عملية تفصيلية للمواد الصلبة من السحق الأولي إلى المنتج النهائي

يقدم ما يلي تحليلاً شاملاً للعملية بأكملها والنقاط الفنية الرئيسية لخطوط إنتاج التكسير وتصنيع الرمل التي تتعامل مع المواد الصلبة مثل الحصى والجرانيت، مُنظمة بشكل منهجي بناءً على ممارسات الصناعة ومعايير أداء المعدات:

أولاً: خصائص المواد الخام واختيار المعدات

تحليل خصائص المواد

الحصى

الخصائص الفيزيائية: صلابة موس 6-7 (قريبة من الكوارتز)، قوة ضغط 200-300 ميجا باسكال، محتوى السيليكون 65%-80%، مقاومة عالية للتآكل.

تحديات المعالجة: يُسرّع محتوى السيليكون العالي من تآكل المعدات، مما يتطلب تصميمات حجرات تكسير مقاومة للتآكل؛ ويتم التحكم في شكل الجسيمات من خلال التكسير الصفائحي.

التطبيقات النموذجية: ركام البناء، صابورة السكك الحديدية، مصانع خلط الخرسانة.

الجرانيت

الخصائص الفيزيائية: صلابة موس 6-7، قوة ضغط 100-250 ميجا باسكال، محتوى الكوارتز 40%-60%، بنية كثيفة.

تحديات المعالجة: بنية بلورات الكوارتز عرضة للتكسير الزائد؛ تتطلب تحكمًا مُحسّنًا في منفذ التفريغ لضمان حجم الجسيمات النهائي؛ يلزم معالجة لمنع الصدأ عند ارتفاع محتوى الحديد.

التطبيقات النموذجية: مواد خام عالية الجودة، حجر زخرفي، رمل مُصنّع.

تكوين المعدات الأساسية

مرحلة التكسير الأولية

كسارة الفك: حجم المعالجة ≤800 مم، عرض فتحة التغذية 600-1200 مم، نطاق تعديل فتحة التفريغ 50-250 مم.

المزايا التقنية: هيكل بسيط، تكاليف صيانة منخفضة، مناسبة للتكسير الأولي للمواد عالية الصلابة.

دراسة حالة: خط إنتاج بقدرة 2000 طن/ساعة يستخدم كسارة فكية PE1200×1500، يحقق إنتاجية يومية تبلغ 30,000 طن.

مرحلة التكسير المتوسط

الكسارة المخروطية: تستخدم الكسارات المخروطية الهيدروليكية متعددة الأسطوانات من سلسلة GPY/HPY، الموصى بها، مبدأ تكسير ضغط الطبقات لتحسين جودة شكل الجسيمات.

المعايير الرئيسية:

سرعة الدوران: 300-900 دورة/دقيقة

ضبط فتحة التفريغ: 6-50 مم

قوة المحرك: 160-500 كيلوواط

إنجاز تقني: تتضمن سلسلة GPY جهاز حماية هيدروليكيًا يُفرّغ المواد تلقائيًا في حالات التحميل الزائد، مما يُقلل من وقت التوقف.

مرحلة التكسير الدقيق وصنع الرمل

الكسارة الهيدروليكية ثنائية الأسطوانة: تُسحق المواد من خلال الدوران النسبي لأسطوانتين، مما يُحقق نسبة إبر ورقائق أقل من 8% مع تدرج مستمر.

المزايا التقنية:

عمر بطانة الأسطوانة: مادة سبائك الكروم العالي تتجاوز 3000 ساعة

إنتاجية المنتج: ≥ 90%

استهلاك الطاقة: أقل بنسبة 20%-30% من آلات صنع الرمل التصادمي

حل بديل: آلة صنع الرمل VSI (نوع صدمات بعمود رأسي) مناسبة للظروف التي تتطلب شكل جسيمات استثنائي، ولكنها تتطلب تكاليف تآكل أعلى.

ثانيًا: سير العملية النموذجي
سير خط الإنتاج الجاف
تصميم العملية
المغذي (المغذي الاهتزازي) ← الكسارة الفكية (التكسير الأولي) ← الكسارة المخروطية (التكسير الثانوي) ← صانعة الرمل ← غربال اهتزازي ← نظام إزالة الغبار.

المعايير الرئيسية:
نسبة التكسير: 4:1 (التكسير الأولي) × 3:1 (التكسير الثانوي) × 2:1 (التكسير الثالث) = نسبة التكسير الكلية 24:1
السرعة الخطية للدوار: 28-35 م/ث (مرحلة صنع الرمل)
كفاءة إزالة الغبار: مجمع غبار كيسي ≥99%، تركيز انبعاثات <10 ملغم/م³
‌السيناريوهات المناسبة‌: المناطق شحيحة المياه، والمناطق ذات المتطلبات البيئية الصارمة.
دراسة حالة
خط إنتاج جاف بسعة 500 طن/ساعة، مُجهز بكسارة فكية PE900×1200 + كسارة مخروطية HPC400 + غربال هزاز 2YKR3075، حقق استهلاكًا شاملًا للطاقة قدره 25 كيلوواط/ساعة/طن، وامتثالًا تامًا لانبعاثات الغبار.

عملية خط الإنتاج الرطب

تصميم العملية
المُغذي ← التكسير الأولي ← الغربلة الرطبة ← التكسير المخروطي الثانوي ← صانعة الرمل ← غسالة الرمل ← غربال تجفيف الماء.
التحكم في استهلاك المياه
استهلاك المياه لكل طن من المواد: 0.5-1.2 متر مكعب (معدل استخدام المياه المعاد تدويرها ≥85%)
نوع غسالة الرمل: غسالة رمل دلوية (سعة 50-200 طن/ساعة) أو غسالة رمل حلزونية (سعة 100-500 طن/ساعة).
‌المزايا التقنية‌:
‌تزيل الطمي والطين بشكل ملحوظ، مع نسبة طين في المنتج النهائي أقل من 0.5%.
‌تخفف من تآكل المعدات وتطيل عمر الأجزاء المتآكلة.
‌الحالات القابلة للتطبيق‌: مشاريع ذات نسبة طين في المواد الخام تزيد عن 3% وتتطلب نظافة عالية للمنتج النهائي.

دراسة حالة
حقق خط إنتاج رطب بإنتاجية 800 طن في الساعة، مُجهز بكسارة فكية PE750×1060 + كسارة مخروطية HPT300 + غسالة رمل XS3500، استهلاكًا يوميًا للمياه يبلغ 400 متر مكعب فقط في نظام تدوير المياه. يتوافق تصنيف الرمل النهائي مع معايير GB/T 14684-2022.

ثالثًا: اتجاهات التحسين التقني
‌التحكم الذكي‌: مراقبة فورية لضغط حجرة التكسير وتيار المحرك عبر أجهزة استشعار، مع ضبط تلقائي لفتحة التفريغ.
‌ترقية المواد المقاومة للتآكل‌: يُطيل استخدام طلاءات كربيد التنغستن وبطانات السيراميك المركبة عمر الأجزاء المقاومة للتآكل بنسبة 30%-50%.

التصميم المعياري: يدمج وحدات التكسير والغربلة وتصنيع الرمل، مما يُقلل وقت التركيب إلى 7-15 يومًا.

التصنيع الأخضر: يتميز بنظام استعادة الحرارة المهدرة الذي يستخدم حرارة احتكاك الكسارة للتسخين المسبق للمواد، مما يُقلل استهلاك الطاقة بنسبة 10%-15%.

رابعًا: مرجع بيانات الصناعة
‌اتجاهات السوق‌: بلغ إنتاج الرمل المُصنّع عالميًا 4.5 مليار طن في عام 2024، حيث تُمثل الصين أكثر من 60% منها، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 8.2%.
هيكل التكلفة: شراء المعدات (35%)، استهلاك الطاقة (25%)، العمالة (15%)، الصيانة (10%)، ونفقات أخرى (15%).

اتجاه السياسة: تُلزم "الآراء التوجيهية بشأن تعزيز الحد من نفايات البناء" الصادرة عن وزارة الإسكان والتنمية الحضرية والريفية باستخدام 80% من الرمل المُنتَج ميكانيكيًا في مشاريع البناء الجديدة بحلول عام 2025.

من خلال الاختيار العلمي للمعدات وتحسين العمليات، يُمكن لخطوط إنتاج التكسير وتصنيع الرمل للمواد الصلبة تحقيق كفاءة عالية، ومنخفضة الاستهلاك، وصديقة للبيئة، بما يُلبي احتياجات الإنشاءات في مجال البنى التحتية.