Exzenterwalzenbrecher ERC® – eine neue Generation von Ausrüstung für den Bergbau

Der Exzenterwalzenbrecher von thyssenkrupp revolutioniert die Primärzerkleinerung

thyssenkrupp Exzenterwalzenbrecher (ERC)

Der neue Exzenterwalzenbrecher (ERC® – Eccentric Roll Crusher) steigert die Effizienz in der Hartgesteinzerkleinerung

In der Bergbauindustrie hängt die Wettbewerbsfähigkeit davon ab, wie effizient und produktiv der Betrieb ist. Neue Technologien können den Betreibern dabei helfen, die Produktivität zu steigern, unnötige Ausgaben zu verringern und das Meiste aus ihren Vorkommen herauszuholen. thyssenkrupps Kompetenz in der Gesteinsaufbereitung und industriellem Maschinenbau hat uns in die Lage versetzt, einen innovativen und einzigartigen Hartgesteinsbrecher zu entwickeln – den Exzenterwalzenbrecher ERC®. Seine verschleißarme Bauweise und langlebigen Komponenten steigern die Effizienz des Betriebs.

Umfangreiche Tests, die mit dem ersten ERC® unter industriellen Bedingungen durchgeführt wurden, haben die wichtigsten Prozess- und Maschinenparameter definiert: Durchsatz, Energieverbrauch und Produktvorteile.

Dank seiner besonders flachen und robusten Bauweise mit integriertem Sieb und seinen hohen Durchsätzen von bis zu 8.000 Tonnen pro Stunde ist der ERC® sowohl für den Einsatz unter Tage als auch in mobilen oder semi-mobilen Brechanlagen in Steinbrüchen oder Tagebauen geeignet.

Exzenterwalzenbrecher

Einsatzfelder

  • Primärzerkleinerung
  • Stationärer, mobiler und semi-mobiler Einsatz
  • Hartgestein und Erze
  • Unter und über Tage

thyssenkrupp ERC® in einer semi-mobilen Brechanlage

Innovation

Für Berbaubetreiber stellt die Durchführung der Primärzerkleinerung unter Tage und direkt am Abbauort im Allgemeinen eine attraktive Lösung dar, die aber besondere Anforderungen an die Verarbeitungstechnologie, vor allem in Bezug auf die Kompaktheit, Mobilität und Wartungsfreundlichkeitstellt.

Vor allem müssen die Maschinen für die erste Brechstufe in der Grube besondere Ansprüche erfüllen, die aus der Spezifität dieser Abbaumethoden resultieren. Die Abbauorte und Aufbereitungsstellen werden oft verschoben. Um die Kosten zu minimieren, werden die untertägigen Anlagenstandorte (auch Kavernen genannt) so klein wie möglich gehalten. Jeder zusätzliche Höhenmeter einer solchen Kaverne bringt hohe Investitionskosten mit sich, weshalb die vergleichsweise große Höhe von konventionellen Hartgesteinsbrechern von Nachteil ist. Daraus ergaben sich vier wichtige Anforderungen an den neuen Brecher: Flache, kompakte Bauweise, Transportierbarkeit, einfache Wartung unter Tage und die Fähigkeit, Hartgestein mit Aufgabegrößen von bis zu 2.000 x 1.500 x 1.000 mm zu verarbeiten.

Bei der Erzverarbeitung sind die Festigkeit und der Quarzgehalt des Gesteins meistens hoch, was hohe Anforderungen an die Maschine in Bezug auf die Verschleißfestigkeit und einfache Austauschbarkeit der Brechelemente stellt. Außerdem muss eine geeignete Überlastsicherung vorgesehen werden, da der Brecher durch Fremdkörper oder aus anderen Gründen während des Abbauprozesses überlastet werden kann.

Die patentierte Bauweise des ERC® mit einer Walze, die exzentrisch zwischen der Brechkammer und der integrierten Siebkammer angebracht ist, erhöht die Effizienz und Produktivität, wodurch der Abbaubetrieb optimiert, besser integriert und automatisiert werden kann. Der ERC® wurde bei der Zerkleinerung von Andesit getestet, einem Material mit Festigkeiten von bis zu 200 MPa, die mit denen von vielen Kupfer- und Eisenerzen vergleichbar sind. Seine Eigenschaften machen ihn zur idealen Maschine für eine effektive Primärzerkleinerung von Hartgestein und Erzen in jedem Abbaubetrieb.

Interview mit Frank Drescher über die Funktionalität des ERC®

ERC® – eine neue Generation von Ausrüstung für den Bergbau

Entscheidende Vorteile des ERC®

Mit seinen zahllosen Vorteilen gegenüber konventionellen Brechern eröffnet der Exzenterwalzenbrecher (ERC®) viele neue Anwendungsfelder und löst mehrere Probleme, die oft in der ersten Brechstufe entstehen. Die wichtigsten Vorteile sind:

  • Kompakte Bauweise : Die spezielle Brechgeometrie mit integriertem Sieb ermöglicht eine besonders niedrige Bauhöhe des Brechers – 20-50% niedriger als andere Primärbrecher. Die Höhe kann für Transport- oder Wartungszwecke noch weiter reduziert werden, indem der Aufsetzkasten demontiert wird.
  • Hoher Durchsatz : Die Kinematik des Brechers mit überall gleich großem Hub ermöglicht eine besonders hohe Zerkleinerungsintensität und hohe Durchsatzraten, die durch das integrierte Sieb noch gesteigert werden. Es können Durchsätze von bis zu 8.000 Tonnen pro Stunde erreicht werden.
  • Hohe Maschineneffizienz : Das integrierte Sieb erhöht die Effizienz der Maschine, da feines Material direkt ausgesiebt wird und gar nicht erst in die Brechkammer gelangt. Dies verringert den Stromverbrauch sowie das Risiko des Kompaktierens und damit einer Überlastung der Maschine. Außerdem wird dadurch der Verschleiß an den Brechelementen minimiert.
  • Integrierte automatische Einstellung des Brechspalts mit Überlastsicherung : Als Teil der Brechkammer erlaubt die justierbare Brechschwinge, den Spalt spezifisch an ein bestimmtes Endprodukt anzupassen. Der Einstellbereich von bis zu 200 mm ist ausreichend für eine Justierung des Spalts zur Kompensation des Verschleißes der Brechwerkzeuge. Eine Überlastsicherungsfunktion ist ebenfalls in die Brechspalteinstellung integriert. Ein spezieller Hydraulikzylinder steuert den Druck und somit die Last in der Brechkammer. Wenn die akzeptable Last überschritten wird, z.B. durch nichtbrechbare Fremdkörper, öffnet sich das Ventil und der Spalt wird vergrößert. Das schützt den Brecher gegen Schäden durch Überlastung.
  • Schwingungsarmer Brecher mit sehr geringer Unwucht im Leerlauf : Die symmetrische Anordnung der Walze ermöglicht eine sehr präzise Auswuchtung des exzentrisch oszillierenden Brechwerkzeugs. Dies reduziert die Restunwucht, Maschinen¬schwingungen im Leerlauf und die Belastung der Umgebungskonstruktion. Der ERC® ist somit sehr gut für den Einsatz in mobilen Brechanlagen geeignet.
  • Reduzierung von Energielastspitzen : Die Maschine ist mit großen Schwungmassen ausgestattet – dem Schwungrad und der Keilriemenscheibe. Ihr großes Trägheitsmoment reduziert die Lastspitzen, die beim Zerkleinerungsprozess auftreten.
  • Höhere Lebensdauer von Verschleißelementen an der Walze : Die Rückdrehung der Walze, die sich während des Brechvorgangs einstellt, verteilt die Lasten über den gesamten Umfang. Das verhindert lokale Verschleißzonen und führt zu einer gleichmäßigen Abnutzung. Außerdem ist das Verschleißvolumen der Brechsegmente auf der Walze wegen ihres großen Umfangs mehr als doppelt so groß wie bei großen Backenbrechern.
  • Schlagfestigkeit : : Wenn der Brechkammer große Brocken des Aufgabematerials zugeführt werden, fallen Sie nicht direkt auf das Arbeitswerkzeug, sondern prallen erst gegen den Aufsetzkasten, der weniger anfällig gegenüber derartigen Aufpralllasten ist als die anderen Komponenten. Das ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber vielen konventionellen Brechern.
  • Weniger längliche „fischige“ Körner : Die Kurvenform des Brechers bewirkt, dass längliche Gesteinsfragmente („fischiges Korn“) direkt in den Ausgang des Brechers fallen. Ihre Länge wird durch zusätzliche Beanspruchungen bzw. Zerkleinerungskräfte verringert.

Fünf ERC®-Typen für verschiedene Anwendungen

Modell
Spezifikationen
ERC®
18-14
ERC®
20-20
ERC®
25-25
ERC®
25-30
Gewicht [kg] 1 83.000 120.000 178.000 204.000
Installierte Motorleistung [kW] 2 160-300 300-450 450-600 500-700
Walzendurchmesser A [mm] 1.800 2.000 2.500 2.500
Walzenbreite B [mm] 1.400 2.000 2.500 3.000
Brechmaulweite [mm] 3 1.000 1.180 1.280 1.280
Spaltrostlänge [mm] 4 1.100 1.200 1.300 2.000
Brechspalteinstellung CSS [mm] 5 70-200 70-220 70-220 100-300
Durchsatzleistung [t/h] 6 600-1.400 1.000-2.500 2.500-3.100 3.400-6.000

1) Gewichte ohne Grundrahmen, motor und Werkzeuge. Gewichte können in Abhängigkeit von der Maschinenkonfiguration abweichen.

2) Bereich verfügbarer Antriebsleistungen für das jeweilige Modell. Die Auswahl der installierten Antriebsleistung ist abhängig von den Anforderungen des Aufgabematerials, der zu erzielenden Produktkorngröße und den Einstellungen der Maschine.

3) Maximaler Abstand zwischen den Brechwerkzeugen der Walze und der Brechbacke

4) Standardlänge für das jeweilige Modell. . Die Sieblänge kann in Abhängigkeit von der Maschinenkonfiguration abweichen.

5) Geschlossener Brechspalt (CSS).

6) Durchsatzleistung kalkuliert auf Basis einer Schüttdichte des Aufgabematerials von 1.7 t/m³. Die tatsächlicher Durchsatzleistung ist abhängig von den Eigenschaften des Aufgabematerials (z. Bsp. Materialhärte UCS, Kornverteilung, Feuchtigkeit, usw.), der zu erzielenden Produktkorngröße und den Einstellungen der Maschine (z. Bsp. Brechspalt CSS).

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