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Cornish timbri usati nel 19° secolo per rompere il minerale di stagno
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Un frantoio portatile dell’inizio del 20° secolo
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Il bidone d’ingresso di un frantoio da miniera
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Frantoio mobile
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Benna frantoio in una cava
La seguente tabella descrive gli usi tipici dei frantoi comunemente usati:
| Tipo | Durezza | Limite di abrasione | Contenuto di umidità | Riduzione rapporto | Uso principale |
|---|---|---|---|---|---|
| Frantoi a mascelle | Da morbido a molto duro | Nessun limite | Da secco a leggermente umido, non appiccicoso | da 3/1 a 5/1 | Minerario pesante, materiali di cava, sabbia & ghiaia, riciclaggio |
| Frantoi rotanti | Da morbido a molto duro | Abrasivo | Da secco a leggermente umido, non appiccicoso | da 4/1 a 7/1 | Ministero pesante, materiali di cava |
| Frantoi a cono | Mediamente duro a molto duro | Abrasivo | Secco o umido, non appiccicoso | da 3/1 a 5/1 | Materiali di cava, sabbia & ghiaia |
| Frantoio composto | Mediamente duro a molto duro | Abrasivo | Asciutto o umido, non appiccicoso | da 3/1 a 5/1 | Mine, materiali da costruzione |
| Impattatori ad albero orizzontale | Da morbido a medio duro | Leggermente abrasivo | Secco o umido, non appiccicoso | da 10/1 a 25/1 | Materiali trasportati, sabbia & ghiaia, riciclaggio |
| Impattatori ad albero verticale (scarpa e incudine) | Mediamente duro a molto duro | Lievemente abrasivo | Secco o umido, non appiccicoso | da 6/1 a 8/1 | Sabbia & ghiaia, riciclaggio |
| Impattatori ad albero verticale (autogeno) | Da morbido a molto duro | Nessun limite | Secco o umido, non appiccicoso | 2/1 a 5/1 | Materiali trasportati, sabbia & ghiaia |
| Sfere minerali | Duri o morbidi | Abrasivi | Secchi o bagnati e appiccicosi | 2/1 a 5/1 | Pesanti estrazione mineraria |
| Schiacciatori | Da morbido a molto duro | Nessun limite | Secco o bagnato e appiccicoso | 3/1 a 5/1 | Estrazione mineraria pesante, materiali di cava, sabbia & ghiaia, riciclaggio |
Frantoio a mascelleModifica
Un frantoio a mascelle usa la forza di compressione per rompere le particelle. Questa pressione meccanica è ottenuta dalle due ganasce del frantoio di cui una è fissa mentre l’altra è reciproca. Un frantoio a mascelle o a ginocchiera consiste in una serie di mascelle verticali, una mascella è tenuta ferma ed è chiamata mascella fissa, mentre l’altra mascella, chiamata mascella oscillante, si muove avanti e indietro rispetto ad essa, tramite un meccanismo a camme o pitman, agendo come una leva di classe II o uno schiaccianoci. Il volume o cavità tra le due ganasce è chiamato camera di frantumazione. Il movimento della ganascia oscillante può essere abbastanza piccolo, poiché la frantumazione completa non viene eseguita in un solo colpo. L’inerzia necessaria per schiacciare il materiale è fornita da un volano che muove un albero creando un movimento eccentrico che causa la chiusura della fessura.
I frantoi a mascelle sono macchine pesanti e quindi devono essere costruiti in modo robusto. Il telaio esterno è generalmente fatto di ghisa o acciaio. Le ganasce stesse sono di solito costruite in acciaio fuso. Sono dotate di rivestimenti sostituibili che sono fatti di acciaio al manganese, o Ni-hard (una ghisa legata al Ni-Cr). I frantoi a mascelle sono di solito costruiti in sezioni per facilitare il trasporto del processo se devono essere portati sottoterra per eseguire le operazioni.
I frantoi a mascelle sono classificati in base alla posizione di rotazione della mascella oscillante
- Frantoio Blake – la mascella oscillante è fissata nella posizione inferiore
- Frantoio Dodge-la mascella girevole è fissa nella posizione superiore
- Frantoio universale-la mascella girevole è fissa in una posizione intermedia
Il frantoio Blake fu brevettato da Eli Whitney Blake nel 1858. Il frantoio a mascelle tipo Blake ha un’area di alimentazione fissa e un’area di scarico variabile. I frantoi Blake sono di due tipi: a semplice ginocchiera e a doppia ginocchiera.
Nei frantoi a semplice ginocchiera, la ganascia oscillante è sospesa sull’albero eccentrico, il che porta a un design molto più compatto di quello del frantoio a doppia ginocchiera. La mascella girevole, sospesa sull’eccentrico, subisce due tipi di movimento: un movimento di oscillazione verso la mascella fissa dovuto all’azione della piastra a ginocchiera e un movimento verticale dovuto alla rotazione dell’eccentrico. Questi due movimenti, quando sono combinati, portano ad un movimento ellittico della ganascia. Questo movimento è utile perché aiuta a spingere le particelle attraverso la camera di frantumazione. Questo fenomeno porta a una maggiore capacità dei frantoi a ginocchiera singola, ma comporta anche una maggiore usura delle ganasce di frantumazione. Questi tipi di frantoi a mascelle sono preferiti per la frantumazione di particelle più morbide.
Nei frantoi a doppia ginocchiera, il movimento oscillante della mascella oscillante è causato dal movimento verticale del pitman. Il pitman si muove su e giù. La mascella oscillante si chiude, cioè si muove verso la mascella fissa quando il pitman si muove verso l’alto e si apre durante il movimento verso il basso del pitman. Questo tipo è comunemente usato nelle miniere per la sua capacità di frantumare materiali duri e abrasivi.
Nei frantoi a mascelle tipo Dodge, le mascelle sono più distanti in alto che in basso, formando uno scivolo rastremato in modo che il materiale sia schiacciato progressivamente sempre più piccolo mentre viaggia verso il basso finché non è abbastanza piccolo da uscire dall’apertura inferiore. Il frantoio a mascelle Dodge ha un’area di alimentazione variabile e un’area di scarico fissa che porta al soffocamento del frantoio e quindi è usato solo per scopi di laboratorio e non per operazioni pesanti.
Frantoio rotanteModifica
Un frantoio rotante è simile nel concetto di base a un frantoio a mascelle, costituito da una superficie concava e una testa conica; entrambe le superfici sono tipicamente rivestite con superfici in acciaio al manganese. Il cono interno ha un leggero movimento circolare, ma non ruota; il movimento è generato da una disposizione eccentrica. Come per il frantoio a mascelle, il materiale viaggia verso il basso tra le due superfici e viene progressivamente frantumato finché non è abbastanza piccolo da cadere attraverso lo spazio tra le due superfici.
Un frantoio rotante è uno dei principali tipi di frantoi primari in una miniera o in un impianto di lavorazione dei minerali. I frantoi rotanti sono designati nelle dimensioni in base al diametro della bocca e del mantello o alle dimensioni dell’apertura di ricezione. I frantoi rotanti possono essere utilizzati per la frantumazione primaria o secondaria. L’azione di frantumazione è causata dalla chiusura dello spazio tra la linea del mantello (mobile) montata sul mandrino verticale centrale e le guaine concave (fisse) montate sul telaio principale del frantoio. La fessura viene aperta e chiusa da un eccentrico sul fondo del mandrino che fa girare il mandrino verticale centrale. Il mandrino verticale è libero di ruotare intorno al proprio asse. Il frantoio illustrato è un tipo di mandrino sospeso ad albero corto, il che significa che l’albero principale è sospeso in alto e che l’eccentrico è montato sopra l’ingranaggio. Il design ad albero corto ha sostituito il design ad albero lungo in cui l’eccentrico è montato sotto l’ingranaggio.
Frantoio a conoModifica
Con il rapido sviluppo della tecnologia mineraria, il frantoio a cono può essere diviso in quattro tipi: frantoio a cono composto, frantoio a cono a molla, frantoio a cono idraulico e frantoio rotante. Secondo i diversi modelli, il frantoio a cono è diviso in frantoio a cono ad albero verticale (VSC) della serie (frantoio a cono composto), frantoio a cono Symons, frantoio a cono PY, frantoio a cono idraulico monocilindrico, frantoio a cono idraulico multicilindrico, frantoio rotante, ecc.
Un frantoio a cono è simile nel funzionamento a un frantoio rotante, con meno ripidità nella camera di schiacciamento e più di una zona parallela tra zone di schiacciamento. Un frantoio a cono rompe la roccia schiacciandola tra un mandrino eccentrico rotante, coperto da un mantello resistente all’usura, e la tramoggia concava che lo racchiude, coperta da un concavo al manganese o da un rivestimento della ciotola. Quando la roccia entra nella parte superiore del frantoio a cono, viene incastrata e schiacciata tra il mantello e il rivestimento della ciotola o concavo. I grandi pezzi di minerale vengono rotti una volta, e poi cadono in una posizione più bassa (perché ora sono più piccoli) dove vengono rotti di nuovo. Questo processo continua fino a quando i pezzi sono abbastanza piccoli da cadere attraverso la stretta apertura sul fondo del frantoio.
Un frantoio a cono è adatto a frantumare una varietà di minerali e rocce di media durezza e sopra la media. Ha il vantaggio di una costruzione affidabile, alta produttività, migliore granularità e forma dei prodotti finiti, facile regolazione e costi operativi inferiori. Il sistema di rilascio a molla di un frantoio a cono agisce una protezione da sovraccarico che permette al barbone di passare attraverso la camera di frantumazione senza danni al frantoio.
Frantoio a cono compostoModifica
Il frantoio a cono composto (frantoio a cono serie VSC) può schiacciare materiali di durezza media superiore. Viene utilizzato principalmente nel settore minerario, nell’industria chimica, nella costruzione di strade e ponti, nell’edilizia, ecc. Per quanto riguarda il frantoio a cono della serie VSC, ci sono quattro cavità di frantumazione (grossolana, media, fine e superfine) da scegliere. Rispetto allo stesso tipo, il frantoio a cono della serie VSC, la cui combinazione di frequenza di frantumazione e di eccentricità è la migliore, può fare in modo che i materiali abbiano un grado di sminuzzamento più alto e un rendimento più elevato. Inoltre, l’effetto schiacciante laminante migliorato del frantoio a cono di serie di VSC sulle particelle del materiale rende la forma cubica dei materiali schiacciati migliore, che aumenta il punto di vendita.
Symons cone crusherEdit
Symons cone crusher (frantoio del cono della molla) può schiacciare i materiali di sopra durezza media. Ed è ampiamente usato in metallurgia, costruzione, energia idroelettrica, trasporto, industria chimica, ecc. Quando viene utilizzato con il frantoio a mascelle, può essere usato come schiacciamento secondario, terziario o quaternario. In generale, il tipo standard di frantoio a cono Symons è applicato alla frantumazione media. Il tipo medio è applicato alla frantumazione fine. Il tipo a testa corta è applicato alla frantumazione fine grossolana. Come tecnica dell’acciaio fuso è adottata, la macchina ha buona rigidità e grande ad alta resistenza.
Il frantoio idraulico del cono del cilindro singoloEdit
Il frantoio idraulico del cono del cilindro singolo pricipalmente è composto di struttura principale, dispositivo della trasmissione, albero eccentrico, cuscinetto a forma di ciotola, schiacciare il cono, mantello, fodera della ciotola, dispositivo di regolazione, regolando la manica, sistema di controllo idraulico, sistema idraulico della sicurezza, anello antipolvere, piatto dell’alimentazione, ecc. Si applica al mulino del cemento, all’estrazione mineraria, all’edilizia, alla costruzione di ponti stradali, alla costruzione ferroviaria e alla metallurgia e ad altre industrie.
Frantoio idraulico a cono multicilindricoModifica
Il frantoio idraulico a cono multicilindrico è composto principalmente da telaio principale, albero eccentrico, cono di frantumazione, mantello, rivestimento della ciotola, dispositivo di regolazione, anello di polvere, dispositivo di trasmissione, cuscinetto a forma di ciotola, manicotto di regolazione, sistema di controllo idraulico, sistema di sicurezza idraulico, ecc. Il motore elettrico del frantoio a cono guida l’albero eccentrico per fare il movimento periodico dell’oscillazione sotto l’asse dell’albero, e di conseguenza la superficie del mantello si avvicina e lascia la superficie della fodera della ciotola di tanto in tanto, in modo che il materiale sia schiacciato a causa della compressione e della macinazione all’interno della camera di frantumazione. Il cilindro di sicurezza della macchina può garantire la sicurezza così come sollevare il manicotto di supporto e il cono statico da un sistema idraulico e rimuovere automaticamente i blocchi nella camera di frantumazione quando la macchina è improvvisamente soffocante. Così il tasso di manutenzione è notevolmente ridotto e l’efficienza di produzione è notevolmente migliorata in quanto può rimuovere i blocchi senza smontare la macchina.
Frantoio a impattoModifica
I frantoi a impatto comportano l’uso di impatto piuttosto che la pressione per schiacciare il materiale. Il materiale è contenuto all’interno di una gabbia, con aperture sul fondo, all’estremità o sul lato della dimensione desiderata per permettere al materiale polverizzato di uscire. Ci sono due tipi di frantoi a impatto: ad albero orizzontale e ad albero verticale.
Albero orizzontale (HSI) / HammermillEdit
I frantoi HSI rompono la roccia impattando la roccia con martelli che sono fissati sul bordo esterno di un rotore rotante. Le macchine HSI sono vendute in configurazioni stazionarie, montate su rimorchio e su cingoli. Gli HSI sono usati nel riciclaggio, nella roccia dura e nei materiali morbidi. Negli anni precedenti l’uso pratico dei frantoi HSI è limitato a materiali morbidi e non abrasivi, come calcare, fosfato, gesso, scisti stagionati, tuttavia i miglioramenti nella metallurgia hanno cambiato l’applicazione di queste macchine.
Impattore ad albero verticale (VSI)Edit
I frantoi VSI usano un approccio diverso che coinvolge un rotore ad alta velocità con punte resistenti all’usura e una camera di frantumazione progettata per ‘lanciare’ la roccia contro. I frantoi VSI utilizzano la velocità piuttosto che la forza superficiale come forza predominante per rompere la roccia. Nel suo stato naturale, la roccia ha una superficie frastagliata e irregolare. Applicando la forza superficiale (pressione) si ottengono particelle imprevedibili e tipicamente non cubiche. Utilizzando la velocità piuttosto che la forza superficiale, la forza di rottura viene applicata in modo uniforme sia sulla superficie della roccia che attraverso la massa della roccia. La roccia, indipendentemente dalle dimensioni, ha fessure naturali (faglie) in tutta la sua struttura. Quando la roccia è “lanciata” da un rotore VSI contro un’incudine solida, si frattura e si rompe lungo queste fessure. La dimensione finale delle particelle può essere controllata da 1) la velocità alla quale la roccia viene lanciata contro l’incudine e 2) la distanza tra l’estremità del rotore e il punto di impatto sull’incudine. Il prodotto risultante dalla frantumazione VSI è generalmente di una forma cubica coerente come quella richiesta dalle moderne applicazioni di asfalto autostradale Superpave. L’uso di questo metodo permette anche di frantumare materiali con un’abrasività molto più alta di quanto sia possibile con un HSI e la maggior parte degli altri metodi di frantumazione.
I frantoi VSI utilizzano generalmente un rotore che gira ad alta velocità al centro della camera di frantumazione e una superficie d’impatto esterna di incudini di metallo resistenti all’abrasione o di roccia frantumata. L’utilizzo di superfici metalliche fuse ‘incudini’ è tradizionalmente indicato come “scarpa e incudine VSI”. L’utilizzo di roccia frantumata sulle pareti esterne del frantoio per la nuova roccia da frantumare è tradizionalmente indicato come “roccia su roccia VSI”. I frantoi VSI possono essere utilizzati in impianti statici o in attrezzature mobili cingolate.
I mineralizzatori mineraliModifica
I mineralizzatori sono una varietà di frantoi a rulli che utilizzano due rotori con grandi denti, su alberi di piccolo diametro, guidati a bassa velocità da un sistema di trasmissione diretta ad alta coppia. Questo design produce tre principi principali che interagiscono tutti quando si rompono i materiali usando la tecnologia del sizer. I principi unici sono l’azione di rottura a tre stadi, l’effetto schermo rotante e lo schema dei denti a scorrimento profondo.
L’azione di rottura a tre stadi: inizialmente, il materiale viene afferrato dalle facce principali dei denti opposti del rotore. Questi sottopongono la roccia a un carico multiplo puntuale, inducendo uno stress nel materiale per sfruttare eventuali debolezze naturali. Nella seconda fase, il materiale viene rotto in tensione essendo sottoposto a un carico su tre punti, applicato tra le facce anteriori dei denti di un rotore e le facce posteriori dei denti dell’altro rotore. Qualsiasi grumo di materiale che rimane ancora fuori misura, viene rotto mentre i rotori tagliano attraverso i denti fissi della barra di rottura, ottenendo così una dimensione tridimensionale controllata del prodotto.
L’effetto schermo rotante: Il design intrecciato del rotore dentato permette al materiale sottodimensionato che scorre liberamente di passare attraverso gli spazi che cambiano continuamente generati dagli alberi in movimento relativamente lenti.
Il modello a denti profondi: La coclea profonda trasporta il materiale più grosso a un’estremità della macchina e aiuta a distribuire l’alimentazione su tutta la lunghezza dei rotori. Questa caratteristica può anche essere usata per respingere il materiale sovradimensionato dalla macchina.
Benna frantoioModifica
Una benna frantoio è un accessorio per escavatori idraulici. Il suo modo di lavorare consiste in una benna con due ganasce di frantumazione all’interno, una delle quali è fissa e l’altra si muove avanti e indietro rispetto ad essa, come in un frantoio a mascelle. Sono fabbricati con una trasmissione ad alta inerzia, un movimento circolare delle ganasce e una piastra antiestagnazione, che impedisce ai pezzi di frantumazione di grandi dimensioni di rimanere bloccati nella bocca della benna, non permettendo loro di entrare nelle ganasce di frantumazione. Hanno anche le ganasce di frantumazione poste in posizione trasversale. Questa posizione insieme al suo movimento circolare dà a queste benne frantoio la facoltà di macinare materiale bagnato.
