خردایش فرآیندی است که در آن اندازه سنگ استخراج شده از دل مواد معدنی، برای استفاده آسان‌تر کاهش می‌یابد. به عبارت دقیق سنگ شکن‌ها عملیات دریافت یک ماده، به ویژه سنگ معدنی و کاهش آن به قطعات یا ذرات کوچک را انجام می‌دهند. برخی از نسخه‌های اولیه سنگ شکن‌ها، دستگاه‌های بزرگی بودند که برای چکش زدن مکرر به سنگ‌هایی که بر روی یک سطح ثابت سخت قرار می‌گرفتند، استفاده می‌شدند.
محصولات ساخته شده از این عمل خردایش به وسیله چکش، توسط حیوانات بارکش یا انسان و در گونی حمل می‌شد. از نظر تاریخی، استخراج به طور باورنکردنی کاری فشرده بود و محصولات استخراج شده تولید شده نیز به همان نسبت گران بودند. تنها ابزار موجود برای تجزیه سنگ معدن مته، پتک یا کلنگ و اراده چند کارگر خستگی ناپذیر بود. اکثر عملیات اندازه گیری و خرد کردن سنگ معدن تا نیمه قرن نوزدهم با دست انجام شد. در این زمان، چکش‌های جدیدی شروع به کمک به معدنچیان کردند و تقریباً آغاز انقلاب صنعتی هم از همان دوران بود.
در طول انقلاب صنعتی، استخراج معادن با استفاده از مواد منفجره مانند باروت شروع شد. این روش استخراج منجر به آزادسازی مقادیر بیشتری از سنگ و مواد معدنی شد. با گذشت زمان، ماشین‌های بزرگتر و تکنیک‌های استخراج پیشرفته‌تر معرفی شدند که استفاده از آن‌ها باعث شد روند استخراج مواد معدنی آسان‌تر از هر زمانی باشد.
سنگ شکن چیست؟
سنگ شکن ماشینی است که برای کاهش اندازه سنگ‌های بزرگ به سنگ‌های کوچکتر مانند شن، ماسه یا خرده سنگ طراحی شده است. در طول فرآیند خردسازی سنگ‌های معدنی، مواد زائد را می‌توان دور انداخت یا بازیافت کرد تا محصول غنی از مواد معدنی بدست آید و ناخالصی‌های موجود در سنگ جدا شود.
بسته به توان عملیاتی، سختی و خواص ماده معدنی در حال فرآوری، انواع مختلفی از سنگ شکن مورد استفاده قرار گیرد. همیشه مرحله خرد کردن اساساً با انتقال یک نیروی تقویت شده مکانیکی به یک قطعه حاصل می‌شود که از آن برای شکستن پیوندهایی که سنگ را در کنار هم نگه می‌دارند، استفاده می‌کنند. سنگ شکن‌ها معمولاً بر اساس درجه‌ای که مواد اولیه را تکه تکه می‌کنند، دسته بندی می‌شوند، سنگ شکن‌های اولیه و ثانویه با مواد درشت کار کرده و سنگ شکن‌های ثالثیه سنگ‌ها را به اندازه‌های بسیار کوچکی تبدیل می‌کند.
هدف از اختراع سنگ شکن‌ها چه بود؟
تقاضا برای مواد معدنی استخراج شده و سایر محصولات جانبی از دل معادن طی 150 سال گذشته افزایش یافته است. برای اطمینان از اینکه عرضه می‌تواند میزان تقاضا را پوشش دهد، بسیاری از ماشین آلات نظیر سنگ شکن اختراع شدند تا به بهره برداری راحت‌تر از معادن کمک کنند. امروزه در تمام عملیات معدن از سنگ شکن برای کاهش اندازه مواد بزرگتر استفاده می‌شود. مواد با اندازه کوچکتر معمولاً به مرحله خرد کردن نیاز ندارند. هنگام استخراج سنگ‌های سخت‌تر از سنگ شکن فکی، سنگ شکن مخروطی و سنگ شکن ضربه‌ای کمک می‌گیرند.
پرکاربردترین انواع سنگ شکن کدامند؟
سه سنگ شکن رایج در کارخانه‌های استخراج و فرآوری مورد استفاده قرار می‌گیرد که عبارتند از:
- سنگ شکن ضربه‌ای
- سنگ شکن فکی
- سنگ شکن مخروطی
به طور معمول مرحله خرد کردن اولیه با استفاده از سنگ‌شکن‌های چرخشی یا سنگ شکن‌های فکی انجام می‌گیرد. به این سنگ شکن‌ها، سنگ شکن اولیه می‌گویند زیرا در اولین مرحله از خطوط خردایش نصب می‌شوند. سنگ‌شکن‌های مخروطی یا قطعات کوبیت بیشتر برای مرحله دوم خرد کردن مورد استفاده قرار گرفته و به همین دلیل به آن‌ها نام سنگ شکن ثانویه را داده‌اند.
سنگ شکن‌های فکی چگونه کار می‌کنند؟
همانطور که اشاره شد در اولین مرحله از هر خط تولیدی سنگ شکن فکی نصب می‌شود و بدون آن نمی‌توان عملیات خردایش سنگ‌های معدنی را به سرانجام رساند. سنگ شکن فکی از نیروی فشار برای شکستن سنگ معدن استفاده می‌کند. نیروی فشاری توسط دو فک اعمال می شود، یکی از فک های سنگ شکن ثابت است (فک ثابت) در حالی که دیگری در حال حرکت است (فک چرخشی). مواد به دهانه تغذیه بالایی وارد شده و به تدریج به سمت پایین حرکت می‌کنند. حین حرکت مواد به سمت خروجی، بین فک‌های ثابت و متحرک له می‌شوند. ناحیه V شکل بین دو فک “محفظه خرد کردن” نامیده می‌شود زیرا با قرار گرفتن سنگ‌های معدنی در بین این دو فک و ورود فشار عملیات خردایش انجام می‌شود.
کاربرد دستگاه سنگ شکن فکی چیست؟
بدون نصب دستگاه سنگ شکن فکی، امکان خردایش سنگ‌های معدنی تا حد زیادی کاهش می‌یابد. این دستگاه به دلیل ظرفیت و توان بسیار بالا می‌تواند هر نوع سنگی را خرد کرده و اندازه ذرات را کاهش دهد. سنگ شکن فکی نسبت به سایر سنگ شکن‌ها دارای نگهداری آسان‌تر بوده و هزینه‌هایی نهایی خطوط تولید را کاهش می‌دهد. بدنه دستگاه هم بسیار مستحکم بوده و این امر موجب مقاومت دستگاه فکی در برابر صدمات محیط می‌گردد. با توجه به ظرفیت بسیار بالای سنگ شکن فکی، کارخانجات بزرگ معمولا برای خرد کردن انواع سنگ‌ها، یک سنگ شکن فکی خریداری می‌کنند.