Što je vibracijsko sito? Koje su njegove značajke i područja primjene?

Svako postrojenje za drobljenje i prosijavanje ima stroj čiji je jedini zadatak razvrstavanje: vibracijsko sito. Drobilice usitnjavaju kamen, ali upravo sito mješavinu zrna pretvara u frakcije koje se mogu prodati, a njegove postavke odlučuju koliki dio te struje završi ondje gdje treba.

Sam stroj izgleda jednostavno, kućište koje se trese s etažama prekrivenim mrežama, no fizika ispod toga nagrađuje one koji je razumiju. Nagib, vrsta gibanja, amplituda i obloga sita mijenjaju što prolazi, a što ne, zbog čega se isti osnovni stroj pojavljuje u toliko različitih izvedbi po kamenolomima, rudnicima i pogonima za recikliranje.

Što je vibracijsko sito?

Vibracijsko sito stroj je koji zrnati materijal razdvaja na različite veličine zrna tresući ga preko jedne ili više etaža s mrežama. Zrna manja od otvora mreže propadaju kao podsitni materijal, dok veća zrna putuju po površini i odvojeno izlaze kao nadsitni materijal.

Prosijavanje je protuteža drobljenju. Drobilica mijenja veličinu zrna; sito ne mijenja ništa, ono samo razvrstava ono što do njega dođe. U tipičnom se postrojenju to dvoje izmjenjuje: materijal se drobi, prosijava u frakcije, a sve što je i dalje prekrupno vraća se u drobilicu u zatvorenom krugu.

Jedan stroj može istodobno davati nekoliko proizvoda. Svaka etaža nosi mrežu s drukčijim otvorom, poredane od najkrupnije na vrhu do najsitnije na dnu, pa jedna ulazna struja napušta sito kao tri, četiri ili pet zasebnih frakcija, ovisno o broju etaža.

Kako radi vibracijsko sito?

Vibracijsko sito radi tako da rotaciju pretvara u nadzirano treskanje. Ekscentrični utezi na rotirajućem vratilu ili par protusmjerno rotirajućih vibracijskih motora stvaraju centrifugalnu silu koja kućište sita i materijal na njemu izbacuje u ponavljajućem uzorku, tisućama malih odbacivanja u minuti.

Svako odbacivanje čini dvije stvari. Materijal pomiče naprijed po etaži prema izlaznom kraju i rastresa sloj kako bi se zrna mogla presložiti. To se presloživanje naziva raslojavanjem ili stratifikacijom: sitnija zrna tonu na dno sloja, a krupnija izlaze na vrh.

Raslojavanje je ono što prosijavanje čini učinkovitim. Kad sitna zrna jednom dođu do površine etaže, svako im odbacivanje daje novu priliku da naiđu na otvor i propadnu. Krupna zrna putuju vrhom sloja, nastavljaju naprijed i napuštaju etažu kao nadsitni materijal. Sito koje se trese bez raslojavanja samo prevozi kamen.

Izvedbu zaokružuje izolacija titranja. Vibrirajuće kućište oslonjeno je na zavojne opruge ili gumene oslonce pa snažno gibanje kućišta sita nikada ne dopire do noseće konstrukcije ni do čelične konstrukcije postrojenja ispod njega.

Koje su ključne značajke vibracijskog sita?

Odrednice vibracijskog sita jesu dimenzije etaža, broj etaža, pogon koji stvara vibraciju, podesivi parametri gibanja te sustav izolacije s oprugama ili gumom. Zajedno određuju kapacitet, raspon razdvajanja i točnost koju stroj može postići.

U ovoj klasi strojeva kućišta sita obično su široka oko 1,2 do 2,4 metra i duga 4 do 7 metara, što daje otprilike 5 do 17 m² površine prosijavanja po etaži. Stacionarne izvedbe uobičajeno obrađuju oko 70 do 340 tona na sat, a mobilna postrojenja za prosijavanje klasu na gornjem kraju proširuju do približno 600 t/h.

Snaga pogona skromna je s obzirom na obrađene količine. Strojevi s jednim pogonom obično imaju motore od oko 7,5 do 22 kW, dok veća kućišta rabe dvostruki pogon. Veličine razdvajanja na uobičajenim etažama kreću se otprilike od 1 do 130 mm, a najveći ulazni komadi od oko 300 mm česti su kod izvedbi za grubo predsijavanje.

Radni su parametri namjerno podesivi. Nagib, brzina vrtnje i amplituda mogu se prilagoditi materijalu, zbog čega isti model sita jedne godine radi na vapnencu, a sljedeće na recikliranom betonu: stroj se ponovno namješta, a ne mijenja.

Koje vrste vibracijskih sita postoje?

Vibracijska sita razvrstavaju se prema nagibu etaža, vrsti gibanja i zadatku za koji su građena. Glavne su vrste:

• Nagnuta sita (s kružnim gibanjem): najčešća univerzalna vrsta, radi pod nagibom od 15 do 30 stupnjeva s kružnom putanjom.
• Vodoravna sita: ravne ili gotovo ravne etaže pod 0 do 5 stupnjeva s pravocrtnim ili eliptičnim gibanjem, biraju se zbog točnosti i male ugradbene visine.
• Banana-sita (s više nagiba): zakrivljena etaža koja počinje strmo, do oko 45 stupnjeva, i prema izlazu se izravnava radi velike propusnosti.
• Sita za odvodnjavanje: sita s pravocrtnim gibanjem koja iz sitnog materijala ocjeđuju vodu umjesto da ga razvrstavaju po veličini.
• Visokofrekvencijska sita: strojevi za fino razdvajanje koji vibraciju prenose izravno na oblogu sita.
• Rešetkasta (grizzly) sita: teške etaže od šipki koje grubo predsijavaju krupni ulazni materijal ispred primarne drobilice.

Rotacijski bubnjevi (tromel-sita) i valjkasta sita obavljaju sličan posao razvrstavanja, ali ne pripadaju ovoj obitelji jer materijal okreću ili valjaju umjesto da vibriraju etažu.

Nagnuta vibracijska sita

Nagnuto sito radni je konj proizvodnje agregata. Etaža mu je nagnuta 15 do 30 stupnjeva, jedno ekscentrično vratilo daje kućištu kružnu putanju s uobičajenom amplitudom od 8 do 12 mm pri oko 700 do 1000 o/min, a dio posla prijenosa materijala obavlja gravitacija. Izvedba je mehanički jednostavna, podnosi raznolik ulazni materijal i lako se održava, što objašnjava koliko je raširena.

Vodoravna vibracijska sita

Vodoravna sita rade pod nagibom od 0 do 5 stupnjeva i za pomicanje materijala se u potpunosti oslanjaju na pravocrtno ili eliptično gibanje, s amplitudama obično između 14 i 20 mm. Zrna na etaži ostaju dulje nego na nagnutom situ, čime se poboljšava točnost razdvajanja, a ravni profil odgovara postrojenjima s ograničenom ugradbenom visinom, prije svega mobilnoj opremi.

Banana-sita (s više nagiba)

Banana-sito zakrivljeno je kroz nekoliko segmenata nagiba, strmo blizu ulaznog kraja i gotovo ravno na izlazu. Strmi početak brzo stanjuje sloj pa sitni materijal prolazi rano, a ravniji kraj zrnima bliskim veličini otvora daje vrijeme koje im je potrebno. Rezultat je osjetno veća propusnost s iste površine etaže, zbog čega rudarski krugovi s velikim tonažama preferiraju taj oblik.

Sita za odvodnjavanje

Sito za odvodnjavanje uklanja vodu umjesto da razvrstava po veličini. Protusmjerno rotirajući motori stvaraju pravocrtno gibanje od otprilike 5 do 6 G pri 1000 do 1500 o/min, etaža se prema izlazu blago uzdiže, a preljevna pregrada zadržava debeo sloj materijala koji djeluje kao vlastiti filtar. Oprani pijesak sa sita za odvodnjavanje obično izlazi dovoljno suh da se odmah može transportirati, deponirati i prodati.

Visokofrekvencijska sita

Visokofrekvencijska sita razdvajaju sitni materijal s kojim se uobičajene etaže slabo nose. Umjesto da se trese cijelo kućište, vibracija, obično u rasponu od 3600 do 5000 o/min, prenosi se izravno na oblogu sita, čime sitni otvori ostaju prohodni i djelotvorni pri razdvajanjima sve do oko 100 mikrometara.

Rešetkasta (grizzly) sita

Rešetkasto sito čuva primarnu drobilicu. Etažu mu čini niz usporednih šipki otpornih na trošenje s otvorima od 50 do 300 mm umjesto mreže, građen tako da izravno s kamiona prima miniranu stijenu. Sitni i srednji materijal propada i zaobilazi drobilicu pa stroj radi samo na kamenu koji doista treba drobiti.

Koja je razlika između kružnog, pravocrtnog i eliptičnog gibanja?

Vrsta gibanja opisuje putanju koju kućište sita opisuje u svakom ciklusu titranja: kružnicu, pravac ili elipsu. Kružno gibanje daje jedno ekscentrično vratilo, pravocrtno gibanje dva vratila ili protusmjerno rotirajući motori čije se sile poništavaju osim uzduž jedne osi, a eliptično gibanje spaja oba ponašanja.

Svaka putanja odgovara drugom nagibu etaže. Kružnom gibanju potrebna je nagnuta etaža jer sama putanja na ravnome ne prenosi materijal učinkovito. Pravocrtno gibanje samo po sebi gura materijal naprijed, što vodoravnim sitima i sitima za odvodnjavanje omogućuje rad s malim nagibom ili bez njega.

Eliptično gibanje nalazi se između njih dvaju i spaja snažno odbacivanje kružnice sa sposobnošću prijenosa pravca. Na vodoravnim sitima održava materijal u kretanju uz zadržavanje točnosti koja proizlazi iz duljeg zadržavanja na etaži. U praksi je vrsta gibanja određena izvedbom pogona stroja pa se bira pri specificiranju sita, a ne namješta naknadno.

Što je obloga sita i od čega se izrađuje?

Obloga sita zamjenjiva je površina koje se materijal doista dodiruje: mreža, ploče ili limovi koji nose otvore. Glavne su mogućnosti pletena žičana mreža, poliuretanske ploče, gumene ploče i perforirani čelični lim, a taj izbor na vijek trošenja, udio otvorene površine i buku utječe više od bilo koje druge komponente.

Pletena žica pri istoj veličini otvora daje najveći udio otvorene površine, zbog čega je izbor za točnost i propusnost kod suhog, umjereno abrazivnog materijala. Poliuretanske ploče otporne su na abraziju i odgovaraju mokrom prosijavanju, gdje višestruko nadživljuju žicu. Guma upija udare krupnog i oštrog ulaznog materijala i radi osjetno tiše. Perforirani lim podnosi teško grubo predsijavanje ondje gdje bi se svaka lakša obloga uništila.

Budući da se obloga ugrađuje u standardne ploče ili napete sekcije, sito može promijeniti narav bez zamjene stroja. Ista etaža koja ove sezone nosi lim za grubo predsijavanje sljedeće može nositi fini poliuretan, prateći asortiman proizvoda postrojenja.

Koliko etaža može imati vibracijsko sito?

Vibracijska sita obično imaju 2 do 4 etaže, a svaka etaža dodaje jedan proizvod: sito s n etaža razdvaja ulazni materijal na n+1 frakciju. Dvoetažni stroj daje tri proizvoda, troetažni četiri, a četveroetažni pet.

Redoslijed etaža slijedi jedno pravilo: najkrupniji otvor na vrhu, najsitniji na dnu. Gornja etaža štiti finije mreže ispod sebe od teških komada i preuzima najveći dio trošenja, zbog čega se obično prva i zamjenjuje.

Više etaža nije automatski bolje. Svaka dodana etaža povećava visinu stroja, otežava pristup oblogama i istu površinu prosijavanja dijeli na više razdvajanja, pa postrojenja broj etaža određuju prema broju proizvoda koje doista prodaju, a ne prema onome što bi okvir mogao nositi.

Gdje se vibracijska sita primjenjuju?

Vibracijska sita primjenjuju se svugdje gdje se zrnati materijal mora razvrstati po veličini: u rudarstvu i preradi rude, proizvodnji agregata i pijeska, postrojenjima za drobljenje i prosijavanje, recikliranju građevinskog otpada i otpada od rušenja, rukovanju ugljenom te kod industrijskih minerala. Lakše izvedbe služe i kemijskoj i prehrambenoj industriji.

U proizvodnji agregata sito određuje popis proizvoda. Specifikacije za beton i asfalt traže uske granulometrijske sastave, a svaka frakcija koju kamenolom prodaje, od sitnog pijeska do željezničkog tucanika, izlazi kroz etažu sita dimenzioniranu upravo za nju.

Rudarski se krugovi na sita oslanjaju dvaput: rešetkasta sita i sita za grubo predsijavanje na ulazu postrojenja štite primarnu drobilicu, dok banana-sita i vodoravna sita dijele drobljenu struju i zatvaraju krug vraćajući nadsitni materijal na još jedan prolaz. Sita za odvodnjavanje potom suše oprane sitne proizvode za prijevoz.

Recikliranje je postalo primjena koja se najbrže mijenja. Drobljeni beton, opeka i asfalt stižu izmiješani i nepravilni, a prosijavanje odvaja iskoristive frakcije od onečišćenja. Ista fizika raslojavanja koja u kamenolomu razvrstava izvorni kamen razvrstava i otpad od rušenja u gradskom pogonu za recikliranje, što je dobra mjera toga koliko je taj stroj postao univerzalan.