محطم

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 15 صور
الموسوعة الحرة

الكسارة هي آلة مصممة لتقليل حجم الصخور الكبيرة إلى صخور أصغر أو حصى أو رمل أو غبار صخري.

تُستخدم الكسارات لتقليل حجم النفايات أو تغيير شكلها لتسهيل التخلص منها أو إعادة تدويرها ، أو لتقليل حجم خليط صلب من المواد الخام (مثل خام الصخور ) لفصل القطع ذات التركيبات المختلفة. التكسير هو عملية نقل قوة مُضخّمة بفعل الميزة الميكانيكية عبر مادة تتكون من جزيئات ترتبط ببعضها بقوة أكبر وتقاوم التشوه أكثر من جزيئات المادة المراد تكسيرها. تُثبّت أجهزة التكسير المادة بين سطحين صلبين متوازيين أو متماسين ، وتُطبّق قوة كافية لتقريب السطحين من بعضهما لتوليد طاقة كافية داخل المادة المراد تكسيرها، مما يؤدي إلى انفصال جزيئاتها (التكسير) أو تغيير اصطفافها بالنسبة لبعضها (التشوه). كانت الكسارات الأولى عبارة عن أحجار يدوية، حيث كان وزن الحجر يُعزز قوة العضلات المستخدمة ضد سندان حجري. تُعدّ الرحى والهاونات من أنواع أجهزة التكسير هذه.

الخلفية التاريخية

رسم متحرك لمحرك نيوكومن البخاري التخطيطي. – يظهر البخار باللون الوردي والماء باللون الأزرق. – تتحرك الصمامات من وضع الفتح (الأخضر) إلى وضع الإغلاق (الأحمر). كان المحرك الجوي الذي اخترعه توماس نيوكومن عام 1712، والذي يُشار إليه غالبًا باسم محرك نيوكومن، أول جهاز عملي لتسخير قوة البخار لإنتاج شغل ميكانيكي . [ 1 ] استُخدمت محركات نيوكومن في جميع أنحاء بريطانيا وأوروبا ، بشكل أساسي لضخ المياه من المناجم ، بدءًا من أوائل القرن الثامن عشر. كان محرك وات البخاري الذي ابتكره جيمس وات لاحقًا نسخة مُحسّنة من محرك نيوكومن. ونتيجة لذلك ، يُعرف وات اليوم أكثر من نيوكومن فيما يتعلق بأصل المحرك البخاري.

في الصناعة، تُستخدم الكسارات كآلات ذات سطح معدني لتكسير أو ضغط المواد إلى قطع صغيرة أو كتل أكثر كثافة. وعلى مدار معظم التاريخ الصناعي، كان الجزء الأكبر من عمليات التكسير والتعدين يتم يدويًا، حيث تتركز القوة في رأس معول المنجم أو مثقاب المطرقة. قبل أن ينتشر استخدام المتفجرات في التعدين بكميات كبيرة في منتصف القرن التاسع عشر، كان معظم تكسير الخام وتصنيفه يتم يدويًا باستخدام المطارق في المنجم، أو باستخدام مطارق تعمل بالطاقة المائية في ورش الحدادة الصغيرة التي تعمل بالفحم، والتي كانت شائعة في عصر النهضة وحتى أوائل ومنتصف الثورة الصناعية . وبعد ظهور المتفجرات، ثم الجرافات البخارية القوية ، أصبحت عمليات التكسير بعد التعدين ضرورية على نطاق واسع. كانت هذه القطع تُكسر في الأصل بالدق في المنجم قبل تحميلها في أكياس لنقلها إلى السطح، وهي القطع التي ستُستخدم لاحقًا في نقل المواد بكميات كبيرة عبر السكك الحديدية وخطوط سكك المناجم. كانت أولى هذه العمليات في مصانع الصهر، ولكن مع انتشار الفحم، تحولت العمليات الأكبر إلى مصانع تكسير الفحم التي غذّت النمو الصناعي من العقد الأول من القرن السابع عشر وحتى استبدال مصانع التكسير في سبعينيات القرن العشرين، مرورًا باحتياجات الوقود الحالية. وقد تسارع ظهور تلك الحقبة تدريجيًا، وتراجع الاقتصادات القائمة على الصناعات المنزلية، أولًا بسبب استخدام الحديد المطاوع والحديد الزهر كمواد مرغوبة، مما أعطى دفعة للعمليات الأكبر، ثم في أواخر القرن السادس عشر بسبب تزايد ندرة الأراضي الحرجية لإنتاج الفحم النباتي لصناعة زجاج النوافذ الجديد [ 2 ] الذي أصبح - إلى جانب المدخنة - رائجًا للغاية  بين الطبقة الوسطى المتنامية والأثرياء في القرنين السادس عشر والسابع عشر؛ وكما هو الحال دائمًا، كان الفحم النباتي ضروريًا لصهر المعادن، وخاصة لإنتاج كميات متزايدة من النحاس الأصفر والبرونز [ 3 ] ، والحديد الزهر ، والحديد المطاوع، التي كانت مطلوبة من قبل الطبقات الاستهلاكية الجديدة. وقد عكست التطورات المعدنية الأخرى مثل تعدين الفضة والذهب ممارسات وتطورات أساليب وتقنيات مناولة المواد السائبة التي تغذي الشهية المتزايدة للمزيد والمزيد من الحديد والزجاج، وكلاهما كان نادرًا في الممتلكات الشخصية حتى القرن الثامن عشر.

ازدادت الأمور سوءًا عندما اكتشف الإنجليز طريقة صب المدافع الحديدية الأكثر اقتصادية (1547)، وذلك بعد أن أصبحوا صانعي أسلحة القوى الأوروبية بفضل ريادتهم في إنتاج المدافع النحاسية والبرونزية، [ 3 ] وفي نهاية المطاف، وبموجب قوانين برلمانية مختلفة، حظروا أو قيدوا تدريجيًا قطع الأشجار لإنتاج الفحم في مناطق متزايدة الاتساع في المملكة المتحدة. [ 2 ] في عام 1611، مُنح اتحاد بقيادة إدوارد زوتش، أحد رجال البلاط، براءة اختراع للفرن العاكس ، وهو فرن يستخدم الفحم بدلًا من احتياطيات الأخشاب الوطنية الثمينة، [ 4 ] والذي استُخدم فورًا في صناعة الزجاج. اشترى السير روبرت مانسيل، أحد أبرز أقطاب صناعة الزجاج في بداياتها، والذي كان يتمتع بنفوذ سياسي وثروة طائلة، مكانه في شركة الأفران الناشئة، وانتزع السيطرة عليها. وبحلول عام 1615، تمكن من إجبار الملك جيمس الأول على إصدار مرسوم يحظر استخدام الخشب في صناعة الزجاج، [ 4 ] مما منح عائلته احتكارًا لمصادر ووسائل إنتاج الفحم لما يقرب من نصف قرن. بعد قرن من الزمان، انتقل أبراهام داربي إلى بريستول، حيث أسس صناعة بناء النحاس الأصفر والبرونز عن طريق استقدام عمال هولنديين واستخدامهم لتقليد التقنيات الهولندية. كان يُنظر إلى كلا المادتين على أنهما أفضل من الحديد في صناعة المدافع والآلات، نظرًا لفهمهما بشكل أفضل آنذاك. لكن داربي سيغير العالم بطرق رئيسية عديدة.

حيث فشل الهولنديون في صب الحديد، نجح جون توماس، أحد متدربي داربي، عام ١٧٠٧ [ ٥ ] ، وكما قال بيرك: "لقد منح إنجلترا مفتاح الثورة الصناعية" [ ٥ ] . في ذلك الوقت، كانت المناجم والمسابك جميعها تقريبًا مشاريع صغيرة باستثناء مناجم القصدير (التي كانت مدفوعة بسعر النحاس الأصفر وفائدته)، وكانت المواد تُستخرج من المناجم وقد تم تكسيرها بالفعل بواسطة جحافل من عمال المناجم الذين كانوا يضطرون إلى حشوها في أكياس لحملها على ظهور الحيوانات. في الوقت نفسه، كانت المناجم بحاجة إلى تصريف المياه، مما أدى إلى ظهور أنظمة الضخ البخارية المبكرة التي ابتكرها سافري ونيوكومن. كلما ازداد عمق المناجم، ازداد الطلب على مضخات أفضل، وازداد الطلب على الحديد، وازدادت الحاجة إلى الفحم، وازداد الطلب على كل منها. وبنظرة ثاقبة للمستقبل، باع داربي مصالحه التجارية في مجال النحاس الأصفر وانتقل إلى كولبروكديل، حيث تزخر بمناجم الفحم والطاقة المائية ومصادر الخام القريبة. على مدى ذلك العقد، طورت مصانعه تقنيات صب الحديد وبدأت تحل محل المعادن الأخرى في العديد من التطبيقات. وقد عدّل عملية فحم الكوك لوقوده بتقليد ممارسات بروير. [ 5 ] في عام 1822، تلاقت احتياجات صناعات الضخ لأسطوانات أكبر مع قدرة داربي على صهر كميات كافية من الحديد الزهر لصب أسطوانات حديدية كبيرة وغير مكلفة بدلاً من الأسطوانات النحاسية باهظة الثمن، [ 5 ] مما خفض تكلفة الأسطوانات بمقدار تسعة أعشار. [ 6 ]

مع تزايد استخدام البارود في التعدين، أصبحت كتل الصخور المتساقطة من جبهة التعدين أكبر بكثير، وأصبح التعدين نفسه، الذي يعتمد على التفجير، يعتمد على مجموعة منظمة، وليس مجرد فرد يستخدم معولًا. وتغلغلت وفورات الحجم تدريجيًا في المؤسسات الصناعية، بينما أصبح النقل عائقًا رئيسيًا مع استمرار تزايد حجم المواد المنقولة تبعًا للطلب. وقد حفز هذا العديد من مشاريع القنوات، مما ألهم مدّ قضبان خشبية في البداية، ثم قضبان حديدية محمية، باستخدام حيوانات الجرّ لنقل الأحمال في الاقتصاد الناشئ الذي يعتمد على نقل البضائع السائبة. وفي صناعة الفحم، التي نمت مع تحول الفحم إلى الوقود المفضل لصهر الخامات، استمرّ التكسير والتحضير (التنظيف) لأكثر من مئة عام في كسارات الفحم ، وهي مبانٍ ضخمة صاخبة مليئة بالسيور الناقلة، ومراحل تكسير تعمل بمطارق تعمل بالسيور، وشبكات فرز/تصنيف معدنية عملاقة. ومثل مضخات المناجم، كانت السيور الناقلة الداخلية والمطارق موجودة داخل هذه المباني التي يتراوح ارتفاعها بين 7 و 11 طابقًا.

الاستخدام الصناعي

تستخدم عمليات التعدين الكسارات، التي تُصنف عادةً حسب درجة تفتيتها للمادة الخام، حيث تعالج الكسارات الأولية والثانوية المواد الخشنة، بينما تعمل الكسارات الثالثية والرابعة على تقليل حجم جزيئات الخام إلى أحجام أدق. تُصمم كل كسارة للعمل مع حجم أقصى محدد من المواد الخام، وغالبًا ما تُرسل ناتجها إلى آلة غربلة تقوم بفرز المنتج وتوجيهه لمزيد من المعالجة. بالإضافة إلى الحجم، يجب أن تراعي الآلات المصممة لكل مرحلة من هذه المراحل الطرق الأساسية لتقليل حجم المواد؛ [ 7 ] الصدم، والضغط، والاحتكاك، والقطع. بناءً على خصائص المادة والنتيجة المرجوة، قد تكون بعض طرق التكسير، وبالتالي تصميمات الآلات، أكثر ملاءمة لحالة الاستخدام.

عادةً ما تتبع مراحل التكسير مراحل الطحن إذا لزم الأمر تقليل حجم المواد بشكل أكبر. بالإضافة إلى ذلك، تُوضع كسارات الصخور عادةً بجوار الكسارة لتقليل حجم المواد الكبيرة جدًا التي لا تستطيع الكسارة التعامل معها. تُستخدم الكسارات لتقليل حجم الجسيمات بما يكفي لمعالجة المواد وتحويلها إلى جسيمات أدق في المطحنة. قد يتكون خط المعالجة النموذجي في المنجم من كسارة، تليها مطحنة SAG، ثم مطحنة كروية . في هذا السياق، تُعتبر مطحنة SAG والمطحنة الكروية مطاحن وليست كسارات.

أثناء التشغيل، تُنقل المواد الخام (بأحجام مختلفة) عادةً إلى قادوس الكسارة الأولية بواسطة شاحنات قلابة أو حفارات أو جرافات أمامية ذات عجلات . يتحكم جهاز تغذية، مثل وحدة تغذية ذات حزام أو ناقل أو شبكة اهتزازية، في معدل دخول هذه المواد إلى الكسارة، وغالبًا ما يحتوي على جهاز غربلة أولي يسمح للمواد الأصغر حجمًا بتجاوز الكسارة نفسها، مما يُحسّن الكفاءة. تُقلل عملية التكسير الأولية القطع الكبيرة إلى حجم يُمكن للآلات اللاحقة التعامل معه.

بعض الكسارات متنقلة وقادرة على تكسير صخور يصل حجمها إلى 1.5 متر (60 بوصة). تُستخدم هذه الوحدات بشكل أساسي داخل مناجم الفحم، حيث يمكنها التحرك مع آلات التغذية الكبيرة (المجارف بشكل رئيسي) لزيادة كمية الإنتاج. في عمليات الطرق المتنقلة، تُخلط هذه الصخور المكسرة مباشرةً مع الخرسانة والإسفلت، ثم تُصب على سطح الطريق. هذا يُغني عن نقل المواد كبيرة الحجم إلى كسارة ثابتة ثم إعادتها إلى سطح الطريق. بالإضافة إلى ذلك، تُعد الكسارات الصغيرة/المتناهية الصغر (يتراوح وزنها بين 6000 و60000 رطل تقريبًا) كسارات متنقلة تُستخدم عادةً للتنقل بين مواقع العمل. قد تكون هذه الكسارات الصغيرة مجنزرة أو ذات عجلات، وتعمل بالغاز أو الديزل أو الكهرباء، ولكنها في الغالب من نوع الكسارات الفكية.

أنواع الكسارات

محطة تكسير مخروطية متنقلة ذات دائرة مغلقة

يصف الجدول التالي الاستخدامات النموذجية للكسارات الشائعة الاستخدام:

يكتبصلابةحد التآكلمحتوى الرطوبةنسبة التخفيضالاستخدام الرئيسي
كسارات الفكمن ناعم إلى صلب جداًبلا حدودجاف إلى رطب قليلاً، غير لزجمن 1/3 إلى 1/5التعدين الثقيل، المواد المستخرجة من المحاجر، الرمل والحصى، إعادة التدوير
الكسارات الدورانيةمن ناعم إلى صلب جداًكاشطجاف إلى رطب قليلاً، غير لزجمن 1/4 إلى 1/7التعدين الثقيل، المواد المستخرجة من المحاجر
الكسارات المخروطيةمن متوسط ​​الصعوبة إلى صعب جداًكاشطجاف أو رطب، غير لزجمن 1/3 إلى 1/5مواد مستخرجة من المحاجر، رمل وحصى
كسارة مركبةمن متوسط ​​الصعوبة إلى صعب جداًكاشطجاف أو رطب، غير لزجمن 1/3 إلى 1/5منجم، مواد بناء
مطرقة ذات عمود أفقيمن ناعم إلى متوسط ​​الصلابةخشن قليلاًجاف أو رطب، غير لزجمن 10/1 إلى 25/1مواد مستخرجة من المحاجر، رمل وحصى، إعادة تدوير
مطارق الصدمات ذات العمود الرأسي (ذات الحذاء والسندان)من متوسط ​​الصعوبة إلى صعب جداًخشن قليلاًجاف أو رطب، غير لزجمن 6/1 إلى 8/1الرمل والحصى، إعادة التدوير
مطارق الصدمات ذات العمود الرأسي (ذاتية المنشأ)من ناعم إلى صلب جداًبلا حدودجاف أو رطب، غير لزجمن 2/1 إلى 5/1مواد مستخرجة من المحاجر، رمل وحصى
أحجام المعادنمن الصلب إلى اللينكاشطجاف أو رطب ولزجمن 2/1 إلى 5/1التعدين الثقيل
دلاء الكسارةمن ناعم إلى صلب جداًبلا حدودجاف أو رطب ولزجمن 1/3 إلى 1/5التعدين الثقيل، المواد المستخرجة من المحاجر، الرمل والحصى، إعادة التدوير

كسارة فكية

تشغيل كسارة فكية من نوع دودج
كسارة فكية من نوع دودج

تستخدم الكسارة الفكية قوة ضغط لتكسير الجزيئات. ويتحقق هذا الضغط الميكانيكي بواسطة فكي الكسارة، أحدهما ثابت والآخر متحرك ذهابًا وإيابًا. تتكون الكسارة الفكية أو الكسارة المفصلية من مجموعة من الفكوك الرأسية، أحدهما ثابت ويُسمى الفك الثابت، بينما يتحرك الآخر، ويُسمى الفك المتحرك، ذهابًا وإيابًا بالنسبة له، بواسطة آلية كامة أو ذراع ، تعمل كرافعة من النوع الثاني أو كسارة جوز . يُسمى الحجم أو التجويف بين الفكين غرفة التكسير. قد تكون حركة الفك المتحرك صغيرة جدًا، لأن التكسير الكامل لا يتم بضربة واحدة. يتم توفير القصور الذاتي اللازم لتكسير المادة بواسطة دولاب موازنة يُحرك عمودًا، مما يُحدث حركة لا مركزية تؤدي إلى إغلاق الفجوة.

تُعدّ الكسارات الفكية آلات ثقيلة، ولذا يجب أن تتمتع ببنية متينة. يُصنع الإطار الخارجي عادةً من الحديد الزهر أو الفولاذ. أما الفكوك نفسها، فتُصنع عادةً من الفولاذ الزهر. وهي مزودة ببطانات قابلة للاستبدال مصنوعة من فولاذ المنغنيز أو حديد زهر مُسبك بالنيكل والكروم (Ni-hard). تُصنع الكسارات الفكية عادةً على شكل أجزاء لتسهيل نقلها في حال نقلها تحت الأرض لإجراء العمليات.

تُصنف الكسارات الفكية بناءً على موضع محور الفك المتأرجح

  1. كسارة بليك - الفك المتأرجح مثبت في الوضع السفلي
  2. دودج كراشر - الفك المتأرجح مثبت في الوضع العلوي
  3. الكسارة متعددة الاستخدامات - يتم تثبيت الفك المتأرجح في وضع متوسط

حصل إيلي ويتني بليك على براءة اختراع كسارة بليك عام 1858. تتميز كسارة بليك الفكية بمنطقة تغذية ثابتة ومنطقة تفريغ متغيرة. وتنقسم كسارات بليك إلى نوعين: كسارات فكية أحادية المفصل وكسارات فكية ثنائية المفصل.

في الكسارات الفكية أحادية المفصل، يُعلق الفك المتحرك على عمود لا مركزي، مما يُتيح تصميمًا أكثر إحكامًا من الكسارات الفكية ثنائية المفصل. يخضع الفك المتحرك، المُعلق على العمود اللامركزي، لنوعين من الحركة: حركة تأرجح باتجاه الفك الثابت بفعل لوحة المفصل، وحركة رأسية نتيجة دوران العمود اللامركزي. تُؤدي هاتان الحركتان، عند دمجهما، إلى حركة بيضاوية للفك. تُعد هذه الحركة مفيدة لأنها تُساعد في دفع الجزيئات عبر حجرة التكسير. تُؤدي هذه الظاهرة إلى زيادة سعة الكسارات الفكية أحادية المفصل، ولكنها تُؤدي أيضًا إلى زيادة تآكل فكوك التكسير. يُفضل استخدام هذا النوع من الكسارات الفكية لتكسير الجزيئات اللينة.

في الكسارات الفكية ذات المفصل المزدوج، تنتج الحركة التذبذبية للفك المتحرك عن الحركة الرأسية للذراع. يتحرك الذراع لأعلى ولأسفل. ينغلق الفك المتحرك، أي يتحرك باتجاه الفك الثابت، عندما يتحرك الذراع لأعلى، وينفتح أثناء حركته لأسفل. يُستخدم هذا النوع بكثرة في المناجم لقدرته على سحق المواد الصلبة والكاشطة.

في كسارات الفك من نوع دودج، تكون المسافة بين الفكين في الأعلى أكبر منها في الأسفل، مما يُشكّل قناة مخروطية الشكل، بحيث يتم سحق المادة تدريجيًا إلى أحجام أصغر فأصغر أثناء هبوطها حتى تصبح صغيرة بما يكفي للخروج من الفتحة السفلية. تتميز كسارة الفك من نوع دودج بمنطقة تغذية متغيرة ومنطقة تفريغ ثابتة، مما يؤدي إلى انسداد الكسارة، ولذلك فهي تُستخدم فقط في المختبرات وليس في العمليات الشاقة.

كسارة دورانية

كسارة دوارة في منجم خام رافنر الأحمر

تُشبه الكسارة الدورانية الكسارة الفكية في مبدأ عملها الأساسي، إذ تتكون من سطح مقعر ورأس مخروطي؛ وكلا السطحين مُبطّن عادةً بفولاذ المنغنيز. يتحرك المخروط الداخلي حركة دائرية طفيفة، ولكنه لا يدور؛ وتنتج هذه الحركة عن ترتيب لا مركزي . وكما هو الحال في الكسارة الفكية، تتحرك المادة إلى أسفل بين السطحين، حيث تُسحق تدريجيًا حتى تصبح صغيرة بما يكفي لتسقط من خلال الفجوة بينهما.

الكسارة الدورانية هي أحد الأنواع الرئيسية للكسارات الأولية في المناجم أو مصانع معالجة الخامات. تُصنّف الكسارات الدورانية حسب الحجم إما بقطر الفتحة وقطر الغلاف، أو بحجم فتحة الاستقبال. يمكن استخدام الكسارات الدورانية للتكسير الأولي أو الثانوي. تحدث عملية التكسير نتيجةً لانغلاق الفجوة بين خط الغلاف (المتحرك) المثبت على المغزل الرأسي المركزي والبطانات المقعرة (الثابتة) المثبتة على الإطار الرئيسي للكسارة. تُفتح الفجوة وتُغلق بواسطة لا مركزية في أسفل المغزل، مما يؤدي إلى دوران المغزل الرأسي المركزي. المغزل الرأسي حر في الدوران حول محوره. الكسارة الموضحة هي من نوع المغزل المعلق قصير العمود، أي أن العمود الرئيسي معلق من الأعلى، وأن اللامركزية مثبتة فوق الترس. وقد حلّ تصميم العمود القصير محل تصميم العمود الطويل الذي تُثبّت فيه اللامركزية أسفل الترس.

كسارة مخروطية

مع التطور السريع لتكنولوجيا التعدين، يمكن تقسيم الكسارة المخروطية إلى أربعة أنواع: الكسارة المخروطية المركبة، والكسارة المخروطية الزنبركية، والكسارة المخروطية الهيدروليكية، والكسارة الدورانية. وبحسب الطراز، تُصنّف الكسارة المخروطية إلى سلسلة الكسارات المخروطية ذات العمود الرأسي (الكسارة المخروطية المركبة)، وكسارة سيمونز المخروطية، وكسارة PY المخروطية، والكسارة المخروطية الهيدروليكية أحادية الأسطوانة، والكسارة المخروطية الهيدروليكية متعددة الأسطوانات، والكسارة الدورانية، وغيرها.

تُشبه الكسارة المخروطية الكسارة الدورانية في طريقة عملها، إلا أنها تتميز بانحدار أقل في حجرة التكسير ومنطقة متوازية أكثر بين مناطق التكسير. تعمل الكسارة المخروطية على تكسير الصخور عن طريق ضغطها بين مغزل دوار لا مركزي، مغطى بغلاف مقاوم للتآكل، وقادوس مقعر مُغطى ببطانة مقعرة من المنغنيز أو بطانة وعاء. عند دخول الصخور إلى أعلى الكسارة المخروطية، تنحشر وتُضغط بين الغلاف والبطانة أو الوعاء المقعر. تُكسر قطع الخام الكبيرة مرة واحدة، ثم تسقط إلى مستوى أدنى (لأنها أصبحت أصغر حجمًا) حيث تُكسر مرة أخرى. تستمر هذه العملية حتى تصبح القطع صغيرة بما يكفي لتسقط عبر الفتحة الضيقة في أسفل الكسارة.

تُعدّ الكسارة المخروطية مناسبة لسحق مجموعة متنوعة من الخامات والصخور متوسطة الصلابة وفوقها. وتتميز بمتانتها، وإنتاجيتها العالية، وجودة حبيباتها وشكل منتجاتها النهائية، وسهولة ضبطها، وانخفاض تكاليف تشغيلها. كما يعمل نظام تحرير الزنبرك في الكسارة المخروطية كحماية من الحمل الزائد، مما يسمح بمرور المواد الغريبة عبر حجرة السحق دون إلحاق الضرر بالكسارة.

كسارة مخروطية مركبة

تستطيع الكسارة المخروطية المركبة (سلسلة VSC) سحق المواد ذات الصلابة المتوسطة أو أعلى . وتُستخدم بشكل أساسي في التعدين، والصناعات الكيميائية، وبناء الطرق والجسور، والبناء، وغيرها. تتوفر سلسلة VSC بأربعة تجاويف سحق (خشن، متوسط، ناعم، فائق النعومة). وبالمقارنة مع الأنواع المماثلة، تتميز سلسلة VSC بأفضل مزيج من تردد السحق واللامركزية، مما يُنتج مواد ذات درجة تكسير أعلى وإنتاجية أكبر. إضافةً إلى ذلك، يُحسّن تأثير التكسير الطبقي المُعزز لسلسلة VSC شكل جزيئات المواد المكعبة، مما يزيد من جاذبيتها.

كسارة مخروطية من سيمونز

تستطيع كسارة سيمونز المخروطية (الكسارة المخروطية الزنبركية) سحق المواد ذات الصلابة المتوسطة أو أعلى. وهي تُستخدم على نطاق واسع في مجالات التعدين، والبناء، والطاقة الكهرومائية، والنقل، والصناعات الكيميائية، وغيرها. عند استخدامها مع الكسارة الفكية، يمكن استخدامها في عمليات السحق الثانوية، أو الثلاثية، أو الرباعية. بشكل عام، يُستخدم النوع القياسي من كسارة سيمونز المخروطية في عمليات السحق المتوسطة. أما النوع المتوسط ​​فيُستخدم في عمليات السحق الدقيقة، بينما يُستخدم النوع ذو الرأس القصير في عمليات السحق الدقيقة الخشنة. وبفضل استخدام تقنية صب الفولاذ، تتميز هذه الآلة بصلابة عالية وقوة كبيرة.

كسارة مخروطية هيدروليكية أحادية الأسطوانة

تتكون الكسارة المخروطية الهيدروليكية أحادية الأسطوانة بشكل أساسي من الإطار الرئيسي، وجهاز النقل، والعمود اللامركزي، والمحمل على شكل وعاء، ومخروط التكسير، والغطاء، وبطانة الوعاء، وجهاز الضبط، وجلبة الضبط، ونظام التحكم الهيدروليكي، ونظام السلامة الهيدروليكي، وحلقة مقاومة الغبار، ولوحة التغذية، وما إلى ذلك. وهي تُستخدم في مصانع الأسمنت، والتعدين، وبناء المباني، وبناء الطرق والجسور، وبناء السكك الحديدية، والتعدين، وبعض الصناعات الأخرى.

كسارة مخروطية هيدروليكية متعددة الأسطوانات

تتكون الكسارة المخروطية الهيدروليكية متعددة الأسطوانات بشكل أساسي من هيكل رئيسي، وعمود لا مركزي، ومخروط تكسير، وغطاء، وبطانة وعاء، وجهاز ضبط، وحلقة مانعة للغبار، وجهاز نقل الحركة، ومحمل على شكل وعاء، وجلبة ضبط، ونظام تحكم هيدروليكي، ونظام أمان هيدروليكي، وغيرها. يقوم المحرك الكهربائي للكسارة المخروطية بتحريك العمود اللامركزي ليقوم بحركة تأرجح دورية حول محوره، مما يؤدي إلى اقتراب سطح الغطاء من سطح بطانة الوعاء وابتعاده عنه بشكل دوري، وبالتالي تكسير المواد عن طريق الضغط والطحن داخل حجرة التكسير. تضمن أسطوانة الأمان في الآلة السلامة، كما أنها ترفع جلبة الدعم والمخروط الثابت بواسطة نظام هيدروليكي، وتزيل تلقائيًا الكتل الموجودة في حجرة التكسير عند انسداد الآلة فجأة. وبذلك، ينخفض ​​معدل الصيانة بشكل كبير، وتتحسن كفاءة الإنتاج بشكل ملحوظ، حيث يمكن إزالة الكتل دون الحاجة إلى تفكيك الآلة.

كسارة صدمية

تعتمد الكسارات الصدمية على الصدم بدلاً من الضغط لسحق المواد. تُحصر المادة داخل قفص مزود بفتحات في أسفله أو طرفه أو جانبه بالحجم المطلوب للسماح بخروج المواد المسحوقة. يوجد نوعان من الكسارات الصدمية: الكسارة الصدمية ذات العمود الأفقي والكسارة الصدمية ذات العمود الرأسي.

مطرقة الصدم ذات العمود الأفقي (HSI) / مطحنة المطرقة

تقوم كسارات HSI بتكسير الصخور عن طريق ضربها بمطارق مثبتة على الحافة الخارجية لدوار دوار. تُباع آلات HSI بتكوينات ثابتة، ومقطورة، ومجنزرة. تُستخدم كسارات HSI في إعادة التدوير، ومعالجة الصخور الصلبة، والمواد اللينة. في السابق، كان الاستخدام العملي لكسارات HSI يقتصر على المواد اللينة وغير الكاشطة، مثل الحجر الجيري ، والفوسفات ، والجبس ، والصخور الطينية المتجوّية ، إلا أن التطورات في علم المعادن قد وسّعت نطاق استخدام هذه الآلات.

مطرقة الصدم العمودية (VSI)

مخطط لكسارة VSI مع دعم الوسادة الهوائية
كسارة VSI

تستخدم الكسارات الصدمية العمودية (VSI) أسلوبًا مختلفًا يعتمد على دوّار عالي السرعة ذي أطراف مقاومة للتآكل وغرفة تكسير مصممة لـ"قذف" الصخور. وتعتمد هذه الكسارات على السرعة بدلًا من قوة السطح كقوة أساسية لتكسير الصخور. في حالتها الطبيعية، تتميز الصخور بسطح خشن وغير مستوٍ. ويؤدي تطبيق قوة السطح ( الضغط ) إلى جزيئات غير متوقعة، وعادةً ما تكون غير مكعبة الشكل. يسمح استخدام السرعة بدلًا من قوة السطح بتطبيق قوة التكسير بالتساوي على سطح الصخرة وعبر كتلتها. تحتوي الصخور، بغض النظر عن حجمها، على شقوق طبيعية (فوالق) في جميع أنحاء بنيتها. عندما "يقذف" دوّار الكسارة الصدمية العمودية الصخور على سندان صلب، فإنها تتشقق وتتكسر على طول هذه الشقوق. يمكن التحكم في حجم الجزيئات النهائي من خلال: 1) سرعة قذف الصخرة على السندان، و2) المسافة بين نهاية الدوّار ونقطة الاصطدام على السندان. يكون المنتج الناتج عن التكسير باستخدام الصدم العمودي (VSI) عادةً ذا شكل مكعب منتظم، كما هو مطلوب في تطبيقات الأسفلت الحديثة للطرق السريعة بتقنية Superpave . وتتيح هذه الطريقة أيضًا تكسير مواد ذات خشونة أعلى بكثير مما هو ممكن باستخدام الصدم الأفقي (HSI) ومعظم طرق التكسير الأخرى.

تستخدم الكسارات الصدمية العمودية (VSI) عادةً دوارًا عالي السرعة في مركز حجرة التكسير، وسطحًا خارجيًا للصدم مصنوعًا إما من سندانات معدنية مقاومة للتآكل أو من الصخور المكسرة. يُشار تقليديًا إلى الكسارات التي تستخدم أسطحًا معدنية مصبوبة (السندان) باسم "الكسارة الصدمية العمودية ذات الحذاء والسندان". أما الكسارات التي تستخدم الصخور المكسرة على الجدران الخارجية للكسارة لتوفير سطح مناسب للتكسير، فتُعرف تقليديًا باسم "الكسارة الصدمية العمودية ذات الصخور على الصخور". يمكن استخدام الكسارات الصدمية العمودية في محطات ثابتة أو في معدات مجنزرة متنقلة.

أحجام المعادن

تُعدّ كسارات فرز المعادن نوعًا من الكسارات الأسطوانية التي تستخدم دوّارين بأسنان كبيرة، مثبتين على أعمدة ذات قطر صغير، ويتم تشغيلهما بسرعة منخفضة بواسطة نظام دفع مباشر عالي العزم. ينتج عن هذا التصميم عملية تكسير ثلاثية المراحل تتفاعل جميعها عند تكسير المواد باستخدام تقنية الفرز.

  • عملية التثبيت: في المرحلة الأولى، تُثبَّت المادة بواسطة الأسطح الأمامية لأسنان الدوار المتقابلة. يُعرِّض هذا الصخور لأحمال متعددة النقاط، مما يُولِّد إجهادًا في المادة لاستغلال أي نقاط ضعف طبيعية. في المرحلة الثانية، تُكسر المادة تحت تأثير الشد من خلال تعريضها لحمل ثلاثي النقاط، يُطبَّق بين الأسطح الأمامية لأسنان أحد الدوارين والأسطح الخلفية لأسنان الدوار الآخر. أي كتل متبقية من المادة ذات حجم كبير، تُكسَّر عندما يقطع الدواران الأسنان الثابتة لقضيب التكسير، مما يُحقق حجمًا مُتحكَّمًا به ثلاثي الأبعاد للمنتج.
  • تأثير الشاشة الدوارة: يسمح تصميم الدوار المسنن المتشابك بمرور المواد ذات الحجم الصغير بحرية عبر الفجوات المتغيرة باستمرار الناتجة عن الأعمدة بطيئة الحركة نسبيًا.
  • نمط أسنان اللف العميق: ينقل اللف العميق المواد الأكبر حجماً إلى أحد طرفي الآلة، ويساعد على توزيع التغذية على طول الدوارات بالكامل. ويمكن استخدام هذه الميزة أيضاً لرفض المواد كبيرة الحجم من الآلة. [ 8 ]

تتمثل ميزتها الأساسية في الشكل الهندسي والحجم الصغيرين، وهو أمر ذو قيمة في صناعة التعدين، على سبيل المثال في تعدين الصخور الصلبة تحت الأرض .

دلو الكسارة

هذه دلو كسارة ، تقوم بتكسير الصخور في المحجر، لإعادة تدوير المواد المستخرجة سابقاً.

الجرافة الكسارة هي ملحق للحفارات الهيدروليكية. تتكون آلية عملها من جرافة مزودة بفكي تكسير داخليين، أحدهما ثابت والآخر يتحرك ذهابًا وإيابًا بالنسبة له، كما هو الحال في الكسارة الفكية . تُصنع هذه الجرافات بنظام نقل حركة عالي القصور الذاتي، وحركة فك دائرية، ولوحة مانعة للركود تمنع تراكم قطع التقطيع الكبيرة في فوهة الجرافة، وبالتالي تمنعها من دخول فكي التكسير. كما أن فكي التكسير مثبتان بشكل متقاطع. هذا الوضع، بالإضافة إلى الحركة الدائرية، يمنح هذه الجرافات الكسارة القدرة على طحن المواد الرطبة.

هذه هي حركة فكي السحق في دلو الكسارة Xcentric Crusher، بتقنية حاصلة على براءة اختراع.

تكنولوجيا

في معظم الأحيان، كانت التطورات في تصميم الكسارات بطيئة. فقد ظلت الكسارات الفكية دون تغيير يُذكر طوال ستين عامًا. أما الكسارات المخروطية الأساسية، فقد أُضيفت إليها مزيد من الموثوقية وزيادة في الإنتاجية، مع بقاء تصميمها دون تغيير يُذكر أيضًا. وقد أحدثت الزيادة في سرعة الدوران أكبر تغيير. فعلى سبيل المثال،  قد تتمكن كسارة مخروطية بقطر 120 سم (48 بوصة) صُنعت عام 1960 من إنتاج 170 طنًا/ساعة من الصخور المكسرة، بينما قد تنتج الكسارة نفسها المصنعة اليوم 300 طن/ساعة. وتأتي هذه التحسينات في الإنتاج من زيادة السرعة وتحسين تصميم غرف التكسير.

شهد استخدام الأنظمة الهيدروليكية لحماية الكسارات من التلف عند دخول أجسام غير قابلة للتكسير إلى حجرة التكسير، أكبر تقدم في موثوقية الكسارات المخروطية. إذ يمكن للأجسام الغريبة، كالفولاذ ، أن تُلحق أضرارًا جسيمة بالكسارة المخروطية، وتتسبب في تكاليف إضافية نتيجة توقف الإنتاج. وقد ساهم تطوير أنظمة تخفيف الضغط الهيدروليكية بشكل كبير في تقليل وقت التوقف عن العمل وتحسين عمر هذه الآلات.

نظراً لمتطلبات السلامة ووزن الفكين، قامت العديد من الشركات وموردي المعدات الأصلية بإنتاج مجموعة من أدوات الرفع لتركيب هذه الأدوات في الكسارة بأمان. في العديد من البلدان، تُعد أداة الرفع إلزامية بموجب متطلبات السلامة التشريعية والسياساتية. [ 9 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "متحف العلوم - الصفحة الرئيسية - محرك الغلاف الجوي من تصميم فرانسيس طومسون، 1791" . www.sciencemuseum.org.uk. مؤرشف من الأصل بتاريخ 24 سبتمبر 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 يوليو 2009 .
  2. 1 2 جيمس، بيرك (1978). "الفصل 6. وقود اللهب ". روابط، الطبعة البريطانية. " روابط: تاريخ بديل للتكنولوجيا " (تايم وارنر إنترناشونال/ماكميلان 1978) (الطبعة التاسعة، غلاف ورقي ). ليتل، براون وشركاه (أمريكا الشمالية) / ماكميلان، لندن. ص 304. ISBN   978-0-316-11681-7بحلول عام 1600 ، كانت إنجلترا تواجه أزمة حادة في الأخشاب، ويعود ذلك إلى حد كبير إلى زيادة إنتاج الزجاج.
  3. 1 2 بيرك، جيمس، " الروابط "، صفحة 167
  4. 1 2 بيرك، جيمس، "الروابط" ، صفحة 168
  5. 1 2 3 4 بيرك، جيمس، "الروابط" ، صفحة 170
  6. ↑ كلارك، رونالد و. (1985). "الصفحة 63" . أعمال الإنسان: تاريخ الاختراع والهندسة، من الأهرامات إلى مكوك الفضاء (الطبعة الأمريكية الأولى. غلاف مقوى 8 × 10 بوصات ). فايكنغ بنغوين، نيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية، (1985). 352 صفحة (مفهرسة) . ISBN   9780670804832ومع ذلك ، في غضون بضع سنوات، انخفضت التكلفة بمقدار تسعة أعشار حيث تم اكتشاف أنه يمكن إنتاج أسطوانات من الحديد الزهر بدقة كافية.
  7. ↑ "أنواع الكسارات: ما تحتاج إلى معرفته" .
  8. ↑ مجموعة MMD - http://www.mmdsizers.com/products/sizers
  9. ↑ "شركة ميتسو تطور منصة صيانة جديدة" . www.miningmagazine.com . 14 ديسمبر 2015. تاريخ الاطلاع: 29 يناير 2024 .