실험실 샘플 준비를 위한 조 크러셔: 1차 파쇄가 실제로 작동하는 방식

모든 신뢰할 수 있는 분석 결과는 적절하게 준비된 샘플에서 시작됩니다. 분석, 입자 크기 분포, 마모 테스트, 침출 회복 곡선 등 그 어느 것도 애초에 심하게 분해된 물질을 구제할 수 없습니다. 그리고 대부분의 작업 흐름에서 가장 무거운 첫 번째 단계를 처리하는 기계는 조 크러셔입니다.

이제 조 크러셔의 실제 기능, 이 첫 번째 단계가 사람들이 기대하는 것보다 훨씬 더 중요한 이유, 그리고 실험실이나 파일럿 플랜트에 배치하기 전에 확인해야 할 사항을 살펴보겠습니다.

Jaw crusher with feed hopper, the first crushing stage in a laboratory sample preparation line

전문 용어 없이 설명되는 1차 분쇄

분쇄는 단순히 고체 물질을 더 작은 조각으로 나누는 기술 용어입니다. 이는 단계적으로 발생하며 흐름의 위치에 따라 단계의 이름이 지정됩니다(1차, 2차, 3차, 미세 연삭). 1차 분쇄는 폐광석, 드릴 코어 또는 부피가 큰 원자재를 다음 기계가 실제로 수용할 수 있는 크기로 줄이는 단계입니다.

한 번에 모든 것을 갈아 가루로 만드는 것은 어떨까요? 에너지는 돈이 들고 물리학은 완고하기 때문입니다. 입자를 깨뜨리는 데 필요한 에너지는 목표 크기가 줄어들면서 급격하게 증가하며, 분쇄기는 실제로 큰 덩어리를 삼키는 데 능숙하지 않습니다. 100mm 암석을 볼밀에 넣으면 대부분의 전기는 무엇이든 깨뜨리는 대신 분쇄 매체를 튕겨내는 데 사용됩니다. 거친 작업용으로 제작된 기계를 사용하여 먼저 재료를 분해하면 공장이 설계된 작업을 수행하게 됩니다.

두 숫자는 다른 어떤 것보다 이 단계를 더 잘 설명합니다. 첫 번째는 감소 비율입니다. 즉, 사료 크기를 제품 크기로 나눈 것입니다. 1차 파쇄기는 100mm 피드를 사용하고 10mm 제품을 10:1의 비율로 전달할 수 있습니다. 두 번째는 재료가 얼마나 완고한지, 즉 파손하는 데 필요한 에너지의 척도인 작업 지수입니다. 단단하고 실리카가 풍부한 암석은 작업 지수가 높으며 전체적으로 당신과 싸웁니다. 부드럽고 부서지기 쉬운 소재가 쉽게 굴복합니다. 두 숫자를 모두 알면 기계에게 현명한 일을 하라고 요구하는지 아니면 잔인한 일을 하라고 요구하는지 알 수 있습니다.

조 크러셔가 실제로 바위를 부수는 방법

조 크러셔의 작업 끝부분을 열면 디자인이 거의 놀라울 정도로 단순합니다. 두 개의 무거운 판은 V자 형태로 서로 마주보고 있으며, 하나는 고정되어 있고 다른 하나는 움직입니다. 하단의 간격(토출 설정)에 따라 제품이 얼마나 미세한지 결정됩니다. 재료가 상단으로 떨어져서 판 사이에 끼어 파손될 때까지 압착됩니다. 그런 다음 조금 더 아래로 떨어지고 다시 눌려지고, 바닥을 통해 탈출할 수 있을 만큼 작아질 때까지 다시 눌려집니다.

모션은 단순히 중심 오프셋이 있는 샤프트인 편심 샤프트에서 발생합니다. 회전하면서 커넥팅 로드를 위아래로 밀고 해당 로드가 토글 플레이트를 통해 움직이는 턱을 구동합니다. 토글은 고의적인 약한 링크 역할을 하는 견고한 강철 부품입니다. 깨지지 않는 물체가 챔버에 떨어지면 프레임 대신 토글이 작동하지 않습니다. 움직이는 조 뒤에는 플라이휠이 있어 스트로크 사이에 에너지를 저장하고 모터의 부하를 부드럽게 합니다.

여기서는 무슨 일이 일어나지 않는지 주목하세요. 망치도 없고, 충격도 없고, 연삭도 없습니다. 조 크러싱은 압축이며 순수하고 간단합니다. 압축이 충격보다 미세한 입자를 생성하고, 미세한 입자가 적다는 것은 샘플이 더 깨끗하고 대표성이 있다는 것을 의미하기 때문에 중요합니다. 또한 압축은 마모 부품을 몇 주에 한 번씩 교체하는 부품으로 바꾸지 않고도 단단하고 마모성이 있고 깨지기 쉬운 재료를 처리하기 때문에 중요합니다.

단일 토글과 이중 토글: 차이점은 무엇입니까?

두 용어 모두 사양 시트에 표시되므로 해당 용어의 의미를 아는 데 도움이 됩니다. 이중 토글 기계에서는 두 개의 토글 플레이트가 움직이는 조를 뒤에서 지지하므로 조는 거의 직선으로 앞뒤로 밀면서 움직입니다. 스트로크는 더 짧고 동작은 매우 균일합니다. 이것이 바로 그러한 레이아웃과 같이 단단하고 연마성이 있는 광석을 실행하는 대규모 작업이 그토록 많은 이유입니다.

단일 토글 크러셔는 움직이는 조를 상단의 피벗에 매달고 아래에서 구동합니다. 턱이 흔들리고 압착되어 재료가 챔버 아래로 이동하는 데 도움이 되는 부드러운 롤링 동작이 추가됩니다. 단일 토글 기계는 더 가볍고, 더 작고, 작동 비용이 저렴하기 때문에 대부분의 실험실 및 소규모 조 크러셔가 이 설계를 사용합니다. 샘플 준비의 경우 일반적으로 올바른 절충안입니다.

1단계가 이후의 모든 것을 결정하는 이유

파쇄기를 라인 앞쪽의 멍청한 상자로 취급하고 하류의 결과가 표류하기 시작하면 놀라게 됩니다. 첫 번째 단계에서 조용히 제어하는 ​​내용은 다음과 같습니다.

대표성. 샘플은 해당 로트와 동일한 단단함과 부드러움, 거친 재료와 미세한 재료의 혼합을 포함하는 경우에만 진실을 말해줍니다. 너무 공격적으로 부수면 더 부드럽고 부서지기 쉬운 구성 요소가 먼지로 부서져 분리되거나 날아가게 됩니다. 저울에 떨어지는 것은 더 이상 당신이 샘플링한 물질이 아닙니다.

다음 공장의 공급 품질. 밀은 좁고 예측 가능한 피드 크기에서 가장 잘 작동합니다. 분쇄기 배출이 5mm에서 30mm 사이를 오가는 경우 최악의 경우에 맞춰 분쇄기를 설정해야 하고 쉬운 입자에 에너지를 낭비해야 합니다. 단단하고 안정적인 방전 곡선을 통해 전체 회로를 한계에 더 가깝게 실행할 수 있습니다.

오염. 조 플레이트 마모; 그것은 피할 수 없는 일이다. 망간 강판은 철을 샘플에 떨어뜨립니다. 철광석을 분석하는 경우 무해하지만, 백만분율 범위에서 미량 금속을 측정하는 경우 심각한 문제가 됩니다. 조 플레이트 재료를 선택하는 것은 단순한 유지 관리 결정이 아니라 샘플 무결성 결정입니다.

먼지와 손실. 분쇄기를 빠져나가는 모든 그램의 먼지는 결코 균형에 도달하지 않습니다. 건조하고, 미세하고, 부서지기 쉬운 재료는 최악의 원인이며, 실험실에서 이러한 손실은 관리 문제일 뿐만 아니라 모든 결과에 반영된 편견입니다.

조 크러셔가 실험실 작업 흐름에 적합한 곳

실험실에서는 일반적으로 다음과 같은 순서로 진행됩니다. 재료는 코어, 덩어리 또는 거친 칩으로 도착합니다. 조 크러셔는 이를 몇 밀리미터로 줄입니다. 보조 분쇄기 또는 롤 밀을 사용하면 더 많은 작업이 가능합니다. 그런 다음 유성 볼 밀, 진동 디스크 밀 또는 이와 유사한 기계인 밀을 사용하여 표준 분석의 경우 75미크론이든 X선 회절 작업의 경우 수 미크론이든 상관없이 분석법에서 요구하는 정밀도까지 낮춥니다.

조 크러셔는 최종 분말을 만들려는 것이 아닙니다. 그 임무는 균일하고 오염되지 않은 중간체를 다음 기계에 전달하는 것입니다. 그 경계를 존중하면 분쇄기의 과도한 작업과 분쇄기의 작업 부족을 중단할 수 있습니다. 이는 우리가 볼 수 있는 가장 일반적인 비효율성 중 하나입니다.

한 가지 실질적인 결과는 체인을 세 번의 개별 구매가 아닌 하나의 체인으로 계획한다는 것입니다. 분쇄기의 배출 곡선은 다음에 오는 모든 것의 공급 범위 내에 편안하게 있어야 합니다. 두 기계를 독립적으로 구입하면 중간에 틈이 생기는 경우가 많습니다. 즉, 한 제품은 너무 미세하고 다른 제품은 너무 거친 제품입니다.

현장 샘플에서 분석 정밀성까지

현장 샘플은 분쇄할 준비가 되어 도착하는 경우가 거의 없습니다. 축축한 경우에는 건조가 필요하고, 분쇄기가 한 번에 처리할 수 있는 것보다 더 많은 양을 가방에 담을 경우에는 쪼개야 합니다. 리플 분할기는 일반적인 도구입니다. 대량 샘플을 대표적인 절반으로 나누고 분쇄기와 분쇄기가 처리할 수 있는 질량이 될 때까지 계속 분할합니다. 이 단계를 건너뛰면 가방 상단의 스쿠프를 효과적으로 분석할 수 있습니다. 이는 전혀 동일하지 않습니다.

재료가 건조되고 분할되면 눈이 아닌 게이지로 확인한 배출 설정으로 조 크러셔를 통해 통과시킵니다. 그런 다음 밀링하기 전에 다시 분할하십시오. 두 번째 분할은 밀 피드 대표성을 유지하고 샘플 질량을 관리 가능하게 유지합니다.

우리가 가장 자주 보는 실수

너무 빨리 먹이는 것은 고전적인 것입니다. 챔버를 질식시키면 분쇄기가 감소를 멈추고 마찰을 시작하여 미세분, 열 및 마모가 발생합니다. 잠시 동안 기계를 비워두면 행복한 영역에 머무를 것입니다.

간격을 너무 좁게 설정하는 것이 다음으로 선호되는 방법입니다. 조 크러셔에서 2mm 제품을 짜내려고 하면 처리량이 줄어들고 플레이트가 마모됩니다. 분쇄기는 거친 작업을 하고 분쇄기는 작업을 완료하도록 하십시오.

젖거나 끈적한 물질을 달리는 것도 또 다른 일입니다. 촉촉하고 점토가 풍부한 사료가 챔버를 포장하면 결국 분쇄하는 대신 막대를 사용하여 청소하게 됩니다. 먼저 건조시키거나 공급 속도를 극적으로 늦추십시오.

마지막으로, 샘플과 함께 블랭크 또는 표준물질을 실행하지 마십시오. 한 번의 추가 실행 비용이 발생하며 플레이트가 결과를 오염시키고 있는지 여부를 알려줍니다.

Close-up of a jaw crusher crushing chamber showing the fixed and moving jaw plates

두 가지 시나리오를 통해 해결됨

시나리오 1: 금 탐사 연구소. 코어는 0.5미터 길이로 도착하며 화재 분석에는 75미크론이 필요합니다. 분쇄기는 코어를 약 3~5mm로 줄이고, 롤 또는 디스크 밀은 약 0.5mm로 만들고, 링 밀은 마무리합니다. 분쇄기의 임무는 체인의 나머지 부분이 예측 가능하도록 빠르고 깨끗하며 일관성을 유지하는 것입니다. 여기에서는 오염 제어가 중요하므로 보고하려는 요소를 염두에 두고 플레이트를 선택합니다.

시나리오 2: 시멘트 공장 품질실. 클링커와 석회석은 덩어리로 도착하므로 강도 및 경화 테스트를 위해서는 반복 가능한 입도가 필요합니다. 분쇄기는 실험실 분쇄기에 대한 공급을 설정하며 가장 중요한 것은 배치마다 배출이 일정하게 유지된다는 것입니다. 왜냐하면 표류 분쇄기는 몇 주 후에 시끄러운 테스트 결과로 나타나기 때문입니다.

다양한 산업, 동일한 원리: 분쇄기는 안정 장치입니다. 그것이 옳다면 아무도 그것을 알아차리지 못합니다. 표류하면 모두가 공장을 비난합니다.

올바른 조 크러셔를 선택하는 방법

사양서는 숫자로 가득 차 있어 길을 잃기 쉽습니다. 귀하가 첫 번째 장치를 구입하든 수년 동안 귀찮게 했던 장치를 교체하든 관계없이 우리가 처리할 순서는 다음과 같습니다.

피드 크기로 시작

공급하려는 가장 큰 덩어리가 기계의 크기를 결정합니다. 모든 조 크러셔에는 최대 공급 크기가 있으며 일반적으로 챔버 상단의 개구부 치수로 표시됩니다. 그 개구부보다 더 큰 덩어리를 먹이면 그것은 단순히 거기에 머물거나 꼭대기를 가로질러 다리를 놓고 그 뒤에 있는 모든 것을 막습니다. 유용한 경험 법칙은 공급물이 입구 너비의 약 80%보다 커서는 안 되며 재료가 챔버 위에 앉는 대신 챔버에 안착되도록 해야 한다는 것입니다.

그런 다음 방전 설정 및 감소율을 살펴보십시오.

배출 설정은 제품 크기를 설정하며, 최대 공급과 최소 배출 사이의 간격은 기계가 한 번에 현실적으로 달성할 수 있는 감속비를 알려줍니다. 목표에 기계가 제공할 수 있는 것보다 더 큰 비율이 필요한 경우 한 단계를 강요하기보다는 두 단계를 계획하십시오. 조정 가능한 설정은 방법 변경에 따라 제품 곡선을 조정할 수 있기 때문에 여기서도 중요합니다.

처리량 및 듀티 사이클

간단한 질문을 해보세요. 하루에 몇 개의 샘플을, 어떤 질량으로, 몇 년 동안 사용할 수 있나요? 하루에 20분 동안 작동하는 기계와 하루 8시간, 일주일에 5일 ​​작동하는 기계는 매우 다릅니다. 듀티 사이클은 최대 처리량보다 훨씬 더 모터, 베어링 및 프레임 강성을 선택하게 하며 이는 공급업체에서 거의 묻지 않는 수치입니다.

조 플레이트 재질

표준 플레이트는 일반적으로 망간강으로 견고하고 가공 경화성이 뛰어나며 대부분의 암석 및 광물 샘플에 완벽하게 적합합니다. 그러나 미량 금속을 쫓는 경우 측정 중인 요소를 추가하지 않는 재료로 만든 플레이트를 원하거나 공백으로 정당화할 수 있는 수정 사항을 받아들입니다. 구매하기 전에 접시가 무엇으로 만들어졌는지 물어보세요. 이는 주의 깊은 연구실과 바쁜 연구실을 구분하는 질문입니다.

먼지 추출, 소음 및 안전

분쇄기는 빠르게 움직이는 조(Jaw)를 갖춘 먼지가 많고 시끄러운 기계이므로 설치를 적절하게 계획하십시오. 이를 밀봉하거나 추출 장치에 연결하고, 작업자의 눈과 청력을 보호하고, 기계가 작동하는 동안 누구도 공급 호퍼에 접근할 수 없도록 하십시오. 보호 장치와 인터록은 작업실에서 추가 옵션이 아닙니다.

TENCAN'실험실 작업용 조 크러셔

시료 준비에 적합한 크기의 소형 단일 토글 조 크러셔가 필요한 경우 조 크러셔 TENCAN (창사 Tencan (주)파우더테크놀러지) 자세히 살펴볼 가치가 있습니다. 이는 우리가 설명한 작업, 즉 코어, 덩어리 및 칩 샘플을 공장에서 마무리할 수 있는 거친 중간체로 추출하는 작업을 위해 제작되었습니다.

전체 사양 시트는 조 크러셔 제품 페이지 공급 입구, 배출 설정 범위, 처리량, 모터 출력 및 사용 가능한 조 플레이트 재료가 나열되어 있으므로 추측하기보다는 자신의 샘플 크기와 비교하여 위의 5가지 선택 지점을 각각 확인할 수 있습니다.

분쇄는 한 단계일 뿐이므로 분쇄, 2차 축소, 분석 정밀도에 따른 분쇄 등 전체 라인을 한 번에 계획하는 것이 합리적이므로 한 기계의 배출이 다음 기계의 공급과 일치합니다. 그 하나의 습관은 현명한 구매 결정보다 더 많은 시간을 절약해 줄 것입니다.

TENCAN laboratory jaw crusher set up for crushing core and lump samples before milling

성과를 거두는 유지 관리 습관

조 크러셔는 관대한 기계이지만 일상적인 관심에 대한 보상은 적습니다. 토글 플레이트에 균열이 있는지, 조 플레이트에 고르지 않은 마모가 있는지 확인하십시오. 고르지 않은 마모 패턴은 일반적으로 피드가 한쪽으로만 들어가거나 설정이 표류했음을 의미합니다. 제조업체가 제공한 일정에 따라 베어링에 그리스를 바르고 재료 사이의 챔버를 청소하십시오. 특히 샘플 유형을 전환하면 오염이 문제가 될 수 있습니다.

간단한 로그를 유지하십시오: 재료, 공급 크기, 배출 설정 및 비정상적인 소음이나 속도 저하. 지금으로부터 6개월 후에 결과가 이상해 보이기 시작하면 해당 로그를 통해 분쇄기가 변경되었는지 아니면 샘플이 변경되었는지 알 수 있습니다.

우리가 자주 묻는 질문

조 크러셔가 젖거나 끈적한 물질을 처리할 수 있습니까?

불쌍하고 마지 못해. 습기로 인해 미세한 입자가 플레이트에 달라붙고 챔버를 가로질러 연결되므로 분쇄기가 깨지는 대신 문지릅니다. 가능하다면 먼저 샘플을 건조시키십시오. 그럴 수 없다면 천천히 작은 단위로 먹이고 원하는 것보다 더 자주 챔버를 청소해야 합니다.

조 크러셔는 얼마나 잘 작동할 수 있나요?

별로는 아니고 의도적인 것입니다. 조 크러셔는 거친 기계입니다. 미세 연삭 영역으로 밀어 넣으면 처리량 비용이 발생하고 플레이트 마모가 가속화되며 일관되지 않은 제품이 제공됩니다. 밀리미터 이하의 재료가 필요한 경우 보조 분쇄기나 분쇄기를 사용하여 작업을 수행하도록 하십시오.

분쇄기가 있는 경우에도 분쇄기가 필요합니까?

예, 귀하의 방법에 거친 재료만 필요한 경우가 아니면 가능합니다. 조 파쇄는 일반적으로 밀리미터 범위 어딘가에서 중지되며 대부분의 분석 방법에는 분말이 필요합니다. 이를 두 가지 다른 작업으로 생각하십시오. 분쇄기는 벌크 크기를 제거하고 분쇄기는 장비에 필요한 미세함을 제공합니다.

분쇄기가 내 샘플을 오염시키고 있는지 어떻게 알 수 있나요?

공백 또는 인증된 참고 자료를 기계에 실행하고 결과를 인증서와 비교합니다. 철이나 망간이 있어서는 안 될 곳에 나타나면 먼저 접시를 살펴보세요. 이는 저렴한 테스트이며 질문에 확실하게 답합니다.

분쇄는 샘플 준비에서 가장 간단한 단계처럼 보이지만 이것이 바로 간과되는 이유입니다. 그러나 그것은 뒤따르는 모든 것의 크기, 대표성, 순수성을 설정합니다. 귀하의 피드와 목표에 맞는 기계를 선택하고, 편안한 영역 내에서 잘 작동하고, 마모된 부분을 주시하십시오. 나머지 작업 흐름은 이에 대해 감사할 것입니다. 자신의 샘플과 수치를 비교할 준비가 되면 조 크러셔 사양 시작하는 것이 합리적입니다.

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