Ce este un ciur vibrant? Care sunt caracteristicile și utilizările sale?

Orice stație de concasare și cernere are o mașină al cărei singur rol este sortarea: ciurul vibrant. Concasoarele mărunțesc roca, însă ciurul este cel care transformă un flux amestecat de particule în produse vandabile, pe clase de dimensiuni, iar reglajele lui decid cât din acel flux ajunge acolo unde trebuie.

Mașina în sine pare simplă, o cutie care se scutură, cu etaje de site, dar fizica din spatele ei merită înțeleasă. Unghiul, tipul de mișcare, cursa și suprafața de cernere schimbă fiecare ce trece și ce nu, motiv pentru care aceeași mașină de bază apare în atât de multe forme diferite în cariere, mine și centre de reciclare.

Ce este un ciur vibrant?

Ciurul vibrant este o mașină care separă materialul granular în clase de dimensiuni diferite, scuturându-l peste unul sau mai multe etaje cu site. Particulele mai mici decât ochiurile sitei cad prin ea ca trecere, în timp ce particulele mai mari înaintează pe suprafață și se descarcă separat ca refuz.

Cernerea este perechea concasării. Concasorul modifică dimensiunea particulelor; ciurul nu modifică nimic, doar clasează ceea ce primește. Într-o stație tipică, cele două alternează: materialul este concasat, cernut în fracții, iar tot ce rămâne prea mare se întoarce la concasor, în circuit închis.

O singură mașină poate produce mai multe produse deodată. Fiecare etaj poartă o sită cu ochiuri diferite, așezate de la cele mai mari sus către cele mai fine jos, astfel încât un singur flux de alimentare părăsește ciurul sub forma a trei, patru sau cinci produse sortate separat, în funcție de numărul de etaje.

Cum funcționează un ciur vibrant?

Ciurul vibrant funcționează transformând rotația în scuturare controlată. Masele excentrice montate pe un arbore rotativ sau o pereche de motoare vibratoare contrarotative generează o forță centrifugă care aruncă corpul ciurului și materialul de pe el într-un tipar care se repetă, mii de aruncări mărunte pe minut.

Fiecare aruncare face două lucruri. Deplasează materialul înainte pe etaj, către capătul de descărcare, și afânează patul de material, ca particulele să se poată rearanja. Această rearanjare se numește stratificare: particulele mai fine coboară la baza patului, iar cele mai grosiere urcă la suprafață.

Stratificarea este cea care face cernerea eficientă. Odată ce particulele fine ajung la suprafața etajului, fiecare aruncare le mai oferă o șansă să întâlnească un ochi al sitei și să treacă prin el. Particulele grosiere plutesc deasupra patului, își continuă drumul înainte și părăsesc etajul ca refuz. Un ciur care se scutură fără să stratifice doar transportă piatră.

Izolarea completează construcția. Corpul vibrant stă pe arcuri elicoidale sau pe tampoane de cauciuc, astfel încât mișcarea violentă a cutiei ciurului nu ajunge niciodată la structura de susținere sau la construcția metalică a stației de dedesubt.

Care sunt caracteristicile principale ale unui ciur vibrant?

Caracteristicile definitorii ale unui ciur vibrant sunt dimensiunile etajelor, numărul de etaje, sistemul de acționare care generează vibrația, parametrii de mișcare reglabili și sistemul de izolare pe arcuri sau pe cauciuc. Împreună, acestea stabilesc capacitatea, intervalul de separare și precizia pe care mașina le poate atinge.

În această clasă de mașini, corpurile ciururilor măsoară de regulă circa 1,2-2,4 metri în lățime și 4-7 metri în lungime, ceea ce oferă aproximativ 5-17 m² de arie de cernere pe etaj. Unitățile staționare procesează în mod obișnuit în jur de 70-340 de tone pe oră, iar stațiile mobile de cernere extind clasa până la circa 600 t/h la vârf.

Puterea de acționare este modestă pentru tonajul implicat. Mașinile cu o singură acționare folosesc de regulă motoare de circa 7,5-22 kW, corpurile mai mari primind acționare dublă. Dimensiunile de separare acoperă aproximativ 1-130 mm pe etaje convenționale, iar bulgări de alimentare de până la circa 300 mm sunt obișnuiți în configurațiile de precernere.

Parametrii de lucru sunt reglabili în mod deliberat. Înclinarea, turația și cursa pot fi ajustate fiecare după material, motiv pentru care același model de ciur servește un an la calcar și în anul următor la beton reciclat: mașina se recalibrează, nu se înlocuiește.

Care sunt tipurile de ciururi vibrante?

Ciururile vibrante se clasifică după unghiul etajului, după tipul de mișcare și după sarcina pentru care sunt construite. Principalele tipuri sunt:

• Ciururi înclinate (cu mișcare circulară): cel mai răspândit tip de uz general, care lucrează la 15-30 de grade cu o aruncare circulară.
• Ciururi orizontale: etaje plane sau aproape plane, la 0-5 grade, cu mișcare liniară sau eliptică, alese pentru precizie și pentru înălțimea redusă de instalare.
• Ciururi banană (cu pante multiple): un etaj curbat care începe abrupt, până la circa 45 de grade, și se aplatizează spre descărcare, pentru debit ridicat.
• Ciururi de deshidratare: ciururi cu mișcare liniară care scurg apa din materialul fin în loc să îl sorteze pe dimensiuni.
• Ciururi de înaltă frecvență: mașini pentru separări fine, care aplică vibrația direct pe suprafața de cernere.
• Ciururi de precernere cu bare: etaje grele din bare, care precern alimentarea grosieră înaintea concasorului primar.

Ciururile rotative cu tambur și ciururile cu role fac o muncă de sortare asemănătoare, dar nu aparțin acestei familii, pentru că rotesc sau rostogolesc materialul în loc să facă un etaj să vibreze.

Ciururi vibrante înclinate

Ciurul înclinat este calul de povară al producției de agregate. Etajul său are o pantă de 15-30 de grade, un singur arbore excentric imprimă corpului o aruncare circulară cu o cursă tipică de 8-12 mm la aproximativ 700-1.000 rpm, iar gravitația preia o parte din munca de transport. Construcția este simplă mecanic, tolerantă la alimentare variată și ușor de întreținut, ceea ce explică folosirea ei atât de largă.

Ciururi vibrante orizontale

Ciururile orizontale lucrează la 0-5 grade și se bazează în întregime pe mișcarea lor liniară sau eliptică, cu curse de regulă între 14 și 20 mm, pentru a deplasa materialul. Particulele rămân pe etaj mai mult decât pe un ciur înclinat, ceea ce îmbunătățește precizia separării, iar profilul plat se potrivește stațiilor unde înălțimea de instalare este limitată, în primul rând echipamentelor mobile.

Ciururi banană (cu pante multiple)

Ciurul banană se curbează prin mai multe segmente de pantă, abrupt lângă capătul de alimentare și aproape plat la descărcare. Începutul abrupt subțiază rapid patul de material, astfel încât materialul fin trece devreme, iar capătul mai plat oferă particulelor apropiate de dimensiunea de separare timpul de care au nevoie. Rezultatul este un debit sensibil mai mare de pe aceeași arie de etaj, motiv pentru care circuitele miniere cu tonaje mari preferă această formă.

Ciururi de deshidratare

Ciurul de deshidratare elimină apa în loc să claseze pe dimensiuni. Motoarele contrarotative imprimă o mișcare liniară la aproximativ 5-6 G și 1.000-1.500 rpm, etajul urcă ușor spre descărcare, iar un prag de reținere ține în urmă un pat gros de material care acționează ca propriul său filtru. Nisipul spălat părăsește de regulă ciurul de deshidratare suficient de uscat pentru a fi transportat pe bandă, depozitat și vândut direct.

Ciururi de înaltă frecvență

Ciururile de înaltă frecvență separă materialul fin pe care etajele convenționale îl gestionează prost. În loc să scuture întregul corp, vibrația, de regulă în intervalul 3.600-5.000 rpm, se aplică direct pe suprafața de cernere, menținând ochiurile fine deschise și productive la separări care coboară spre 100 de microni.

Ciururi de precernere cu bare

Ciurul de precernere cu bare păzește concasorul primar. Etajul său este un set de bare paralele rezistente la uzură, cu deschideri de 50-300 mm în loc de sită, construit să primească roca derocată direct din camion. Materialul fin și cel de dimensiuni medii cad printre bare și ocolesc concasorul, așa că mașina lucrează doar cu roca ce chiar are nevoie de concasare.

Care este diferența dintre mișcarea circulară, liniară și eliptică?

Tipul de mișcare descrie traiectoria pe care corpul ciurului o parcurge în fiecare ciclu de vibrație: un cerc, o linie dreaptă sau o elipsă. Mișcarea circulară provine dintr-un singur arbore excentric, mișcarea liniară din arbori gemeni sau din motoare contrarotative ale căror forțe se anulează cu excepția unei singure axe, iar mișcarea eliptică le combină pe cele două.

Fiecare traiectorie se potrivește unui alt unghi de etaj. Mișcarea circulară are nevoie de un etaj înclinat, pentru că aruncarea singură nu transportă eficient materialul pe orizontală. Mișcarea liniară împinge singură materialul înainte, ceea ce le permite ciururilor orizontale și celor de deshidratare să lucreze cu pantă mică sau fără pantă.

Mișcarea eliptică stă între cele două, împerechind aruncarea agresivă a cercului cu capacitatea de transport a liniei. Pe ciururile orizontale menține materialul în mișcare, păstrând în același timp precizia care vine din timpul mai lung petrecut pe etaj. În practică, tipul de mișcare este fixat de construcția acționării, așa că se alege la specificarea ciurului, nu se reglează ulterior.

Ce este suprafața de cernere și din ce este făcută?

Suprafața de cernere este stratul înlocuibil pe care materialul îl atinge efectiv: sita, panourile sau plăcile care poartă ochiurile. Principalele opțiuni sunt sita din sârmă împletită, panourile din poliuretan, panourile din cauciuc și tabla de oțel perforată, iar alegerea influențează durata de viață la uzură, suprafața liberă și zgomotul mai mult decât orice altă componentă.

Sârma împletită oferă cea mai mare suprafață liberă pentru o dimensiune dată a ochiului, ceea ce o face alegerea pentru precizie și debit la materiale uscate, moderat abrazive. Panourile din poliuretan rezistă la abraziune și se potrivesc cernerii umede, unde durează de multe ori mai mult decât sârma. Cauciucul absoarbe impactul alimentării grosiere și ascuțite și funcționează sesizabil mai silențios. Tabla perforată face față regimului greu de precernere, acolo unde orice altceva mai ușor ar fi distrus.

Pentru că suprafața de cernere se montează în panouri standard sau în secțiuni tensionate, un ciur își poate schimba personalitatea fără să schimbe mașina. Același etaj care poartă plăci de precernere într-un sezon poate purta poliuretan fin în următorul, urmând mixul de produse al stației.

Câte etaje poate avea un ciur vibrant?

Ciururile vibrante au de regulă 2 până la 4 etaje, iar fiecare etaj adaugă un produs: un ciur cu n etaje separă alimentarea în n+1 fracții sortate. O mașină cu două etaje face trei produse, una cu trei etaje patru, iar una cu patru etaje cinci.

Ordinea etajelor urmează o singură regulă: ochiurile cele mai mari sus, cele mai fine jos. Etajul superior protejează sitele mai fine de dedesubt de bulgării grei și preia cea mai mare parte a uzurii, motiv pentru care este de obicei și prima suprafață înlocuită.

Mai multe etaje nu înseamnă automat mai bine. Fiecare etaj în plus adâncește mașina, complică accesul la suprafețele de cernere și împarte aceeași arie de cernere între mai multe separări, așa că stațiile aleg numărul de etaje după numărul de produse pe care le vând efectiv, nu după cât ar putea duce cadrul.

Unde se folosesc ciururile vibrante?

Ciururile vibrante se folosesc oriunde materialul granular trebuie sortat pe dimensiuni: minerit și prepararea minereurilor, producția de agregate și nisip, stații de concasare și cernere, reciclarea deșeurilor din construcții și demolări, manipularea cărbunelui și mineralele industriale. Variantele mai ușoare servesc și industria chimică și alimentară.

În producția de agregate, ciurul definește lista de produse. Specificațiile pentru beton și asfalt cer granulometrii stricte, iar fiecare fracție pe care o vinde o carieră, de la nisip fin la piatră spartă pentru căi ferate, iese printr-un etaj de cernere dimensionat pentru ea.

Circuitele miniere se sprijină pe ciururi de două ori: ciururile de precernere, cu bare sau convenționale, protejează concasorul primar la intrarea în stație, în timp ce ciururile banană și cele orizontale împart fluxul concasat și închid circuitul, trimițând refuzul înapoi pentru încă un ciclu de concasare. Ciururile de deshidratare usucă apoi produsele fine spălate pentru transport.

Reciclarea a devenit aplicația care se schimbă cel mai repede. Betonul, cărămida și asfaltul concasate sosesc amestecate și neregulate, iar cernerea separă fracțiile refolosibile de impurități. Aceeași fizică a stratificării care sortează roca nouă într-o carieră sortează deșeurile din demolări într-un depozit urban, o măsură corectă a cât de universală a devenit această mașină.