فرآیندهای خردایش (سنگ‌شکن‌ها):
با توجه به اینکه در نظر داریم بیشترین بازده را از بالمیل در فرآیند سایش بگیریم، نباید اندازه مواد اولیه ورودی بالمیل از میزان خاصی تجاوز کند. بنابراین باید مواد اولیه را ابتدا توسط فرآیندهای پیش سایش به اندازه مناسب (که این اندازه با توجه به نوع بالمیل و نوع محصولات ورودی و اندازه محصولات خروجی متفاوت خواهد بود.) برسانیم. تجهیزاتی که در فرآیندهای خردایش مورد استفاده قرار می‌گیرند سنگ‌شکن‌ها هستند، که دارای انواع گوناگون هستند. با توجه به این که تمرکز اصلی این پروژه آسیاها و بالاخص بالمیل می‌باشد، در زیر به معرفی اجمالی سنگ‌شکن‌ها می‌پردازیم. هدف از ارائه این بخش انتخاب صحیح سنگ‌شکن‌ها برای مواد و کاربردهای مختلف می‌باشد، تا در طراحی خطوط سایش با انتخاب مناسب‌ترین سنگ‌شکن راندمان خردایش و سایش مواد را به حداکثر برسانیم:
1-1-1 سنگ‌شکن فکی[1]:
این نوع سنگ‌شکن‌ها برای مرحله اول خردایش طراحی شده اند. سنگ‌شکن فکی از یک فک ثابت و یک فک متحرک تشکیل شده است. حرکت فک متحرک از طریق یک شافت خارج از مرکز که توسط تسمه و پولی به موتور متصل است تامین می‌شود. با حرکت فک مواد تحت تاثیر نیروی فشاری ( و گاه ضربه‌ای یا برشی) قرار می‌گیرند و خرد می‌شوند. فاصله بین دو فک در قسمت فوقانی را دهانه و فاصله بین دو فک در قسمت تحتانی دستگاه را گلوگاه می‌نامند. سنگ‌شکن‌های فکی انواع گوناگونی دارند که نوع تک بازویی آن به طور شماتیک در شکل 1-1 قابل مشاهده است:.jpg)
شکل1- 1سنگ‌شکن فکی
از معایب سنگ‌شکن فکی به موارد زیر می‌توان اشاره کرد:
· یکنواخت نبودن عمل خرد کردن به علت شیب موجود بین دو فک
· در هر سیکل عمل خرد کردن دانه‌ها فقط در حالت رفت انجام می‌شود و در موقع برگشت فک متحرک هیچ عملی صورت نمی‌گیرد، لذا نیمی‌از انر ژی هدر می‌رود.
· قسمت پایین فک متحرک که دائما در تماس می‌باشد ساییده می‌شود.
· دانه‌های بلند و نازک می‌توانند از این دستگاه بدون خرد شدن بگذرند.
از مزایای آن به موارد زیر می‌توان اشاره کرد:
· سرعت تولید بالایی دارند
· نگهداری، تعمیر و تمیزکردن آن آسان است.
1-1-2 سنگ‌شکن چرخشی[2]:
این سنگ‌شکن برای مرحله اول سنگ‌شکنی، به خصوص در کارخانه‌های بزرگ وقتی که ظرفیت و نسبت خردایش زیاد باشد کاربرد وسیعی دارد. سنگ‌شکن چرخشی معمولا از دو مخروط ناقص تشکیل شده است که مخروط خارجی بدنه ثابت و مخروط میانی هسته مرکزی این سنگ‌شکن را تشکیل می‌دهند و در اصل در هر حالت مشابه سنگ‌شکن فکی عمل می‌کند. هسته مرکزی حرکت چرخشی دارد و در هر لحظه در یک طرف بین هسته مرکزی و بدنه عمل خردایش انجام می‌گیرد و در همان لحظه و در طرف دیگر بین هسته و بدنه فاصله قابل توجهی وجود دارد و مواد به تدریج وارد این قسمت می‌شوند.
با توجه به عملکرد مشابه سنگ‌شکن فکی و مخروطی در زیر به مقایسه این دو سنگ‌شکن می‌پردازیم:
· مدت کار مفید در سنگ‌شکن فکی نیمه وقت و در چرخشی تمام وقت است
· ظفیت‌های سنگ‌شکن‌های چرخشی در شرایط مشابه دو برابر نوع فکی است
· نیروی مصرفی در سنگ‌شکن‌های چرخشی کمتر از نوع فکی است
· نسبت خردایش در سنگ‌شکن‌های چرخشی تقریبا دو برابر فکی است
· نسبت به محصول تولید شده در شرایط مشابه، وزن انواع فکی بیشتر از چرخشی است
· در سنگ‌شکن‌های چرخشی نیاز به تغذیه کننده نیست ولی در نوع فکی به منظور جلوگیری از گرفتگی مواد در میان فک‌ها، تغذیه کننده لازم است
· ساییدگی فک‌ها در سنگ‌شکن چرخشی بیشتر از نوع فکی است
· مخارج و نگهداری سنگ‌شکن‌های ژیراتوری بیشتر از نوع فکی است
· قیمت سنگ‌شکن چرخشی در شرایط مشابه تقریبا دوبرابر نوع فکی است
· برای ظزفیت‌های بسیار زیاد (بیشتر از 1500 تن بر ساعت) و ابعاد اولیه درشت ( بیش از 600 میلی متر) سنگ‌شکن چرخشی مناسب تر است
1-1-3 سنگ‌شکن مخروطی[3]:
این نوع سنگ‌شکن که با نام سیموند[4] نیز آن را نام می‌برند، از جمله انواع سنگ‌شکن‌های چرخشی است ولی از جهاتی با آن متفاوت است، که از جمله می‌توان به سرعت بیشتر و افزایش بسیار زیاد زاویه هسته مخروطی و به موازات آن انحنا داخلی بدنه اشاره کرد. شکل 1-2 این اختلاف را نشان می‌دهد:.jpg)
شکل1- 2 سمت راست سنگ‌شکن مخروطی، سمت چپ سنگ‌شکن چرخشی
از این سنگ‌شکن به عنوان سنگ‌شکن ثانویه در مراحل میانی خردکردن تا ابعاد نسبتا کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرد. در شکل 1-3 به طور شماتیک یک سنگ‌شکن مخروطی نشان داده شده است:.jpg)
شکل1- 3 سنگ‌شکن مخروطی
1-1-4 سنگ‌شکن ضربه‌ای[5]:
سنگ‌شکن ضربه‌ای از یک روتور که دارای تعدادی پره است و با سرعت زیاد دوران می‌کند، تشکیل شده است. نقش پره‌ها پرتاب قطعات بار ورودی به طرف جدار داخلی سنگ‌شکن است. بر روی جدار داخلی دستگاه نیز تعدادی سپر که از جنس فولاد منگنزدار می‌باشد نصب شده است. این سپرها نقش مانع را ایفا می‌کند و قطعات بار ورودی در اثر برخورد با آنها خرد می‌شوند. نمونه‌ای ازا ین سنگ‌شکن به طور شماتیک در شکل 1-4 نشان داده شده است:.jpg)
شکل1- 4 سنگ‌شکن ضربه‌ای
1-1-5 سنگ‌شکن استوانه‌ای (غلطکی)[6]:
در این نوع سنگ‌شکن‌ها عملیات سنگ‌شکنی به وسیله یک یا چند استوانه سنگین با سطح صاف یا آجدار صورت می‌گیرد. حرکت استوانه‌های روبرو در خلاف جهت یکدیگر و سرعت چرخشی آنها مساوی و یا نزدیک به هم است. فاصله بین دو استوانه‌ها قابل تنظیم است. اساس کار این سنگ‌شکن‌ها بر مبنای اصطکاک بین سنگ و استوانه‌ها استوار است. با توجه به‌این که این سنگ‌شکن‌ها از نظر تعداد غلطک متنوعند. در شکل 1-5 تعدادی از این نوع سنگ‌شکن‌ها به طور شماتیک نشان داده شده است:.jpg)
شکل1- 5 سنگ‌شکن استوانه‌ای
از مزایای این سنگ‌شکن به موارد زیر می‌توان اشاره کرد:
· سرعت تولید نسبتا زیاد
· مصرف انرژی نسبتا کم
· سهولت تنظیم گلوگاه
· نگهداری آسان
از معایب آن نیز می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
· نسبت خرد کردن کم
· فرسایش نسبتا زیاد
· عدم کارایی آن در مورد مواد لایه‌ای یا الیافی شکل
1-1-6 کاربرد سنگ‌شکن‌ها
پس از معرفی اجمالی انواع سنگ‌شکن‌ها به کاربرد آنها می‌پردازیم:
· در مواردی که سنگ‌هایی سخت و ترد وجود دارد و باعث سایش هم می‌شوند از سنگ‌شکن‌های دور کم از قبیل سنگ‌شکن فکی و چرخشی استفاده می‌شود.
· در سنگ‌های نیمه سخت و سخت از سنگ‌شکن‌های ضربه‌ای استفاده می‌شود.
· در موادی که سنگ‌ها نیمه سخت، مرطوب و چسبنده هستند از سنگ‌شکن‌های استوانه‌ای استفاده می‌شود.
در شکل‌های 1-6 و 1-7 انواع سنگ‌شکن‌ها، سایز مواد ورودی، توان مورد نیاز ، سرعت، نسبت خردایش و کاربردهای انواع سنگ‌شکن آمده است:.jpg)
شکل1- 6 کاربرد سنگ‌شکن‌ها [1].jpg)
شکل1- 7 کاربرد سنگ‌شکن‌ها [1]
سرامیک مشتق از کلمه keramos یونانی است که به معنی سفالینه یا شئی پخته شده است. در واقع منشا پیدایش این علم همان سفالینههای ساخته شده توسط انسانهای اولیه هستند. در واقع قبل از کشف و استفاده فلزات، بشر از گلهای رس به علت وفور و فراوانی آنها و همچنین شکلگیری بسیار خوب آنها در در صورت مخلوط شدن با آب و درجه حرارت نسبتاً پایین پخت آنها استفاده میکرد. آلومینوسیلیکاتها که خاکهای رسی خود آنها به حساب میآیند، از عناصر آلومینیوم، سیلیسم و اکسیژن ساخته می‌شوند که این سه عنصر بر روی هم حدود 85 درصد پوسته جامد کره زمین را تشکیل می‌دهند. این سه عنصر فراوانترین عناصر پوسته زمین هستند.