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Mais Stempel, die im 19. Jahrhundert zum Brechen von Zinnerz verwendet wurden
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Ein tragbarer Steinbrecher aus dem frühen 20. Jahrhundert
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Der Eingangsbehälter eines Bergwerk-Steinbrechers
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Mobiler Brecher
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Brecherlöffel in einem Steinbruch
Die folgende Tabelle beschreibt typische Verwendungszwecke von häufig verwendeten Brechern:
| Typ | Härte | Abrasionsgrenze | Feuchtigkeitsgehalt | Reduktions Verhältnis | Hauptverwendung |
|---|---|---|---|---|---|
| Backenbrecher | Weich bis sehr hart | Keine Grenze | Trocken bis leicht feucht, nicht klebrig | 3/1 bis 5/1 | Schwerer Bergbau, Steinbruchmaterial, Sand &Kies, Recycling |
| Kreiselbrecher | Weich bis sehr hart | Abrasiv | Trocken bis leicht feucht, nicht klebrig | 4/1 bis 7/1 | Schwerer Bergbau, Steinbruchmaterialien |
| Kegelbrecher | Mittelhart bis sehr hart | Abrasiv | Trocken oder nass, nicht klebrig | 3/1 bis 5/1 | Gesteinsmaterialien, Sand &Kies |
| Verbundbrecher | Mittelhart bis sehr hart | Abrasiv | Trocken oder feucht, nicht klebrig | 3/1 bis 5/1 | Bergbau, Baustoffe |
| Horizontale Prallwerke | Weich bis mittelhart | leicht abrasiv | Trocken oder nass, nicht klebrig | 10/1 bis 25/1 | Fördergüter, Sand &Kies, Recycling |
| Vertikal-Prallbrecher (Schuh und Amboss) | Mittelhart bis sehr hart | Leicht abrasiv | Trocken oder feucht, nicht klebrig | 6/1 bis 8/1 | Sand &Kies, Recycling |
| Vertikal-Prallbrecher (autogen) | Weich bis sehr hart | Kein Grenzwert | Trocken oder feucht, nicht klebrig | 2/1 bis 5/1 | Fördergut, Sand &Kies |
| Mineralische Sizer | Hart bis weich | Abrasiv | Trocken oder nass und klebrig | 2/1 bis 5/1 | Schwer Bergbau |
| Brecherlöffel | Weich bis sehr hart | Keine Begrenzung | Trocken oder nass und klebrig | 3/1 bis 5/1 | Schwerer Bergbau, Steinbruchmaterialien, Sand & Kies, Recycling |
BackenbrecherBearbeiten
Ein Backenbrecher verwendet Druckkraft zum Brechen von Partikeln. Dieser mechanische Druck wird durch die beiden Backen des Brechers erzeugt, von denen eine feststeht und die andere sich hin- und herbewegt. Ein Backen- oder Kniehebelbrecher besteht aus einem Satz vertikaler Backen, von denen eine feststehend ist und als feste Backe bezeichnet wird, während sich die andere Backe, die so genannte Schwenkbacke, über einen Nocken- oder Grubenmechanismus, der wie ein Hebel der Klasse II oder ein Nussknacker wirkt, relativ zu ihr hin und her bewegt. Das Volumen oder der Hohlraum zwischen den beiden Backen wird als Brechkammer bezeichnet. Die Bewegung der Schwenkbacke kann recht klein sein, da die vollständige Zerkleinerung nicht in einem Hub erfolgt. Die für die Zerkleinerung des Materials erforderliche Trägheit wird durch ein Schwungrad erzeugt, das eine Welle bewegt, die eine exzentrische Bewegung erzeugt, die das Schließen des Spalts bewirkt.
Backenbrecher sind Hochleistungsmaschinen und müssen daher robust gebaut sein. Der äußere Rahmen ist in der Regel aus Gusseisen oder Stahl gefertigt. Die Backen selbst sind in der Regel aus Stahlguss gefertigt. Sie sind mit auswechselbaren Auskleidungen versehen, die aus Manganstahl oder Ni-Hard (einem Ni-Cr-legierten Gusseisen) bestehen. Backenbrecher werden in der Regel in Abschnitten gebaut, um den Transport zu erleichtern, wenn sie zur Durchführung der Arbeiten unter Tage gebracht werden sollen.
Backenbrecher werden nach der Position der Schwenkbewegung der Schwenkbacke eingeteilt
- Blake-Brecher- die Schwenkbacke ist in der unteren Position befestigt
- Dodge-Brecher-die Schwenkbacke ist in der oberen Position befestigt
- Universalbrecher- die Schwenkbacke ist in einer Zwischenposition befestigt
Der Blake-Brecher wurde 1858 von Eli Whitney Blake patentiert. Der Backenbrecher vom Typ Blake hat einen festen Einlaufbereich und einen variablen Auslaufbereich. Es gibt zwei Arten von Blake-Brechern – Einknie- und Doppelkniehebelbackenbrecher.
Bei den Einkniehebelbackenbrechern ist die Schwenkbacke an der Exzenterwelle aufgehängt, was zu einer wesentlich kompakteren Bauweise als beim Doppelkniehebelbackenbrecher führt. Die am Exzenter aufgehängte Schwenkbacke führt zwei Arten von Bewegungen aus: eine Schwenkbewegung in Richtung der festen Backe aufgrund der Wirkung der Kniehebelplatte und eine vertikale Bewegung aufgrund der Drehung des Exzenters. Die Kombination dieser beiden Bewegungen führt zu einer elliptischen Backenbewegung. Diese Bewegung ist nützlich, da sie dazu beiträgt, die Partikel durch den Brechraum zu schieben. Dieses Phänomen führt zu einer höheren Kapazität der Einkniehebelbackenbrecher, aber auch zu einem höheren Verschleiß der Brechbacken. Diese Art von Backenbrechern wird für die Zerkleinerung weicherer Partikel bevorzugt.
Beim Doppelkniehebel-Backenbrecher wird die oszillierende Bewegung der Schwenkbacke durch die vertikale Bewegung des Grubenhebers verursacht. Der Grubenheber bewegt sich auf und ab. Die Schwenkbacke schließt sich, d. h. sie bewegt sich auf die feste Backe zu, wenn sich der Grubenheber nach oben bewegt, und öffnet sich bei der Abwärtsbewegung des Grubenhebers. Dieser Typ wird häufig im Bergbau eingesetzt, da er zähes und abrasives Material zerkleinern kann.
Bei den Backenbrechern vom Typ Dodge sind die Backen oben weiter auseinander als unten und bilden eine sich verjüngende Rutsche, so dass das Material auf seinem Weg nach unten immer kleiner zerkleinert wird, bis es klein genug ist, um aus der unteren Öffnung zu entweichen. Der Dodge-Backenbrecher hat einen variablen Einlaufbereich und einen festen Auslaufbereich, was zu einer Verstopfung des Brechers führt und daher nur für Laborzwecke und nicht für den Schwerlastbetrieb verwendet wird.
KreiselbrecherBearbeiten
Ein Kreiselbrecher ähnelt im Grundkonzept einem Backenbrecher und besteht aus einer konkaven Fläche und einem konischen Kopf; beide Flächen sind in der Regel mit Manganstahlflächen ausgekleidet. Der innere Kegel hat eine leichte kreisförmige Bewegung, dreht sich aber nicht; die Bewegung wird durch eine exzentrische Anordnung erzeugt. Wie beim Backenbrecher bewegt sich das Material zwischen den beiden Flächen nach unten und wird nach und nach zerkleinert, bis es klein genug ist, um durch den Spalt zwischen den beiden Flächen herauszufallen.
Ein Kreiselbrecher ist einer der Haupttypen von Primärbrechern in einem Bergwerk oder einer Erzaufbereitungsanlage. Die Größe eines Kreiselbrechers wird entweder durch den Spalt- und Manteldurchmesser oder durch die Größe der Aufnahmeöffnung bestimmt. Kreiselbrecher können für die Primär- oder Sekundärzerkleinerung eingesetzt werden. Die Zerkleinerung erfolgt durch das Schließen des Spalts zwischen der (beweglichen) Mantellinie, die auf der zentralen vertikalen Spindel montiert ist, und den (festen) Hohlkörpern, die am Hauptrahmen des Brechers angebracht sind. Der Spalt wird durch einen Exzenter an der Unterseite der Spindel geöffnet und geschlossen, der die zentrale vertikale Spindel in eine Drehbewegung versetzt. Die vertikale Spindel ist frei um ihre eigene Achse drehbar. Bei dem abgebildeten Brecher handelt es sich um einen Typ mit kurzer, aufgehängter Spindel, d. h. die Hauptwelle ist oben aufgehängt und der Exzenter ist oberhalb des Getriebes angebracht. Die Konstruktion mit kurzer Welle hat die Konstruktion mit langer Welle abgelöst, bei der der Exzenter unterhalb des Getriebes angebracht ist.
KegelbrecherBearbeiten
Mit der rasanten Entwicklung der Bergbautechnologie kann der Kegelbrecher in vier Typen unterteilt werden: Verbundkegelbrecher, Federkegelbrecher, hydraulischer Kegelbrecher und Kreiselbrecher. Je nach Modell wird der Kegelbrecher in Kegelbrecher der Serie VSC (Verbundkegelbrecher), Symons-Kegelbrecher, PY-Kegelbrecher, hydraulischer Kegelbrecher mit einem Zylinder, hydraulischer Kegelbrecher mit mehreren Zylindern, Kreiselbrecher usw. unterteilt.
Ein Kegelbrecher ähnelt in seiner Funktionsweise einem Kreiselbrecher, mit weniger Steilheit in der Brechkammer und mehr einer parallelen Zone zwischen den Brechzonen. Ein Kegelbrecher bricht Gestein, indem er das Gestein zwischen einer exzentrisch drehenden Spindel, die von einem verschleißfesten Mantel bedeckt ist, und dem umschließenden konkaven Trichter, der von einem Mangankonkav oder einer Trommelauskleidung bedeckt ist, zerquetscht. Wenn das Gestein oben in den Kegelbrecher eintritt, wird es zwischen dem Mantel und der Trommelauskleidung bzw. dem Konkav geklemmt und gequetscht. Große Erzstücke werden einmal gebrochen und fallen dann in eine niedrigere Position (weil sie jetzt kleiner sind), wo sie erneut gebrochen werden. Dieser Vorgang wird so lange fortgesetzt, bis die Stücke klein genug sind, um durch die schmale Öffnung am Boden des Brechers zu fallen.
Ein Kegelbrecher eignet sich für die Zerkleinerung einer Vielzahl von mittelharten und übermittelharten Erzen und Gesteinen. Er hat den Vorteil einer zuverlässigen Konstruktion, einer hohen Produktivität, einer besseren Körnung und Form der Endprodukte, einer einfachen Einstellung und geringerer Betriebskosten. Das Federauslösesystem eines Kegelbrechers dient als Überlastungsschutz, der es ermöglicht, dass Fremdkörper die Brechkammer passieren können, ohne den Brecher zu beschädigen.
VerbundkegelbrecherBearbeiten
Der Verbundkegelbrecher (VSC-Serie Kegelbrecher) kann Materialien von über mittlerer Härte zerkleinern. Er wird hauptsächlich im Bergbau, in der chemischen Industrie, im Straßen- und Brückenbau, im Bauwesen usw. eingesetzt. Bei den Kegelbrechern der VSC-Serie kann man zwischen vier Brechkammern (grob, mittel, fein und superfein) wählen. Verglichen mit dem gleichen Typ, VSC Serie Kegelbrecher, deren Kombination von Brechfrequenz und Exzentrizität ist die beste, können Materialien haben höhere Zerkleinerungsgrad und höhere Ausbeute. Darüber hinaus VSC Serie Kegelbrecher die verbesserte Laminierung Brechwirkung auf Materialpartikel macht die kubische Form der gebrochenen Materialien besser, was den Verkaufspunkt erhöht.
Symons KegelbrecherBearbeiten
Symons Kegelbrecher (Feder Kegelbrecher) können Materialien von über mittlerer Härte zu brechen. Und es ist weit verbreitet in der Metallurgie, Bau, Wasserkraft, Transport, chemische Industrie, etc. In Verbindung mit einem Backenbrecher kann er als Sekundär-, Tertiär- oder Quartärbrecher verwendet werden. Im Allgemeinen wird der Standardtyp des Symons-Kegelbrechers für die mittlere Zerkleinerung eingesetzt. Der mittlere Typ wird für die Feinzerkleinerung eingesetzt. Der Typ mit kurzem Kopf wird für die Grob- und Feinzerkleinerung eingesetzt. Da Gussstahl Technik angenommen wird, hat die Maschine eine gute Steifigkeit und große hohe Festigkeit.
Einzylinder-Hydraulik-KegelbrecherBearbeiten
Einzylinder-Hydraulik-Kegelbrecher besteht hauptsächlich aus Hauptrahmen, Getriebevorrichtung, Exzenterwelle, schalenförmigen Lager, Brechkegel, Mantel, Schalenauskleidung, Einstellvorrichtung, Einstellhülse, hydraulische Steuerung, hydraulische Sicherheitssystem, staubdicht Ring, Futterplatte, etc. Es ist auf Zementmühle, Bergbau, Hochbau, Straße &Brückenbau, Eisenbahnbau und Metallurgie und einige andere Industrien angewendet.
Hydraulischer Kegelbrecher mit mehreren ZylindernBearbeiten
Der hydraulische Kegelbrecher mit mehreren Zylindern besteht hauptsächlich aus dem Hauptrahmen, der Exzenterwelle, dem Brechkegel, dem Mantel, der Schalenauskleidung, der Einstellvorrichtung, dem Staubring, der Übertragungsvorrichtung, dem schalenförmigen Lager, der Einstellhülse, dem hydraulischen Steuersystem, dem hydraulischen Sicherheitssystem usw. Der Elektromotor des Kegelbrechers treibt die Exzenterwelle an, um eine periodische Schwenkbewegung unter der Wellenachse zu machen, und folglich nähert sich die Oberfläche des Mantels der Oberfläche der Walzenauskleidung an und verlässt sie hin und wieder, so dass das Material durch Quetschen und Zerkleinern innerhalb der Brechkammer zerkleinert wird. Der Sicherheitszylinder der Maschine kann die Sicherheit gewährleisten sowie die Stützhülse und den statischen Kegel durch ein hydraulisches System anheben und die Blöcke in der Brechkammer automatisch entfernen, wenn die Maschine plötzlich verstopft ist. Dadurch wird die Wartungsrate stark reduziert und die Produktionseffizienz erheblich verbessert, da die Blöcke ohne Demontage der Maschine entfernt werden können.
PrallbrecherBearbeiten
Beim Prallbrecher wird das Material nicht durch Druck, sondern durch Schlag zerkleinert. Das Material befindet sich in einem Käfig mit Öffnungen am Boden, am Ende oder an der Seite in der gewünschten Größe, damit das pulverisierte Material entweichen kann. Es gibt zwei Arten von Prallbrechern: Horizontal-Prallbrecher und Vertikal-Prallbrecher.
Horizontal-Prallbrecher (HSI) / HammermühleBearbeiten
Die HSI-Brecher brechen Gestein, indem sie mit Hämmern, die am äußeren Rand eines sich drehenden Rotors befestigt sind, auf das Gestein einschlagen. HSI-Maschinen werden in stationären, anhängermontierten und raupenmontierten Konfigurationen verkauft. HSI-Maschinen werden für Recycling, Hartgestein und weiche Materialien eingesetzt. In früheren Jahren beschränkte sich der praktische Einsatz von HSI-Brechern auf weiche und nicht abrasive Materialien wie Kalkstein, Phosphat, Gips, verwitterten Schiefer, aber Verbesserungen in der Metallurgie haben die Anwendung dieser Maschinen verändert.
Vertikaler Prallbrecher (VSI)Bearbeiten
VSI-Brecher verwenden einen anderen Ansatz mit einem Hochgeschwindigkeitsrotor mit verschleißfesten Spitzen und einer Brechkammer, gegen die das Gestein „geworfen“ wird. Die VSI-Brecher nutzen die Geschwindigkeit und nicht die Oberflächenkraft als vorherrschende Kraft zum Brechen von Gestein. In seinem natürlichen Zustand hat das Gestein eine zerklüftete und unebene Oberfläche. Die Anwendung von Oberflächenkraft (Druck) führt zu unvorhersehbaren und typischerweise nicht kubischen Partikeln. Durch die Anwendung der Geschwindigkeit anstelle der Oberflächenkraft kann die Brechkraft gleichmäßig sowohl über die Oberfläche des Gesteins als auch durch die Masse des Gesteins hindurch aufgebracht werden. Unabhängig von seiner Größe weist das Gestein überall in seiner Struktur natürliche Risse (Verwerfungen) auf. Wenn das Gestein von einem VSI-Rotor gegen einen massiven Amboss „geschleudert“ wird, bricht es entlang dieser Klüfte. Die endgültige Korngröße kann durch 1) die Geschwindigkeit, mit der das Gestein gegen den Amboss geschleudert wird, und 2) den Abstand zwischen dem Ende des Rotors und dem Aufprallpunkt auf dem Amboss gesteuert werden. Das aus der VSI-Brechung resultierende Produkt hat im Allgemeinen eine gleichmäßige kubische Form, wie sie bei modernen Superpave-Asphaltanwendungen für Autobahnen erforderlich ist. Mit dieser Methode können auch Materialien mit viel höherer Abrasivität zerkleinert werden, als dies mit einem HSI und den meisten anderen Brechverfahren möglich ist.
VSI-Brecher verwenden im Allgemeinen einen sich mit hoher Geschwindigkeit drehenden Rotor in der Mitte der Brechkammer und eine äußere Aufprallfläche, die entweder aus abriebfesten Metallambossen oder aus gebrochenem Gestein besteht. Die Verwendung von gegossenen Metalloberflächen („Ambossen“) wird traditionell als „VSI-Schuh und -Amboss“ bezeichnet. Die Verwendung von zerkleinertem Gestein an den Außenwänden des Brechers, gegen das neues Gestein gebrochen wird, wird traditionell als „Stein auf Stein VSI“ bezeichnet. VSI-Brecher können in stationären Anlagen oder in mobilen, raupenmobilen Geräten eingesetzt werden.
MineralienaufbereitungsanlagenBearbeiten
Mineralienaufbereitungsanlagen sind eine Art von Walzenbrechern, die zwei Rotoren mit großen Zähnen auf Wellen mit kleinem Durchmesser verwenden, die bei niedriger Geschwindigkeit durch ein direktes Antriebssystem mit hohem Drehmoment angetrieben werden. Diese Konstruktion führt zu drei Hauptprinzipien, die bei der Zerkleinerung von Materialien mit Hilfe der Sizer-Technologie alle zusammenwirken. Die einzigartigen Prinzipien sind die dreistufige Zerkleinerung, der rotierende Siebeffekt und das tiefe Schneckenzahnmuster.
Die dreistufige Zerkleinerung: Zunächst wird das Material von den Vorderflächen der gegenüberliegenden Rotorzähne erfasst. Diese setzen das Gestein einer mehrfachen Punktbelastung aus, wodurch Spannungen im Material erzeugt werden, um natürliche Schwachstellen auszunutzen. In der zweiten Stufe wird das Material unter Spannung gebrochen, indem es einer Dreipunktbelastung ausgesetzt wird, die zwischen den vorderen Zahnflächen des einen Rotors und den hinteren Zahnflächen des anderen Rotors wirkt. Alle Materialklumpen, die noch Übergröße haben, werden gebrochen, wenn die Rotoren durch die festen Zähne der Brechstange schneiden, wodurch eine dreidimensionale, kontrollierte Produktgröße erreicht wird.
Der rotierende Siebeffekt: Die verzahnte Rotorkonstruktion ermöglicht es dem frei fließenden Unterkorn, durch die sich ständig verändernden Lücken zu gelangen, die durch die sich relativ langsam bewegenden Wellen erzeugt werden.
Das tiefe Schneckenzahnmuster: Die tiefe Schnecke befördert das größere Material zu einem Ende der Maschine und hilft dabei, den Vorschub über die gesamte Länge der Rotoren zu verteilen. Diese Funktion kann auch verwendet werden, um übergroßes Material aus der Maschine auszusortieren.
BrecherlöffelBearbeiten
Ein Brecherlöffel ist ein Anbaugerät für Hydraulikbagger. Seine Funktionsweise besteht aus einem Löffel mit zwei Brechbacken im Inneren, von denen eine feststehend ist und die andere sich relativ zu ihr hin und her bewegt, wie bei einem Backenbrecher. Sie werden mit einem Antrieb mit hoher Trägheit, einer kreisförmigen Bewegung der Backen und einer Anti-Stagnationsplatte hergestellt, die verhindert, dass große Zerkleinerungsstücke in der Öffnung der Schaufel stecken bleiben und nicht in die Brechbacken gelangen können. Die Zerkleinerungsbacken sind außerdem in einer Kreuzstellung angeordnet. Diese Position zusammen mit der kreisförmigen Bewegung gibt diesen Brecherlöffeln die Fähigkeit, nasses Material zu zerkleinern.
