The influence of rock raw materials comminution in various crushers and crushing stages on the quality of mineral aggregates
 
 
 
More details
Hide details
1
Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Górnictwa i Geoinżynierii, Kraków
 
Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 2013;29(1):53–65
 
KEYWORDS
ABSTRACT
This article concerns the optimal utilization of various impact and jaw crushers at a variety of crushing stages of technological circuits in order to obtain suitable aggregates quality. The first part of the paper characterizes the basis of crushing forces occurring in the crusher and their relationship with comminution effects. The aim of the paper was to outline the research methodology for different variants of technological circuits (Fig. 1) and comminution effects (Figs 5–9, Tables 1 and 2). This work also describes the accepted three-stage investigation programme. The first stage of the investigations concerns plant scale aggregates production in the Austrian gravel-pit Viecht namely, collecting samples of slat impact crusher products, sample analysis, and preparation for further investigations. The second stage includes crushing and analyses of product froma jaw crusher and the unique impact crusher (in the laboratory of SBM Mineral Processing in Laakirchen), while the third part concerns crushing in a jaw crusher and grinding operations in a Bond’s mill (AGH University of Sciecne and Technology laboratories). This three-stage investigation programme enabled the realization of three and four-stage crushing circuits’ performance analysis (Chapter 2, Fig. 1). For an assessment of the crushing effects in consecutive comminution stages, it was necessary to determine the following: the indices of irregular particles content (the flatness index), the content of fine particles below 1 mm, the reduction ratio index, and the energy consumption; and for the assessment of crushing effects in the last comminution stage, the content of particles below 1 mm obtained in the Bond’s mill at one hundred revolutions (Chapter 3, Figs 5–9, Table 1 and 2). The summary section draws attention to the advantages and disadvantages of utilizing various crushing devices at different crushing stages. It was stated that for the production of coarse gravel aggregates used in the construction and road building industries multi-stage crushing circuits with impact crushers would be the most advantageous because they produce cubic particles with increased comminution resistance, while jaw crushers in such a circuit could be utilized in the preparation of semi-products for the grinding processes of fine aggregates (flours) production.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Wpływ rozdrabniania surowców skalnych w różnych kruszarkach i stadiach kruszenia na jakość kruszyw mineralnych
kruszarka udarowa, kruszarka szczękowa, układ wielostadialny, kruszywo mineralne
Artykuł porusza problematykę optymalnego wykorzystania różnych kruszarek udarowych i szczękowych w różnych stadiach rozdrabniania układów technologicznych w celu uzyskania właściwej jakości kruszyw. We wstępie omówiono występujące w kruszarkach elementarne działania sił kruszących i ich związek z efektami rozdrabniania. Zwrócono uwagę, że celem artykułu jest zarysowanie metodyki badań przy różnych kombinacjach układów technologicznych (rys. 1) oraz rezultatów rozdrabniania (rys. 5–9, tab. 1, 2). Objaśniono przyjęty plan badań, który składał się z trzech etapów. Pierwsza część badań dotyczyła warunków przemysłowego procesu produkcji kruszyw w austriackiej żwirowni Viecht, czyli pobrania prób z kruszarek udarowych listwowych, ich analizę i przygotowanie do dalszych badań. Druga część obejmowała kruszenie surowca oraz analizy produktów z kruszarki szczękowej oraz unikatowej kruszarki udarowej (laboratoria firmy SBM Mineral Processing w Laakirchen), natomiast trzecia część obejmowała kruszenie w kruszarce szczękowej oraz mielenie w młynku kulowym Bonda (laboratoria AGH w Krakowie). Trójczęściowy plan badań dał możliwość realizacji układów trój- i czterostadialnych (rozdz. 2, rys. 1). Do oceny efektów rozdrabniania w kolejnych stadiach kruszenia wykorzystano wskaźniki zawartości ziaren nieforemnych (wskaźnik płaskości), udział pyłów <1 mm w produktach, stopnie rozdrobnienia oraz zużycie energii, natomiast do oceny efektów rozdrabniania w ostatnim stadium rozdrabniania zastosowano wskaźnik udziału pyłu < 1 mm uzyskanego w mieleniu kruszywa w młynku Bonda przy 100 obrotach (rozdz. 3, rys. 5–9, tab. 1, 2). W podsumowującym rozdziale czwartym zwrócono uwagę na zalety oraz wady stosowania różnych kruszarek w różnych stadiach rozdrabniania. Stwierdzono, że dla produkcji kruszyw żwirowych gruboziarnistych wykorzystywanych w budownictwie czy drogownictwie najkorzystniejsze byłyby układy wielostadialne z kruszarkami udarowymi, ponieważ w nich uzyskuje się ziarna o wysokiej kubiczności i zwiększonej odporności na rozdrabnianie, natomiast kruszarki szczękowe w takim układzie można byłoby spożytkować w celu przygotowywania półproduktów do procesu mielenia przy produkcji kruszyw drobnoziarnistych (mączek).
 
REFERENCES (14)
1.
Gawenda T., 2010a – Kruszarki wirnikowe udarowe w produkcji kruszyw mineralnych. Surowce i Maszyny Budowlane; Racibórz, Wyd. Branżowy Magazyn Przemysłowy, nr 4, s. 66–71.
 
2.
Gawenda T., 2010b – Problematyka doboru maszyn kruszących w instalacjach produkcji kruszyw mineralnych. Górnictwo i Geoinżynieria 2010 r. Polski Kongres Górniczy 2010, IX Krajowy Zjazd Górnictwa Odkrywkowego, Kraków, nr 34, z. 4, s. 195–209.
 
3.
Gawenda T., 2011a – Identyfikacja modelowych układów technologicznych i ich wskaźników przeróbki mechanicznej kruszyw. Strategie i scenariusze technologiczne zagospodarowania i wykorzystania złóż surowców skalnych (nr POIG.01.03.01-00-001/09), praca realizowana w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, niepublikowane.
 
4.
Gawenda T., 2011b – Określenie typowych układów przeróbczych budowlanych kruszyw żwirowo-piaskowych i łamanych. Strategie i scenariusze technologiczne zagospodarowania i wykorzystania złóż surowców skalnych (nr POIG.01.03.01-00-001/09), praca realizowana w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, niepublikowane.
 
5.
Gawenda T., 2011c – Metodyka doboru i oceny pracy maszyn rozdrabniających w przemyśle kruszyw mineralnych. Kruszywa. Katowice, Wyd. Elamed, s. 61–66.
 
6.
Gawenda T., 2013 – Analiza porównawcza mobilnych i stacjonarnych układów kruszyw mineralnych. Środkowo-Pomorskie Towarzystwo Naukowe Ochrony Środowiska. Rocznik Ochrony Środowiska t. 15 (w druku), Koszalin.
 
7.
Gawenda T., Saramak D., 2010 – Wysokociśnieniowe prasy walcowe w przemysle wapienniczo-cementowym, Magazyn Autostrady: Budownictwo drogowo-mostowe, Katowice, Wyd. Elamed, nr 11, s. 81–86.
 
8.
Gawenda T., Olejnik T., 2008 – Produkcja kruszyw mineralnych z odpadów powęglowych w Kompanii Węglowej S.A. na przykładzie wybranych kopalń. Gospodarka Surowcami Mineralnymi t. 24, z. 2/1, s. 27–42.
 
9.
Naziemiec Z., Gawenda T., 2006 – Ocena efektów rozdrabniania surowców mineralnych w różnych urządzeniach kruszących. VI Konferencja „Kruszywa Mineralne – surowce – rynek – technologie –jakość”, OWPW Wrocław–Szklarska Poręba, s. 83–94.
 
10.
Naziemiec i in. 2010 – Naziemiec Z., Saramak D., Gawenda T., 2010 – Prasy walcowe w przeróbce surowców mineralnych. Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej. Górnictwo i Geologia XIII. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, s. 199–200.
 
11.
Saramak D., 2011a – Technological Issues of High-Pressure Grinding Rolls Operation in Ore Comminution Processes. Archives of Mining Sciences, Wyd. IMG PAN vol. 56, iss. 3.
 
12.
Saramak D., 2011b – The influence of chosen ore properties on efficiency of HPGR-based grinding circuits. Gospodarka Surowcami Mineralnymi z. 4, s. 33–44.
 
13.
Saramak i in. 2010 – Saramak D., Tumidajski T., Brożek B., Gawenda T., Naziemiec Z., 2010 – Aspekty projektowania układów rozdrabniania w przeróbce surowców mineralnych. Gospodarka Surowcami Mineralnymi t. 26, z. 4, s. 67–68.
 
14.
Zawada J., 1998 –Wstęp do mechaniki procesów kruszenia. Radom,Wydawnictwo i Zakład Poligrafii Instytutu Technologii Eksploatacji.
 
eISSN:2299-2324
ISSN:0860-0953