Обзор дробильно-сортировочного оборудования

На российском рынке дробильное оборудование представлено преимущественно иностранными компаниями. Хотя имеются попытки занять свою долю рынка и среди отечественных производителей. Для предприятий-пользователей данного оборудования большое значение имеет соотношение цена/качество. Они предъявляют к нему ряд требований, в числе которых – экономичность в эксплуатации, удобство использования и, конечно же, сервис.

Щебень – основа строительства

Основной поддержкой экономического развития государства многие аналитики считают создание и развитие инфраструктурной сети. А это, в первую очередь, автомобильные и железные дороги, основой для которых служит щебень. По статистике, примерно половина производимой в стране щебёнки идёт на строительство дорожной сети. Насыпи для прокладки рельс, основание автомобильной дороги, асфальтобетонная смесь и многие другие материалы состоят из щебня различной фракции. Иногда в строительстве используют гравий, но это не всегда возможно ввиду его округлой формы, которая имеет более низкие сцепные свойства. Прочность и долговечность бетонных и асфальтобетонных конструкций будет выше, если используются частицы, близкие к кубической форме. Ещё в доисторические времена человечество научилось видоизменять форму камня. Щебень и есть тот материал, который получается при искусственной обработке различных пород, в частности гранита и гравия. При переработке кусков породы и придании им угловатой формы используется метод дробления. Дробилка – не самый точный метод, и при производстве получаются частицы различного размера. Для их сортировки используют своеобразное механическое сито – грохот. Как не трудно догадаться, название данное просеивающее оборудование получило из-за производимого им шума. Два этих оборудования – дробилка и грохот – обычно работают в паре, т. к. различные фракции щебня предназначены для разных видов строительных работ. Наиболее востребованным является мелкофракционный щебень 5-20 мм.

Лещадность — характеристика формы зёрен, одна из самых важных характеристик щебня. Термин происходит от рыбы лещ и означает наличие плоских (пластинчатых) и игловатых частиц.

Способы дробления

К дробильно-сортировочному оборудованию предъявляются строгие требования. От того, насколько качественным и производительным оно будет, зависит не только прибыль использующей его компании, но и качество дорог, а также темпы строительства. Ведь чем интенсивней ведутся строительные работы, тем больше требуется строительных материалов, в частности щебня. Именно поэтому в России в основном используется оборудование западных компаний. Тех, кто предлагает высокотехнологичное оборудование, способное производить качественный продукт высокого класса, и у кого налажено сервисное обслуживание.

Дробилки делятся на три основных типа: щёковая, конусная и ударная. Такая классификация сложилась исходя из способов воздействия оборудования на породу. Отдельно можно отметить валковую дробилку, в которой движение породы осуществляется не за счёт гравитации, а путём затягивания его между двумя вращающимися валами. При выборе типа дробильного оборудования необходимо учитывать твёрдость и размеры исходного материала, а также производительность оборудования и необходимую степень измельчения. Кроме того, при измельчении породы у одного типа дробилок содержание пластинчатых зёрен (лещадность) в конечном продукте может отличаться от другого. Чем меньше таких зёрен, тем большей прочностью обладает щебень.

Щёковая дробилка предназначена для измельчения материалов различной прочности. Принцип действия прост – порода располагается между двумя рабочими поверхностями (щеками), при помощи которых происходит её измельчение. Данный тип оборудования с успехом используется на первой стадии дробления. Основными характеристиками щёковых дробилок являются размер загрузочного отверстия и ширина выходной щели.

Работа конусного дробильного оборудования основана примерно на том же принципе истирания породы, только её рабочим органом является конус. Способ измельчения такой же, как и в ступе, только вместо неё и пестика применяются конуса. В нижний конус подаётся материал, а второй, постоянно вращаясь, измельчает его до необходимой фракции. Дробильное оборудование данного типа в основном используется для вторичного и третичного дробления.

Для получения щебня кубовидной формы с небольшим процентом лещадности лучше всего подходит дробильное оборудование ударного типа. Ударные дробилки, как ясно из названия, осуществляют измельчение материалов за счёт ударов и сдавливания. Различают молотковые и роторные дробилки ударного типа.

Заграница нам поможет

На российском рынке широко представлена продукция иностранных производителей дробильно-сортировочного оборудования. Среди них крупные машиностроительные корпорации и концерны, такие как Caterpillar, Komatsu, Hitachi, Liebherr, Terex, Doosan, Hyundai, XCMG, Sany и другие. А ещё есть компании, для которых дробильно-сортировочное оборудование является основным или одним из основных видов продукции. Например, финская компания Metso Minerals (Метсо минералс) предлагает дробилки под брендами Nordberg, Barmac и Lokotrack. В её модельном ряду есть оборудование на любой вкус – щёковые дробилки для первичного дробления, ударные дробилки с горизонтальным валом серии NP, дробилки Barmac с вертикальным ротором VSI и многое другое. Кроме того, компания предлагает широкий выбор мобильных установок Lokotrack.

Для первичного дробления финский производитель предлагает щёковые дробилки Nordberg серии С. Они отличаются особой конструкцией рамы, при производстве которой используется модульная конструкция. Две боковые стальные плиты соединены с литыми стальными рамами при помощи болтовых соединений. Это позволяет избежать концентратов напряжения, которыми являются сварные швы, и повысить надёжность оборудования при ударных нагрузках. Оптимизированная кинематика, фигурный профиль дробящих плит, обеспечивающий большую пропускную способность, и ряд других конструктивных разработок, а также простое и быстрое техническое обслуживание усиливают привлекательность дробильного оборудования Nordberg серии С в глазах покупателей. Кроме того, регулировка разгрузочной щели осуществляется при помощи клиньев. Такое решение обеспечивает безопасность и быстроту регулировки. Чтобы помочь покупателям определиться, в компании Metso разработали специальное программное обеспечение – Bruno, оно поможет с выбором модели. Для этого нужно ввести тип породы, гранулометрический состав материала и выбранную модель дробилки, а Bruno смоделирует ожидаемую производительность установки и кривые крупности дробления.

Более одиннадцати лет назад шведская компания Svedala, которой принадлежало производство дробилок с вертикальным валом Barmac, вошла в состав Metso Minerals. Однако производство этого дробильного оборудования до сих пор располагается в новозеландском городе Matamata (Матамата), где оно впервые было выпущено. В основу работы ударных дробилок Nordberg Barmac типа VSI положен принцип удара «камень-о-камень». Такой принцип дробления частиц позволяет снизить эксплуатационные расходы и износ даже при использовании абразивного материала. В отличие от молотковых дробилок, где разрушение происходит от удара об молотки, отражательные плиты и другие элементы оборудования, в дробилках Barmac серии B оно происходит посредством ударов частиц материала друг об друга. Такой способ позволяет получить щебень кубической формы с процентом лещадности в пределах 85-95%, а снижение затрат на обслуживание позволяет получить продукцию более низкой себестоимости.

Широкий спектр оборудования производителям щебня предлагает японская компания Nakayama. Её щёковое дробильное оборудование представлено как в сегменте тяжёлых карьерных дробилок, так и в спектре дробильного оборудования массой около 2 тонн. Японские инженеры попытались решить один из основных недостатков данного типа оборудования – высокое содержание пластинчатых и игловатых зёрен. Для этого была уменьшена длина дробящей плиты и увеличена скорость вращения приводного вала. Применение такого решения позволило повысить содержание кубовидного материала в щёковых дробилках Nakayama серии HS.

Тенденцией последнего времени становится повышенный интерес к мобильным дробильно-сортировочным комплексам. К тому же, изменения в сфере экологического законодательства в развитых странах вынуждают производителей вносить изменения в конструкцию оборудования. Так, компания Sandvik обновила линейку своего мобильного дробильного оборудования серии QJ, изменив компоновку моторного отсека. Теперь клиенты могут оснащать дробилки QJ341, QJ241, QJ331 и QH331 двигателями стандарта 3A/Tier 3 или 3B/Tier 4i в зависимости от экологических требований, действующих в стране эксплуатации. Входящая в корпорацию Astec Industries, Inc. компания Kolberg Pioneer, Inc в 2011 году представила дробильно-сортировочную установку на гусеничном шасси FT4250CC. Она укомплектована ударной дробилкой с горизонтальным валом и двухуровневым грохотом 1,8х3,6 м, а два поперечных конвейера позволяют проводить сортировку до трех видов материала. Установка укомплектована питателем длиной 5,5 м, материал на который можно загружать погрузчиком или экскаватором. Кроме того, установка оснащена двигателями с регулируемой частотой вращения, что повышает эффективность установки.

Много предложений на рынке дробильно-сортировочного оборудования и от китайских фирм-производителей. Хотя качество поставляемого оборудования уступает европейскому, японскому или американскому, зато цена… Да и развитие машиностроения в Китае достигло более высокого уровня. Предложить усовершенствованную технологию в области дробления они пока не в состоянии, но могут качественно скопировать технологию, а не просто продукт. Это позволяет предложить исправно работающее оборудование для измельчения материала, в том числе для получения кубовидного щебня. К тому же, цена на расходные материалы и наиболее изнашиваемые детали у них ниже, что помогает сократить эксплуатационные расходы.

Сделано в России

Отечественные производители также не остались в стороне от развивающегося рынка дробильно-сортировочного оборудования. Созданное в начале 90-х годов прошлого века на базе машиностроительных подразделений научной части «Механобр» ОАО «Научно-производственная корпорация «Механобр-техника» выпускает щёковые, валковые и конусные инерционные дробилки, а также вибрационные и гидравлические грохоты. Конструкция конусных дробилок предприятия является его интеллектуальной собственностью и применяется на зарубежных производствах. Дело в том, что степень дробления выше аналогичного оборудования других производителей в 1,5-2 раза. А КИД-1500 – самая мощная действующая конусная вибрационная дробилка в мире.

Поменявшее в конце 2010 года собственника ОАО «Дробмаш» из г. Выкса Нижегородской области производит дробилки с далёкого 1933 года. Следуя за потребностью рынка, предприятие среди прочей продукции выделило дробильное оборудование для получения щебня кубовидной формы. Производимый роторный гранулятор имеет схожую с роторной дробилкой конструкцию. Однако за счёт оставления только одной отбойной плиты увеличен размер дробильной камеры и уменьшено количество соударений между кусками материала. Кроме того, снижена линейная скорость верхней точки бил, что позволило сбалансировать сочетание количества и силы дробящих ударов. Применения этих мер позволило достичь дробления более слабых, лещадных зёрен, тогда как кубовидные зерна остаются целыми.

Всё новое – это хорошо забытое старое. Вспомнив эту пословицу, относительно молодое питерское предприятие ЗАО «Новые технологии» использовало старые советские разработки для создания своей центробежно-ударной дробилки Титан Д. Она применяется для дробления третьей и четвёртой стадии и позволяет достичь низкого процента лещадности при производстве щебня. Отличительной особенностью данных дробилок является применение воздушного подвеса для рабочих режимов дробилки. Вращающаяся система удерживается в относительно стабильном положении, несмотря на высокие радиальные и осевые нагрузки по принципу работы гироскопа.

Выбор дробильно-сортировочного оборудования, как говорится, на любой вкус и цвет. В нём представлены установки отечественных компаний, ведущих мировых производителей, а также продукция китайского машиностроения. В условиях роста объёмов строительства потребность в качественных материалах будет только возрастать. Так что, если не случится каких-то глобальных сдвигов, спрос на дробильную технику в ближайшей перспективе вряд ли снизится.

Андрей Соломин