١. نظرة عامة على سير العملية
تستخدم مواقع إنتاج رمل الجرانيت عادةً عملية تكسير وغربلة متعددة المراحل. ومن خلال تصميم المعدات المُحسّن علميًا والتحكم في معلمات العملية، يُحقق هذا النهج إنتاجًا فعالًا وعالي الجودة للرمل المُصنّع. تشمل العملية مراحل دقيقة، تشمل التكسير الأولي، والتكسير الثانوي/الثالثي، وتشكيل الرمل، والغسل، وتجفيف الماء. تتكامل كل مرحلة بسلاسة لضمان جودة الرمل النهائي.
٢. خطوات العملية المحددة
١. مرحلة التكسير الأولي
مناولة المواد الخام: تدخل كتل الجرانيت الكبيرة (≤ ١٥٠٠ مم) خط الإنتاج أولًا. تُوضع هذه المواد السائبة على وحدة تغذية هزازة، تهتز بشكل منتظم لتوصيل الجرانيت بمعدل ثابت وتدفقه إلى كسارة الفك. على سبيل المثال، في مصنع رمل الجرانيت الذي يُعالج ٢٠٠٠ طن يوميًا، تنقل وحدة التغذية الهزازة بشكل منتظم حوالي ٢٥٠ طنًا من مادة الجرانيت الخام في الساعة.
التفاصيل عملية التكسير الخشن: تستخدم كسارة الفك آلية الضغط بين الفكين المتحرك والثابت لإجراء عملية تكسير خشن على كتل الجرانيت الكبيرة. بعد التكسير الخشن، يتكون الناتج من ركام خشن بحجم جسيمات ≤300 مم. في الإنتاج الفعلي، ترتبط قدرة كسارة الفك على المعالجة ارتباطًا وثيقًا بصلابة المادة الخام وحجم جسيماتها. بشكل عام، بالنسبة للجرانيت متوسط الصلابة، يمكن لكسارة الفك معالجة 300-500 طن من المواد الخام في الساعة، مما ينتج ما يقرب من 200-350 طنًا من الركام الخشن.
احتياطات: يُعد التحكم الدقيق في حجم التغذية أمرًا ضروريًا خلال هذه المرحلة. ستؤدي أحجام التغذية الكبيرة جدًا التي تتجاوز السعة المقدرة لكسارة الفك إلى تقليل كفاءة المعدات اللاحقة. على سبيل المثال، عندما يتجاوز حجم التغذية 1500 مم، تنخفض كفاءة الكسارة بنحو 20%، مما يؤدي في الوقت نفسه إلى زيادة تآكل المعدات وتقصير عمرها التشغيلي. ٢. مرحلة التكسير المتوسط والناعم
نقل المواد وتكسيرها: تُنقل المواد الناتجة عن التكسير الخشن عبر ناقلات سيور إلى كسارات مخروطية لتكسيرها المتوسط والناعم. باستخدام مبدأ التكسير بضغط الطبقات، تُقلل الكسارات المخروطية حجم المواد إلى أقل من ٦٠ مم من خلال الدوران المخروطي والضغط. في مصنع رمل الجرانيت متوسط الحجم، تُعالج الكسارة المخروطية ٢٠٠-٣٠٠ طن من المواد المسحوقة الخشنة في الساعة، مما يُنتج ما يقارب ١٨٠-٢٧٠ طنًا من المنتجات المسحوقة متوسطة النعومة.
تصميم الدائرة المغلقة: لضمان توافق حجم الجسيمات، تتضمن هذه المرحلة غربالًا هزازًا للعمل في دائرة مغلقة. يفصل الغربال الهزاز المواد المسحوقة: تنتقل الجسيمات المؤهلة إلى العملية التالية، بينما تُعاد الجسيمات كبيرة الحجم عبر ناقل سيور إلى الكسارة المخروطية لإعادة تكسيرها. على سبيل المثال، مع فتحة غربال ٦٠ مم، يُعاد ما يقارب ١٠-١٥٪ من المواد بسبب الحجم الكبير.
٣. صناعة الرمل وتشكيله
عملية صناعة الرمل: تدخل المادة المسحوقة متوسطة النعومة إلى آلة تكسير الرمل بالصدمات ذات العمود الرأسي، حيث تخضع للتكسير إما بوضع "حجر على حجر" أو "حجر على حديد". يُعد وضع "حجر على حجر" مناسبًا للجرانيت عالي الصلابة، حيث يُحقق التفتيت من خلال التصادم المتبادل بين الجسيمات. أما وضع "حجر على حديد" فهو مثالي للتطبيقات التي تتطلب شكلًا جسيميًا فائقًا، حيث يستخدم تصادم المادة مع بطانات المعدن لتحسين شكل الجسيمات. بعد المعالجة، تُنتج المادة على شكل رمل مُصنّع بسُمك ٠-٥ مم. في مصنع رمل جرانيت كبير الحجم، تستطيع آلة تكسير الرمل بالصدمات ذات العمود الرأسي معالجة ١٥٠-٢٠٠ طن من المادة المسحوقة متوسطة النعومة في الساعة، مما يُنتج ما يقارب ١٣٠-١٨٠ طنًا من الرمل المُصنّع.
تحسين تدرج الرمل: تعمل مطاحن الأسطوانات عالية الضغط على تحسين تدرج الرمل وزيادة معامل النعومة. من خلال الضغط العالي، تُحقق هذه المطاحن توزيعًا أكثر اتساقًا لحجم الجسيمات، مما يزيد من معامل النعومة بمقدار 0.1-0.2. على سبيل المثال، بعد المعالجة باستخدام مطحنة الأسطوانات عالية الضغط، يمكن زيادة معامل النعومة للرمل المُصنّع من 2.8 إلى حوالي 3.0، مما يُلبي متطلبات هندسة البناء لتدرج جزيئات الرمل بشكل أفضل.
4. الغسيل ونزع الماء
العملية الرطبة: بالنسبة للرمل ذي المحتوى العالي من الطمي، يلزم غسله بغسالة رمل. تستخدم غسالة الرمل تدفق الماء لإزالة التربة والشوائب والملوثات الأخرى من الرمل. ثم يخضع الرمل المغسول لنزع الماء عبر منخل نزع الماء، مما يُنتج رملًا عالي الجودة بنسبة رطوبة ≤15%. في مصنع لإنتاج الرمل يُعالج 1000 طن من الرمل عالي الجودة يوميًا، يُمكن لغسالة الرمل معالجة 120-150 طنًا من الرمل عالي الطمي في الساعة، بينما تُقلل شاشة إزالة الماء نسبة الرطوبة من 30% إلى 40% إلى أقل من 15%.
العملية الجافة: تستبدل العملية الجافة غسل الرمل بالماء بمعدات إزالة الغبار. باستخدام مروحة، تستخرج هذه المعدات الغبار من الرمل لتحقيق التنقية. تُناسب العملية الجافة المناطق ذات الموارد المائية الشحيحة، حيث تُقلل في الوقت نفسه من تصريف مياه الصرف الصحي وتُخفف الضغط البيئي.
ثالثًا: تكوين المعدات الرئيسية
1. المعدات الأساسية
كسارة الفك (التكسير الأولي): تُعدّ كسارة الفك بمثابة المعدات الأساسية للتكسير الأولي، وتتميز بمزايا مثل بساطة الهيكل، وموثوقية التشغيل، ونسبة تكسير عالية. تختلف قدرتها على المعالجة باختلاف الطراز، حيث تُعالج كسارات الفك الشائعة 100-1000 طن من المواد الخام في الساعة.
العملية الجافة: تُعالج كسارات الفك الشائعة 100-1000 طن من المواد الخام في الساعة. الكسارة المخروطية (التكسير المتوسط/الدقيق): تُناسب الكسارات المخروطية مراحل التكسير المتوسط والدقيق، وتتميز بكفاءة تكسير عالية وحجم جسيمات موحد للمنتج. تتراوح قدرتها على المعالجة عادةً بين 100 و800 طن في الساعة، مع إمكانية اختيار طُرز مختلفة بناءً على متطلبات الإنتاج.
كسارة الصدم ذات المحور الرأسي (التشكيل): تُعدّ كسارة الصدم ذات المحور الرأسي المُعدة الرئيسية لمرحلة تشكيل الرمل، حيث تُنتج رملًا مُصنّعًا ذو شكل جسيمات ممتاز وتدرج معقول. تتراوح قدرتها على المعالجة عادةً بين 50 و500 طن في الساعة، ويمكن اختيارها بناءً على صلابة المادة الخام ومتطلبات الإنتاج.
2. الأنظمة المساعدة
الغربال الاهتزازي: تُستخدم الغربال الاهتزازي لتصنيف المواد المسحوقة، وفصل المنتجات المؤهلة عن المنتجات غير المؤهلة. تشمل الأنواع الشائعة الغربال الاهتزازي الدائري والغربال الاهتزازي الخطي، مما يحقق كفاءة غربلة تتجاوز 90%.
ناقل الحزام: يُعدّ ناقل الحزام بمثابة المعدات الأساسية لمناولة المواد، مما يُتيح نقلًا مستمرًا ومستقرًا للمواد بين العمليات. تختلف سعة النقل بناءً على عرض الحزام وسرعته، حيث تتعامل الطرز الشائعة مع 50-2000 طن في الساعة.
معدات إزالة الغبار/غسل الرمل: تعمل أنظمة إزالة الغبار على إزالة الجسيمات من الرمل في العمليات الجافة، بينما تنظف معدات غسل الرمل الرمل في العمليات الرطبة. تتجاوز كفاءة إزالة الغبار 95%، وتتجاوز معدلات استرداد الرمل 90%.
3. العمليات المتخصصة
تكسير الجرانيت الصلب: بالنسبة للجرانيت الصلب، يُنصح باستخدام عملية تكسير ثلاثية المراحل: "كسارة فكية + كسارة مخروطية + صانعة رمل". تعمل هذه العملية على تعظيم قوة كل جهاز، مما يعزز كفاءة التكسير وجودة المنتج. على سبيل المثال، عند تكسير الجرانيت بصلابة تتراوح بين 120 و140 ميجا باسكال، تزيد العملية ثلاثية المراحل من إنتاج الرمل النهائي بنسبة 15%-20% مع تقليل محتوى جزيئات الإبر والرقائق بنسبة 20%-30%.
تكسير الصخور اللينة: بالنسبة للصخور اللينة، يمكن تبسيط عملية التكسير باستخدام عملية تكسير ثنائية المراحل: "كسارة فكية + صانعة رمل". تتميز الصخور اللينة بصلابة أقل وسهولة في التكسير. تلبي هذه العملية المكونة من مرحلتين متطلبات الإنتاج، مع تقليل تكاليف الاستثمار في المعدات والتشغيل.
رابعًا: نقاط مراقبة الجودة الرئيسية
1. ضبط نسبة التكسير
نسبة التكسير الخشن: يُنصح بالتحكم في نسبة التكسير الخشن بين 4 و6. تضمن نسبة التكسير الخشن المعقولة كفاءة تكسير الكسارة الفكية، مع توفير حجم جسيمات تغذية مناسب لمراحل التكسير المتوسطة والناعمة اللاحقة. على سبيل المثال، عندما تكون نسبة التكسير الخشن 5، تحقق الكسارة الفكية قدرة معالجة مثالية، ويظل تشغيل المعدات اللاحقة مستقرًا نسبيًا.
نسبة التكسير المتوسط والناعم: يُنصح بالتحكم في نسبة التكسير المتوسط والناعم بين 3 و4. تُقلل نسبة التكسير المتوسطة والناعمة المناسبة من إنتاج الجسيمات الإبرية والرقائقية، مما يُحسّن جودة الرمل النهائي. تشير الأبحاث إلى أنه عندما تكون نسبة التكسير المتوسطة والناعمة 3.5، يُمكن تقليل محتوى الجسيمات الإبرية والرقائقية إلى أقل من 10%. ٢. تحسين حجم التغذية
تغذية التكسير متوسطة الدقة: يُمكن للتحكم في حجم تغذية التكسير متوسطة الدقة عند ≤ ٥٠ مم تقليل محتوى الجسيمات الإبرية والرقائقية بنسبة ٣٨٪. في الإنتاج الفعلي، يضمن تركيب معدات غربلة مناسبة بين الكسارة الأساسية والكسارة المخروطية مطابقة حجم التغذية. على سبيل المثال، في مصنع رمل الجرانيت، أدى تحسين حجم شبكة الغربال للتحكم في تغذية التكسير متوسطة الدقة عند ≤ ٥٠ مم إلى تقليل جزيئات الرقائق الإبرية في الرمل النهائي من ١٨٪ إلى ١١٪.
٣. تصميم الدائرة المغلقة
إعادة تدوير الغربال: تُحسّن إعادة المواد كبيرة الحجم لإعادة التكسير من الإنتاجية. يُعيد تصميم الدائرة المغلقة تدوير الجسيمات كبيرة الحجم لإعادة المعالجة، مما يضمن تكسيرًا وتشكيلًا شاملين لتحسين مطابقة المنتج. على سبيل المثال، حقق مصنع رمل ينتج ٨٠٠ طن من الرمل النهائي يوميًا زيادة في الإنتاجية من ٨٥٪ إلى ٩٢٪ بعد تطبيق تصميم الدائرة المغلقة. ٤. معايير جودة المنتج النهائي
تنتج هذه العملية أكثر من ٩٠٪ من الرمل النهائي بسماكة أقل من ٥ مم، مما يُلبي معايير الرمل للخرسانة C30 فما فوق. تفرض الخرسانة C30 فما فوق متطلبات صارمة على حجم جزيئات الرمل، وتدرجه، ومحتوى الطين، وغيرها من المؤشرات. ومن خلال سير العملية وإجراءات مراقبة الجودة المذكورة أعلاه، يُمكن إنتاج رمل مُصنّع عالي الجودة ومطابق للمعايير.
