والس یا سنگ شکن غلطکی

تاریخچه والس یا سنگ شکن غلطکی (Roll Crushers):

سنگ شکن غلطکی که به سنگ شکن های استوانه ای یا والس نیز شهرت دارد از سال 1806 میلادی در معادن بکار گرفته شده است. ایده اولیه با ساخت یک سنگ شکن غلطکی کلاسیک توسط فردی آمریکایی به نام: استفان آر کروم (Stephen R Krom) بود که در آن سالها طراحی و به بهره برداری رساند و بعد ها نیز توسط افراد دیگری توسعه و نوآوری شد.

ساختمان سنگ شکن غلطکی :

سنگ شکن غلطکی تجهیزات ساختمانی ساده و بدون پیچیدگی نظیر سایر سنگ شکن ها دارد و معمولا از 2 غلطک روبروی هم و یا 1 غلطک با سندان های روبروی آن و یا در برخی موارد نیز از 3 غلطک برای خردایش مصالح استفاده می شود.

در والس های 2 و 3 غلطکی یک غلطک ثابت بوده و فقط حول محور دوران می کند و 1 یا 2 غلطک قابلیت حرکت و ریگلاژ دارد. شاسی سنگ شکن غلطکی معمولا بصورت ریخته گری شده به مانند تاپشل وباتمشل در دستگاه های مخروطی تولید می شود و در برخی موارد نیز از شاسی هایی با تیرآهن های H سنگین برای این منظور استفاده می شود.

در پشت محور غلطک های قابل تنظیم و در طرفین فنر هایی قوی تعبیه می شود تا در صورت ورود قطعات خیلی سخت مانند پیچ و مهره و سایر قطعات آهنی به داخل آسیاب امکان باز شدن بیشتر دهانه و در نتیجه بالا بردن ایمنی دستگاه را به همراه داشته باشد.

کاربرد سنگ شکن غلطکی:

از این تجهیزات جهت خردایش مواد معدنی با هدف تولید حداقل نرمه که توسط سایر دستگاه ها در چند مرحله خرد شده و به مرحله ای رسیده که نیاز داریم تا مواد معدنی از ماسه سایز 0.5mm نیز ریز تر شود و بطور کلی این تجهیزات از متداولترین ماشین آلات خردایش در آخرین مراحل خردایش است.

در شکل شماتیک زیر نحوه خرد شدن مواد در سنگ شکن های غلطکی (والس) نمایش داده شده است.

 

سیستم مولد قدرت و انتقال قدرت:

برای تامین نیروی چرخشی غلطک ها از یک یا دو موتور  مجزا که در دو موتوره ها هر کدام یک غلطک را می چرخاند و معمولا از درایو های الکتریکی(اینورتر ها) برای سنکرونیزه کردن غلطک ها استفاده می شود.

برای انتقال حرکت به غلطک ها از پولی هایی با قطر بالا که روی محور دستگاه نصب است استفاده می شود و هر غلطک بصورت مجزا و با تعدادی تسمه های  شکل به چرخش درآمده و عمل انتقال نیرو را انجام می دهد.

استفاده از سیستم چرخ طیار (فلایویل) و تسمه اولا به این دلیل است که سیستم تسمه در مقابل بارهای سنگین و V ناگهانی از خود انعطاف نشان داده و دوم اینکه بارهای متناوبی که بواسطه ریختن سنگ ها در فضای بین دو غلطک سنگ شکن بین آنها ایجاد می شود، توسط این فلایویل ها متعادل گردیده و علاوه بر آن، فلایویل وظیفه پولی را نیز انجام می دهد.

ظرفیت و دانه بندی سنگ شکن غلطکی:

یک قاعده کلی برای ظرفیت این سنگ شکن ها وجود دارد که هر چقدر پهنای غلطک ها بیشتر و فاصله آنها نیز از هم بیشتر باشد ظرفیت تولید سنگ شکن بالاتر می شود. در جدل زیر می توانید این قاعده را مشاهده کنید که توسط یک کمپانی سازنده معتبر برای سنگ شکن های غلطکی خود ارائه داده است.

ظرفیت سنگ شکن های غلطکی به عوامل مختلفی بستگی داشته و با اطلاع از کمیت های این عوامل می توان آن را محاسبه کرد. یکی از روش های محاسبه ظرفیت این تجهیزات را می توان با در دست داشتن پارمتر های زیر تعیین کرد.

• فاصله غلطک ها که با حرف S نشان داده می شود و این فاصله بستگی به ابعاد مورد نیاز برای محصول داشته و معمولا مقدار آن برابر با 70 تا 85 درصد انداز درشت ترین دانه محصول خروجی می باشد. بعبارتی دیگر می توان گفت در صورتیکه به محصولی با ابعاد کوچکتر از P نیاز باشد بایستی فاصله دو استوانه را با توجه به معادله زیر تنظیم کرد.

P*(0.85~0.7)=S

• طول یا پهنای غلطک ها که بستگی به دور و محیط آنها و همچنین قطر غلطک ها داشته و  نمایانگر آن می باشد و خواهیم داشت.

V=R*N/60

که در آن تعریف پارامتر ها به شرح زیر است.

R : شعاع غلطک بر حسب متر

N: تعداد دور بر حسب دور در دقیقه (rpm)

V:  سرعت محیطی بر حسب متر بر ثانیه (m/s)

• سرعت محیطی غلطک ها برای مواد ترد را می توان بیشتر از این سرعت برای مواد سخت انتخاب کرد. این مقدار برای مواد ترد مثل زغال سنگ و سنگ نمک معمولا بین و برای مواد سخت مثل گرانیت و بازالت بین   در نظر گرفت.

بطور کلی می توان گفت که هر قدر سنگ سخت تر و یا دستگاه بزرگتر باشد، سرعت دورانی غلطک ها کمتر خواهد بود. سرعت دورانی غلطک ها در سنگ شکن های غلطکی، معمولا بین  (دور بر دقیقه) و حتی گاهی به بیشتر از این ارقام نیز می رسد.

• درجه انباشتگی غلکطک ها که با η نمایش داده شده و همواره کوچکتر از 1 و در حدود   می باشد. درجه انباشتگی عبارتست از بخشی از فضای موجود بین دو غلطک بر حسب درصد، که توسط مواد معدنی اشغال شده است.
• جرم مخصوص سنگ، که با معرفی شده و معمولا برای سنگ ها مقدار آن  در نظر گرفته می شود.

با در دست داشتن مقادیر پارامتر های فوق، ظرفیت سنگ شکن های غلطکی از رابطه  زیر بدست می آید.

c: ظرفیت سنگ شکن بر حسب تن در ساعت (ton/hr )

l: طول با پهنای غلطک بر حسب متر (m )

 s: شعاع غلطک بر حسب متر

v:  سرعت محیطی بر حسب متر بر ثانیه (m/s)

n:  درجه انباشتگی غلطک ها بر حسب درصد (٪)

p: جرم مخصوص مواد بر حسب (kg/m)

 

انواع سنگ شکن غلطکی :

• سنگ شکن غلطکی  کلاسیک (Double Smooth roll crusher):

متداولترین نوع والس ها نوع کلاسیک یا دو غلطک ساده آنها است. سطح غلکط ها در این نوع والس ها بصورت: صاف، شیار دار، آجدار و … ساخته می شود. در غلطک های شیار دار و آجدار ضریب اصطکاک بالایی بوجود می آید.