コーンクラッシャーとジョークラッシャー: 粉砕プラントにはどちらが適していますか?

ジョークラッシャーとコーンクラッシャーを同じ花崗岩の堆積物に置くと、両方とも岩を砕きます。それらをフローシートの同じスロットに置くと、そのうちの 1 つがジョブに失敗します。これが、「コーン クラッシャーとジョー クラッシャーのどちらが優れているのか」という質問の背後にある実際的な答えです。回路のどの段階で購入するかがわかって初めて比較が意味を持ちます。

通常の骨材または採掘プラントでは、2 つの機械はまったくライバルではありません。ジョークラッシャーは、500 ～ 1,000 mm の地雷を採取し、約 100 ～ 200 mm に縮小します。コーンクラッシャーは、100 ～ 200 mm の製品を取り出し、40 mm、20 mm、または 0 ～ 10 mm の製造砂に粉砕します。ある機械を別の機械を購入することは、プラント設計において最も高価な間違いです。なぜなら、間違った機械は単にパフォーマンスが悪くなるだけでなく、その背後にあるすべての段階の経済性を破壊するからです。

この記事では、各機械のメカニズム、各機械が許容する飼料条件、トンあたりのコストの実際の要因、および注文書に署名する前に答えるべき質問について説明します。

簡単な答え: マシンよりステージが重要

硬くて研磨性の高い岩石の場合、最初の段階ではジョー クラッシャーが適切な選択であり、その後の各段階ではコーン クラッシャーが適切な選択です。この一文で、実際の選択決定の大部分が決まります。例外は狭く、テストが簡単です。つまり、供給量が少ない柔らかいまたは中程度の硬さの材料、非常に低いトン数、または非常に立体的な製品の要件など、これらすべてが答えを変える可能性があります。

ジョークラッシャーとコーンクラッシャー: 並べて比較

以下の表は、2 つのマシンの相違点を確認する最も簡単な方法です。容量と製品サイズは常に設置する特定のモデルとチャンバーによって異なるため、仕様書ではなくスクリーニング ツールとして読んでください。

ジョークラッシャーが岩を砕く仕組み

仕組み

ジョークラッシャーは圧縮機です。硬化された固定ジョープレートがチャンバーの片側に配置され、可動ジョープレートが V ベルトとフライホイールによって駆動される偏心シャフト上でそれに向かってスイングします。岩石が圧迫され、可動ジョーが後退すると破砕物が排出口に向かって落下します。トグルプレートは 2 つの役割を果たします。力を伝達する機能と、過負荷がかかると最初に故障する犠牲コンポーネントとして機能し、シャフトとベアリングを保護する機能です。

実際に容量を設定するもの

スループットは、閉側設定、偏心ストローク、回転速度、送り勾配の 4 つの変数によって決まります。適切に等級分けされたブレンドが供給されたジョークラッシャーは、微粒子が空隙を埋め、粗粒子が互いに砕けるため、単一の粗い塊サイズを供給したジョークラッシャーよりもはるかに効率的に動作します。私たちの経験では、フィーダー制御が不十分な場合、機械的な故障がなくても、ジョーの出力が 20 ～ 40% 低下する可能性があります。飼料材料はチャンバーの全幅にわたって提示する必要があり、決して一端に単一の山として投入しないでください。

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限界はどこにあるのか

最も一般的なサイズ設定エラーは、チャンバーが受け入れることができるより大きな岩石を供給することです。実際のルールとして、最大の塊は供給開口部の幅の 80 ～ 85 パーセント以下である必要があり、スラブまたは細長い岩は橋を架けやすいため、さらに小さく保つ必要があります。ジョークラッシャーでは比較的薄片状の製品も生成されるため、ジョーのみで 20 mm 仕様の骨材を製造しようとすると、過剰な再循環負荷と過負荷のスクリーンが発生するプラントになります。

コーンクラッシャーが岩を砕く仕組み

チョーク供給チャンバー内でのラミネート加工

コーンクラッシャーは、平らなジョーの形状を、ボウルライナー内で回転する円錐形のマントルに置き換えます。偏心回転によりチャンバーの周囲に連続的に開閉する隙間が生じるため、材料は下降する際に何度も粉砕されます。この積層作用により、同じ減速比のジョーよりも微細で形状の良い製品が得られます。

重要な動作条件はチョークフィードです。粒子間の粉砕がほとんどの作業を行うように、チャンバーは満杯に保たれなければなりません。飼料が不足したコーンクラッシャーは定格能力に達せず、より粗くて細長い製品が生成され、ライナーが不均一に摩耗します。破砕機上のサージ ビン、可変速フィーダー、レベル センサーはオプションの装備ではなく、機械の性能仕様の一部です。

チャンバーの種類とその変化

通常、同じクラッシャー本体で、粗目、中目、細目、極細目といった複数のライナー プロファイルを受け入れることができ、また、一部の範囲では標準ヘッドとショートヘッド バージョンを使用できます。粗いチャンバーはより大きな送りを受け入れますが、仕上げは粗くなります。微細なチャンバーは、より少ない供給量を受け入れ、より低いスループットでより微細な製品を生産します。したがって、チャンバーの選択は付属品の決定ではなく、製造上の決定であり、回路全体のスクリーン カット ポイントと合わせて行う必要があります。

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油圧設計とスプリング設計

スプリングおよびコンパウンドコーンクラッシャーはスプリングパッケージを圧縮することで混入鉄を放出しますが、保持できる粉砕力が制限されます。油圧設計、特に単シリンダータイプとマルチシリンダータイプは、設定を油圧で調整し、混入金属をリリーフシリンダーに通し、詰まりの後にチャンバーを迅速に取り除くことができます。研磨性の高い岩盤作業では、油圧式はダウンタイムの削減と製品サイズの安定化によって、高い購入価格を回収します。

各マシンが粉砕サーキットに属する場所

総削減量は、必要なステージ数を決定する数値です。 800 mm の岩石を 20 mm の製品に縮小するのは、40:1 の作業です。ジョーはマシンごとにおよそ 4:1 を達成し、コーンはおよそ 3:1 ～ 4:1 を達成するため、ほぼすべてのハードロック フローシートで 3 つのステージが必要です。

小さな工場では初期段階でジョーを稼働させ、0 ～ 40 mm の製品を直接販売することがあります。これは、材料が柔らかく、その形状が市場に受け入れられる場合には正当な構成です。同様に、スクリーンを装備した可動ジョーを備えた植物は、コーンに直接給餌することができますが、これはスクリーンされた部分が純粋にコーンの供給範囲内にある場合に限ります。

フィードサイズのルール: ジョーが受け入れるものとコーンが拒否するもの

供給開口部は厳密な境界ですが、より有用な数値は 80 パーセントの通過サイズであり、通常は P80 と表記されます。ブラストレポートからの最良の場合の数値ではなく、実際に受け取る材料の P80 を中心に回路を設計してください。

• ジョークラッシャー: 最大塊は供給口幅の約 80 ～ 85%。岩がスラブ状の場合は控えめに設計してください。
• 標準コーンクラッシャー: 最大送り量は約 200 ～ 300 mm、ランオブマインではなくふるい分けする必要があります。
• ショートヘッドまたはファインチャンバーコーン: 最大送りは通常 80 ～ 150 mm、場合によってはそれ以下です。
• あらゆるコーンクラッシャー: 閉じた側の設定よりも小さい材料はそのまま通過し、摩耗と騒音以外の原因にはなりません。
• コーンクラッシャー: 特大の塊は、ギアの破損、シャフトの曲がり、ボウルライナーの損傷の危険性があり、保証の対象になりません。

硬度、摩耗性、そして間違った場合のコスト

2 つの岩石の特性があらゆる選択の決定に影響を与えますが、これらは同じ特性ではありません。通常、結合仕事指数またはトン当たりのキロワット時で表される硬度は、岩石が消費するエネルギー量を決定します。摩耗性は、多くの場合、ボンド摩耗指数として表されるか、シリカ含有量から推定され、摩耗部品がどれだけ速く消えるかを決定します。

石灰石は通常、1 トンあたり 10 ～ 12 キロワット時の範囲にあり、摩耗性は低いです。花崗岩は一般に 14 ～ 16 の間にあります。珪岩と一部の鉄鉱石は著しく高く、シリカ含有量がマンガンに対して攻撃的になります。ジョークラッシャーは、ゆっくりと破砕力が加わるため、初期段階ではこれらすべてを問題なく処理できます。コーンクラッシャーでも処理できますが、非常に研磨性の高い鉱石ではライナーの消費量が石灰石よりも 2 ～ 3 倍高くなる可能性があり、その差がプロジェクトが儲かるかどうかを左右します。

結果は簡単です。硬くて摩耗性の高い岩は、現実的なライナー予算で、一次ステージのジョーと二次ステージの堅牢な油圧コーンのケースを強化します。岩石が軟らかければ、代替フローシートへの扉が開かれ、場合によっては単一段階のソリューションへの扉が開かれます。

能力、閉側設定および生産曲線

容量は決して単一の数字ではありません。ジョークラッシャーの場合、それはクローズドサイド設定の関数であり、コーンクラッシャーの場合、クローズドサイド設定、偏心スロー、チャンバープロファイル、およびフィードかさ密度に依存します。同一の機械を稼働している 2 つのプラントでは、一方が 40 mm 設定で生産能力を測定し、もう一方が 25 mm 設定を見積もっているという理由だけで、大きく異なる可能性があります。

コーンの設定を閉じるとスループットが低下しますが、微粒子の割合が増加します。左側の列は作成するのが最も困難な製品であり、多くの場合、第 3 段階が正当化されるものです。

通常、実際のボトルネックはクラッシャーではなくスクリーンです。閉回路の 3 次コーンは通常、100 ～ 300 パーセントの循環負荷を負います。これは、スクリーンとコンベアのサイズが完成トン数の 2 ～ 4 倍でなければならないことを意味します。スクリーンのサイズを小さくすることは典型的な間違いです。デッキが単純に材料を十分な速度で通過できない場合、クラッシャーが生産性の低下のせいにされます。

製品の形状とグラデーション

コンクリートやアスファルト骨材では粒子の形状が最も重要であり、薄片状で細長い粒子は作業性を低下させ、結合剤の需要を増加させます。高減速比のジョークラッシャーは、一般的な機械の中で最も平坦な製品を生産するため、20 mm 仕様の砥石を生産するためにジョーが使用されることはほとんどありません。コーンクラッシャーは、その積層作用により著しく良好な形状を生成し、ステージ当たりの減速比が控えめに保たれ、クラッシャーが閉回路で動作する場合、形状はさらに改善されます。

厳密な立方体性が支配的な要件である場合、通常の答えは、制御された 10 ～ 20 mm のフラクションが供給される最終ステージ用の垂直シャフト インパクターです。これにより運営コストが上昇するため、通常は製品全体ではなく、砂と高級骨材の部分に割り当てられます。

グラデーションは形状とは別の問題です。目標曲線が複数のふるいで特定の通過率を必要とする場合は、その曲線から逆算して回路を設計する必要があります。最初にスクリーンのカットポイントを選択し、次にそれらのスクリーンに適したフィードを生成する粉砕室を選択します。

資本コスト、エネルギー、摩耗: トンあたりのコストの読み取り

コーンクラッシャーは、同様の処理量のジョークラッシャーよりもコストが高く、完成品 1 トンあたりの消費電力も高くなります。ただし、2 つのマシンは異なる製品を生成するため、この比較は誤解を招きます。正しい比較は、販売可能な材料のトン当たりのコストであり、微細なサイズでは、ジョーでは製品をまったく製造できないという理由だけで、コーンが大差で勝ちます。

岩の種類により各アイテムの割合が変わります。摩耗性の珪岩では、摩耗部品が最大の単一線としてエネルギーを追い越す可能性があります。

見積もりを評価するときは、ライナーの価格ではなく、トンあたりの摩耗コストを尋ねてください。より安価なマントルは、持続時間が 40% 短いものの、より高価な部品です。また、指定された閉鎖側設定および指定された岩石の種類でのライナーの予想寿命 (時間単位)、および使用されるマンガンのグレードについても質問してください。これは 2 つのサプライヤーを正直に比較する唯一の方法であり、2 年目の営業予算の見直し時にも保護されます。

水分、粘土、粘着性の飼料

ジョークラッシャーは、チャンバーの底部が開いており、材料が 1 回の機械ストロークで押し込まれるため、コーンクラッシャーよりも湿った粘着性の材料にはるかに優れた耐性を持ちます。粘土を多く含む飼料は依然としてジョープレート上に堆積し、ホッパー内でブリッジングを引き起こす可能性がありますが、機械は稼働し続けます。

コーンクラッシャーははるかに寛容ではありません。飼料が湿っている場合、微粒子がチャンバー内に固まり、破砕力が上昇し、破砕機が「ポンプ」を開始したり、スプリングやリリーフシリンダーに乗り上げたりする可能性があります。その結果、スループットが低下し、製品が粗くなり一貫性がなくなり、ライナーの摩耗が 1 つのゾーンに集中して加速され、最終的には詰まりが発生してプラントが停止します。湿潤な気候や雨季では、屋根付きの備蓄、微粒子を除去するための事前ふるい分け、加熱または断熱された潤滑システムは、贅沢品ではなく賢明な投資です。

高地のサイトでは、2 番目の考慮事項が追加されます。空気密度が低下すると、モーターと水力発電ユニットの有効容量が低下するため、海抜基準プラントからコピーするのではなく、設置電力を見直す必要があります。

メンテナンス、可用性、およびスペアパーツ戦略

どちらのマシンもメンテナンスフリーではありませんが、メンテナンスプロファイルが異なります。ジョークラッシャーは機械的には単純です。その日常業務は、グリースを塗布またはオイルを循環させ、トグルプレートとシートをチェックし、チークプレートを監視し、ジョープレートを回転または交換することです。コーン クラッシャーには、油圧システム、油の温度と清浄度の要件を備えた潤滑回路、および遵守する必要がある一連の精密嵌合が追加されます。

• ジョークラッシャーの消耗品: 固定ジョープレート、可動ジョープレート、チークプレート、トグルプレートとシート、ベアリングとシール。
• コーンクラッシャーの消耗品: マントル、ボウルライナー、ソケットライナー、偏心摩耗プレート、ダストシールリング、油圧フィルター、オイル。
• 両方のマシン: ドライブ ベルト、モーター ベアリング、フィーダー ライナー、サージ ビンの配置。

在庫を確保できるかどうかは、仕入れの決定次第です。現場でライナーの予備セットとトグルプレートを保持すると、2 週間の生産停止を 4 時間のライナー交換に変えることができます。コーンクラッシャーの場合、適合する コーンクラッシャーのスペア部品と摩耗部品のセット 文書化された交換手順と並行して維持することは、工場における最も収益性の高い投資の 1 つです。

吊り上げとアクセスも計画してください。ライナーの交換は重労働で限られた作業であり、適切なクレーンへのアクセスや適切なプラットフォームなしで設置された破砕機は、設計で許容されるよりも保守にかなりの時間がかかります。

固定式、クローラー式、タイヤ装着式: モビリティによって答えは変わりますか?

物理的な部分は変わりませんが、実際の分割は変わります。クローラーに取り付けられたジョープラントは、契約破砕や作業切羽とともに一次ステージを移動する採石場向けの標準ソリューションです。ジョーは頑丈で、変動する送りに耐え、掘削機から直接送り込むのが簡単であるため、移動式シャーシに最適です。

モバイルコーンプラントは、通常、トレインの 2 番目のユニットです。クローラジョーがスクリーン上に排出し、スクリーンに再循環しながら、スクリーンに掛けられたオーバーサイズの植物がコーンに供給されます。解体や建設廃棄物の場合、ジョーとスクリーンを備えた可搬式プラントで、コーンをまったく含まない仕様のリサイクル骨材が生産されることがよくあります。

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高トン数を生産する常設採石場では、より大きなチャンバー、より大きなモーター、より優れたサージ容量が可能になるため、固定式ユニットの方がトン当たりの経済性が依然として高くなります。モバイルか固定かの決定は、破砕段階が定義される前ではなく、定義された後に行われる必要があります。

5 段階の意思決定パス

1. 飼料を定義します: 最大塊サイズ、P80、嵩密度、水分含有量、粘土含有量、および材料がふるい分けされたものであるか、鉱山から流出したものであるか。
2. 製品を定義します。目標のふるい曲線、必要な立方体、販売する予定の各商業画分の割合などです。
3. 削減段階を計算します。予想される削減率を掛け合わせて、段階数がフローシートと予算に適合することを確認します。
4. 岩石をテストします。加工指数と摩耗値により、特に硬い堆積物や研磨性の堆積物については、推測が工学的な決定に変わります。
5. スクリーン、フィーダー、サージビン、コンベア、防塵、備蓄レイアウトなど、プラントのバランスを調整します。これらのアイテムのサイズを小さくすると、優れたクラッシャーが悪いもののように見えます。

正確な粉砕機の推奨を得るために送信すべきもの

サプライヤーは、実際のデータに基づいてマシンのサイズを正しく設定することしかできません。提案を依頼する場合は、以下の内容を含めてください。各点を参照する本格的な見積もりが期待されます。

• 岩石の種類、および利用可能な場合は岩石学的説明または試験報告書。
• 最大塊サイズとフィードの P80、および材料の投入方法に関する注記。
• かさ密度と水分含有量、さらに飼料がブレンドされているか、単一面からのものであるか。
• 1 時間あたりの乾燥トンでの必要なトン数と、それを達成する必要がある閉側設定。
• 単一の公称サイズだけではなく、製品曲線をターゲットにします。
• 設置場所の条件: 高度、周囲温度範囲、電源電圧と周波数、利用可能なスペース。
• 稼働パターン: 1 日あたりのシフト、年間の日数、およびプラントをチームが運営するか請負業者が運営するか。
• 現場でライナーやトグルを保持する予定があるかどうかを含む、スペアパーツの期待。

Shanghai Sanming Mining Equipment Manufacturing Co., Ltd. は、2012 年から破砕および選別設備を構築しており、製造拠点は上海浦東工業区の啓東にあり、ISO9001 品質管理システムが生産の背後にあります。当社は工場訪問を歓迎しており、標準モデルがフィードや製品曲線に完全に適合しない場合には、カスタマイズされたソリューションを定期的に構築しています。私たちがどのように働いているかを見たい場合は、 会社概要と工場情報 は合理的な出発点です。当社の平均納期は約 20 日で、当社の機器の大部分は中央アジア、中東、南米、アフリカに輸出されているため、厳しい条件のプラントをサポートすることに慣れています。

破砕機よりもコストがかかるよくある調達ミス

残念な設置のほとんどは次のいずれかに原因があり、クラッシャーのせいではありません。

• 指定された設定でのトン当たりの摩耗コストを要求せず、資本価格のみで購入します。
• さまざまな閉側設定で見積もられた容量の数値を比較すると、紙の上では安価なマシンの方が良く見えます。
• 採石場はステージを 1 つ節約したいため、主な任務のためにコーンを購入します。
• スクリーン、フィーダー、またはサージビンのサイズを小さくし、生産量が低いのはクラッシャーのせいにします。
• コーンが固まり始める最初の雨季までは、湿気と粘土を無視します。
• ターゲット製品の曲線ではなく、習慣に基づいてチャンバープロファイルを選択します。
• クレーンへのアクセス計画を立てておらず、ファーストライナーの変更時に作業に 1 日かかるところ 3 日かかることが判明しました。
• 重要な予備品を在庫しておらず、航空運賃を支払い、ほとんどコストがかからない部品の生産が失われています。

これらはそれぞれ、注文前に簡単な技術レビューを行うことで回避可能です。このレビューは、試運転後に再設計するよりもはるかに安価です。

よくある質問

ジョークラッシャーはコーンクラッシャーの代わりに二次粉砕できますか?

柔らかい素材で低トン数の場合は可能です。ハードロックや細かい設定では、いいえ。ジョークラッシャーでは 20 mm の製品を経済的に生産することはできず、生成される薄片状の形状は通常、骨材の仕様を満たしていません。目標サイズが小さくなるにつれて、完成材料 1 トンあたりのエネルギーと摩耗のコストは急激に上昇します。

コーンクラッシャーを一次粉砕機として使用できますか?

チャンバーに合わせて供給量が既に削減され、選別されている場合に限ります。これは、ジョーが大型の回転装置に置き換えられている一部の採掘フローシートや、鉱山が事前に破砕された鉱石を供給する場合によく見られます。 600 mm の採石場で採掘された岩石を直接供給する場合、主要な位置にコーンを配置するのは間違った選択であり、詰まり、損傷、早期摩耗につながります。

どのマシンの運用コストが低いでしょうか?

それは完全に製品のサイズによって異なります。粗生産量では、ジョーのトンあたりの価格が安くなります。微細な生産量では、ジョーが同じ作業を試みる場合、複数のパス、より多くのスクリーニング、およびより多くの再循環が必要になるため、コーンはトン当たりのコストが安くなります。機械時間当たりのコストではなく、販売可能な製品のトン当たりのコストを比較します。

コーンクラッシャーの最大フィードサイズはどれくらいですか?

標準チャンバーの場合はおよそ 200 ～ 300 mm、ショートヘッドまたはファイン チャンバーの場合は 80 ～ 150 mm ですが、正確な制限はモデルとライナーのプロファイルによって設定されます。また、飼料はふるいにかけられ、過大なスラブが含まれていない必要があり、チョーク飼料を維持するために制御された速度で供給する必要があります。

コーンクラッシャーで微粒子が多すぎたり、形状が悪くなったりするのはなぜですか?

通常は、1 段あたりの減速比が高すぎるため、チャンバーがチョーク供給ではなく飢餓状態になっているか、閉側の設定が回路の必要性よりも厳しくなっています。スクリーンのカットポイントを調整したり、適切なチョークフィードを復元したり、別の三次ステージを追加したりすることで、多くの場合、機械を交換するよりも低コストで問題を解決できます。

両方のマシンが必要ですか、それとも 1 台ですべての作業を実行できますか?

送りが約 300 mm 未満で、製品が 40 mm 以上の場合、多くの場合、1 つのコーンですべての作業を行うことができます。送りが 800 mm、製品が 20 mm の場合、少なくとも 2 段、通常は 3 段が必要です。ステージ数は、好みではなく、全体の削減量によって決まります。

コーンクラッシャーライナーの交換にはどのくらい時間がかかりますか?

アクセスが良好で、適切な吊り上げ装置と在庫のある予備セットがあれば、マントルとボウルライナーの交換は通常 1 シフトの作業で済みます。適切なアクセスがなかったり、間違った工具を使用したりすると、作業が数日かかる可能性があります。そのため、機械を注文する前にプラントのレイアウトと予備品のポリシーに注意を払う必要があります。