Was macht ein Prallbrecher? | Funktionsprinzip und Typen

Was ist ein Prallbrecher?

Ein Prallbrecher ist eine Maschine, die mit hoher Schlagkraft Steine, Beton und andere Materialien in kleinere, gleichmäßigere Stücke zerkleinert. Anstatt das Futter zwischen zwei starren Oberflächen zu quetschen, trifft es mit schnell rotierenden Schlagleisten auf das Material, schleudert es gegen Prallplatten aus Stahl und zerkleinert durch wiederholte Stöße jedes Partikel, bis es klein genug ist, um durch die Auswurföffnung zu gelangen.

Dieses einzige Prinzip unterscheidet Prallbrecher von Kompressionsmaschinen. Ein Backenbrecher presst Gestein zwischen zwei Backenplatten, und ein Kegelbrecher quetscht Material zwischen einem Mantel und einer konkaven Schüssel. Beide verwenden langsam ausgeübten Druck. Ein Prallbrecher erzeugt einen plötzlichen, energiereichen Schlag, der Gestein entlang natürlicher Bruchlinien zertrümmert.

Da die Brechkraft direkt auf das Material trifft, erreichen Prallbrecher einige der höchsten Zerkleinerungsverhältnisse in der Branche, üblicherweise 12:1 bis 15:1. In einem einzigen Arbeitsgang kann Kalkstein aus dem Steinbruch von etwa 400 mm auf ein 40-mm-Produkt zerkleinert werden. Aus diesem Grund verzichten viele Betriebe auf den Backenbrecher für weiches Gestein und recyceltes Material.

Der gleiche Mechanismus erzeugt auch kubische Partikel mit wenigen flachen Teilen. Erkunden Sie für eine produktionsreife Implementierung unsere PF-Prallbrecherserie und sehen Sie, wie Rotorgeschwindigkeit und Plattenspalt zu unterschiedlichen Produktkurven passen.

Wie funktioniert ein Prallbrecher?

Der Zerkleinerungszyklus in einem Prallbrecher folgt bei jedem Durchgang der gleichen Reihenfolge:

1. Das Futter fällt durch die Rutsche auf den Rotor.
2. Der Spinnrotor schlägt mit Schlagleisten darauf.
3. Durch den Schlag wird das Material gegen die Prallplatten geschleudert.
4. Durch die Kollision zersplittern die Partikel, die zum Rotor zurückprallen.
5. Der Zyklus wiederholt sich, bis die Partikel klein genug sind, um durch den Spalt zwischen Rotor und Platte zu gelangen und auszutreten.

Zwei Anpassungen steuern die Produktgröße. Eine höhere Rotorgeschwindigkeit wirft das Material härter und erzeugt ein feineres Produkt. Durch die Annäherung der Prallplatten bleibt das Material länger in der Kammer. Wenn man sie nach außen bewegt, lässt gröberes Material durch.

Schlagleisten sind das am stärksten beanspruchte Bauteil. Ein typischer Rotor trägt drei oder vier Rotoren aus hochchrom- oder manganlegiertem Stahl, die bei Abnutzung der Vorderkante umgedreht oder ersetzt werden. Auf weichem Kalkstein halten sie sich monatelang; Bei abrasivem Granit steigt die Verschleißrate stark an und wirkt sich direkt auf die Kosten pro Tonne aus.

Zwei Haupttypen: HSI- und VSI-Prallbrecher

Prallbrecher gibt es in zwei mechanisch unterschiedlichen Konfigurationen: Prallbrecher mit horizontaler Welle (HSI) und Prallbrecher mit vertikaler Welle (VSI). Beide brechen Gestein durch Aufprall, dienen jedoch unterschiedlichen Phasen und führen zu unterschiedlichen Ergebnissen.

Horizontaler Wellenimpaktor (HSI)

Der HSI verfügt über einen Rotor, der sich um eine horizontale Achse dreht. Das Material dringt von oben ein, wird von den Schlagleisten getroffen und gegen die Prallplatten geschleudert. Es ist der gebräuchlichste Typ, nimmt große Mengen an Aufgabematerial auf und arbeitet als Primärbrecher für weiches Gestein oder wiedergewonnenen Beton oder als Sekundärbrecher hinter einer Backe. Es verarbeitet Stahlbeton mit Bewehrungsstahl, Asphalt, Kies und Naturstein von weichem Kalkstein bis hin zu härterem Eruptivgestein. Die Produktion erfolgt kubisch und mit wenigen Bußgeldern, ein großer Vorteil für Käufer von Zuschlagstoffen.

Vertikalschaftimpaktor (VSI)

Der VSI verfügt über einen Rotor, der sich um eine vertikale Achse dreht, wodurch der Vorschub beschleunigt und mit hoher Geschwindigkeit gegen einen Ambossring oder einen fallenden Materialvorhang geschleudert wird. Die Stein-auf-Stahl-Wirkung verträgt nasses oder klebriges Futter; Die Stein-auf-Stein-Wirkung erzeugt die beste Partikelform und den geringsten Metallverschleiß, weshalb sie bei der Herstellung von Kunstsand dominiert.

Ein VSI wird fast immer als Tertiärbrecher betrieben und nimmt eine Beschickung von 2 Zoll oder weniger auf. Wenn ein Kegelkreislauf flockiges Aggregat erzeugt, formt ein VSI es in kubisches Material um. Wenn die Anlage Industriesand benötigt, wandelt sie überschüssigen Schotter in eine Fraktion von 0-5 mm um. Für eine spezifische Implementierung schauen Sie sich unseren VSI-Vertikalwellen-Prallbrecher zur Sandherstellung an.

Der praktische Unterschied ist einfach:

• HSI: horizontaler Rotor, Schlagbalkenaufprall, nimmt große Zufuhrmengen auf, primäre oder sekundäre Rolle, hoher Durchsatz, toleriert Bewehrungsstäbe und klebriges Material.
• VSI: Vertikaler Rotor, Stein-auf-Stein- oder Stein-auf-Stahl-Wirkung, erfordert kleine Zuführung, nur Tertiärrolle, am besten für Formgebung und Sandproduktion geeignet.

Welche Materialien kann ein Prallbrecher verarbeiten?

Prallbrecher verarbeiten ein breites Spektrum an Naturgestein, Erzen und recycelten Materialien, sind jedoch am wirtschaftlichsten, wenn das Aufgabematerial weich bis mittelhart ist. Die Materialien, die in Projekten am häufigsten vorkommen, sind:

• Weiches bis mittelhartes Naturgestein: Kalkstein, Dolomit, Sandstein, Gips.
• Mittelhartes magmatisches Gestein: Granit, Basalt und Kies, mit höheren Verschleißkosten.
• Erze: Eisenerz, Kupfererz und Golderz in kompatiblen Härtebedingungen.
• Recycelte Materialien: Stahlbeton, Asphaltfräsen, Ziegel sowie Bau- und Abbruchschutt.
• Weitere Futtermittel: Zementklinker, Schlacke und ausgewählte Industriemineralien.

Die praktische Grenze ist die Abrasivität, nicht die Härte. Je abrasiver das Futter ist, desto schneller verschleißen die Schlagleisten und Prallplatten. Granit und Basalt können zerkleinert werden, aber die Verschleißkosten pro Tonne können einen Backen-Kegel-Kreislauf übersteigen, weshalb die meisten Steinbrüche Prallbrecher für Kalkstein und anderes Karbonatgestein reservieren.

Drei Anwendungsbereiche decken die meisten Projekte ab: Zuschlagstoffproduktion, bei der Prallbrecher in Kalksteinbrüchen Standard sind; Bergbau, wo weichere Erze in einem Schritt reduziert werden; und Bau- und Abbruchrecycling, bei dem der HSI die Standardlösung ist, da er Beton mit eingebetteten Bewehrungsstäben ohne Verstopfungen verarbeitet.

Prallbrecher vs. Backenbrecher vs. Kegelbrecher: Wie wählt man?

Jede Brecherfamilie ist für einen anderen Teil des Brechprozesses optimiert. Die folgende Tabelle fasst die praktischen Unterschiede zusammen.

Ein einfacher Satz von Wenn-Dann-Regeln deckt die meisten Auswahlfälle ab:

• Wenn es sich bei dem Futter um hartes, abrasives Gestein wie Granit oder Basalt handelt, verwenden Sie für den Primärbetrieb eine Backe und für den Sekundärbetrieb einen Kegel. Bei der Dimensionierung der Primärstufe können Sie unsere Backenbrecherserien vergleichen.
• Handelt es sich bei der Beschickung um Kalkstein, Dolomit, Beton oder Asphaltmahlgut, ist ein Prallbrecher in der Regel die wirtschaftlichste Lösung, da er eine hohe Zerkleinerung mit einem kubischen Produkt kombiniert.
• Wenn ein Sekundärkegel flockiges Aggregat erzeugt, fügen Sie zur Formung einen VSI hinzu.
• Wenn für das Projekt hergestellter Sand erforderlich ist, führen Sie in der Tertiärstufe einen VSI durch.
• Handelt es sich bei dem Projekt um eine kurzfristige Recyclingaufgabe, kann ein einzelnes HSI mit Siebdeck die gesamte Anlage ausmachen.

Die wirtschaftliche Logik folgt immer den Verschleißkosten pro Tonne. Neuere Schlagleisten aus Legierung haben die Überlappung zwischen Schlag- und Kompressionszerkleinerung erweitert, sodass eine Vorschubanalyse eine Faustregel übertrifft.

Wie passt ein Prallbrecher in eine komplette Brechanlage?

Ein Prallbrecher arbeitet selten alleine. Es funktioniert innerhalb einer Kette, die mit einem Vibrationsförderer beginnt und mit Produktvorräten endet, mit dazwischen liegenden Sieben und Förderbändern.

In einer einstufigen Anlage besteht die Linie aus einem Vibrationsförderer, einem primären HSI, einem Vibrationssieb und einem Rückförderer. Übergrößen werden zum Brecher zurückgeführt, Untergrößen gelangen in die Produktvorräte. Dieser Aufbau macht den Backenbrecher überflüssig und ist bei Kalksteinbetrieben im Bereich von 100–300 t/h üblich.

In einer zweistufigen Anlage führt ein Backenbrecher die Primärzerkleinerung durch, der Austrag wird gesiebt, das Überkorn gelangt zur Sekundärzerkleinerung in eine HSI und die Sekundärprodukte können einer VSI zur Formung oder Sandherstellung zugeführt werden. Ein Sandwäscher kann folgen, wenn die Spezifikation sauberes Feinkorn erfordert.

Die Flexibilität des Prallbrechers ist sein Hauptvorteil bei der Anlagenkonstruktion. Mit einem Vorschub unter ca. 400 mm und weichem Material deckt es sowohl Primär- als auch Sekundäraufgaben ab. Bei hartem, großem Futter übernimmt es die Nebenrolle hinter einem Kiefer. Die umgebende Ausrüstung bestimmt, ob der Brecher mit Nennleistung läuft oder den halben Tag im Stillstand verbringt.

Wichtige Überlegungen vor dem Kauf eines Prallbrechers

Ein Prallbrecher, der zum Futter- und Anlagenkontext passt, senkt die Kosten und verbessert die Produktqualität. Eine nicht passende Maschine brennt durch die Schlagleisten. Die Faktoren, die in der Praxis von Bedeutung sind, sind:

1. Charakterisierung des Futters: Härte, Abrasivität, Feuchtigkeit und Bewehrungsstahlgehalt. Aus diesen Zahlen folgt jede Designentscheidung.
2. Rotordesign und Schlagleistenkonfiguration: Die Anzahl der Schlagleisten, der Rotordurchmesser und die Wahl der Legierung bestimmen den Durchsatz und die Verschleißlebensdauer.
3. Prallplattenverstellung: Die hydraulische Verstellung verändert die Produktgröße in wenigen Minuten. Die Einstellung der Unterlegscheiben ist billiger, aber langsamer.
4. Kapazität und Leistung stimmen überein: Vergleichen Sie Ihre tatsächliche Vorschubgeschwindigkeit und Produktkurve.
5. Verhalten im geschlossenen Kreislauf: Der Brecher muss rezirkulierendes Überkorn aufnehmen, ohne zu pumpen oder zu verstopfen.
6. Verfügbarkeit von Ersatzteilen: Erkundigen Sie sich vor der Unterzeichnung nach Lagerbeständen und Lieferzeiten. Eine zweiwöchige Wartezeit auf Schlagleisten kann dazu führen, dass die gesamte Linie stillsteht. Stellen Sie daher sicher, dass Original-Verschleißteile für den Prallbrecher verfügbar sind.
7. Lieferung und Installation: Der Hersteller kann eine durchschnittliche Lieferzeit von 20 Tagen angeben; Bestätigen Sie den Zeitplan für Ihre Konfiguration.
8. After-Sales-Support: Ferndiagnose, Außendienst und Bedienerschulung beeinflussen die schnelle Behebung von Störungen.

Gehen Sie die Liste der Reihe nach durch. Die Charakterisierung des Vorschubs ist die Grundlage, das Rotordesign das Herzstück der Maschine und die Verfügbarkeit von Ersatzteilen ist der Unterschied zwischen einer rentablen Investition und einer teuren stillgelegten Anlage.

Fazit

Die Antwort auf die Frage, was ein Prallbrecher macht, ist einfach: Er zerkleinert Gestein und recyceltes Material durch Hochgeschwindigkeitsaufprall, bis jedes Partikel die erforderliche Größe erreicht hat. Da es kinetische Energie statt langsamer Kompression nutzt, liefert es einige der höchsten Untersetzungsverhältnisse in der Branche und ein deutlich kubisches Produkt.

Verwenden Sie einen HSI für die Primär- oder Sekundärzerkleinerung von weichem bis mittlerem Gestein, Beton und Asphalt, bei denen es auf die Würfelform ankommt. Verwenden Sie einen VSI für die tertiäre Formgebung oder für hergestellten Sand. Wählen Sie einen Prallbrecher, wenn das Futter nicht stark abrasiv ist; Wählen Sie eine Backen-Kegel-Schaltung, wenn die Verschleißkosten im Vordergrund stehen.

Definieren Sie Ihren Feed, definieren Sie Ihre Produktkurve und vergleichen Sie dann Rotorkonfigurationen und Ersatzteilvorlaufzeiten. Wenn Sie Ihr Material kennen und eine Maschine auf Ihre Zahlen abstimmen möchten, ist die Prallbrecherserie PF ein sinnvoller Bezugspunkt.