Vilt slagsmål ger rund sand
VSI står för vertikal shaft impact, och en svensk översättning skulle kunna lyda slagkross med vertikal axel. Bengt Olof Tjell, labbchef på avdelningen för processteknik på Sandvik Mining and Construction, kallar konceptet för en autogen slagkross.
- VSI-krossen är autogen, det vill säga den krossar berg mot berg, förklarar han.
Vanliga konkrossar trycker sönder stenarna i en krosskammare mellan slitdelar av stål. Med en VSI-kross slås stenarna sönder mot varandra, och krossas genom slag, splittring och nötning, både inuti rotorn och i krosskammaren.
- Tekniken i sig har funnits länge. Den uppfanns i Nya Zeeland i slutet av 1960-talet och produkten släpptes några år senare, berättar Sven-Henrik Norman, produktspecialist för Barmac-krossen på Metso Minerals.
Grundprincipen är fortfarande den samma, en rotor slungar ut materialet i en krosskammare, där en vägg byggs upp av sten så att stenarna krockar våldsamt med varandra så att de nöts, splittras och blästras sönder.
- Även på rotorn byggs en stenvägg upp, och den skyddas på så vis, säger Sven-Henrik Norman.
En kraftigt energiladdad kombination av de tre huvudtyperna av nedkrossning sker inuti krosskammaren.
- Vi uppnår på ett par sekunder vad naturen behöver årmiljoner på sig för att uppnå, och resultatet blir en rundad och kubisk produkt ända ner till mikrometerstorlek, förklarar Bengt Olof Tjell.
I en konkross ställer man in vilken storlek man vill uppnå med en spalt. Så går det inte till i en VSI-kross.
- Däremot kan man bestämma hur mycket energi man lägger in, och den övre styckestorleken kan avgöras genom en sikt, säger Bengt Olof Tjell.
Metso Minerals VSI-kross heter Barmac, och finns i sex olika storlekar, från 30 kW till 300 kW. Sandvik Mining and Construction sålde länge den nya zeeländska krossen Tidco Barmac. När Sandvik Mining and Construction köpte delar av Svedala industris kross och sorteringsverksamhet, fanns ingen VSI kross med i programmet. Man utvecklade i stället en egen variant, Merlin.
- Vi började utveckla en egen VSI-kross 2001, och passade då på att göra en del förbättringar. Nu har vi ett komplett modellprogram med krossar från 10 ton i timmen till 600 ton i timmen, säger Bengt Olof Tjell.
För femton år sedan utvecklade Metso Minerals produkten genom att införa ett sekundärt flöde.
- Vi kallar det kaskad, och det innebär att man kan strypa materialet ner genom rotorn, och låta en del av det gå genom en lucka direkt ner i krosskammaren, utan att passera rotorn, säger Sven-Henrik Norman.
Även Sandvik Mining and Construction har ändrat flödesprocessen genom att förse inmatningstratten med portar som kan öppnas vid behov. Deras system kallas bi-flow. Upp till 17 procent extra material kan introduceras med bi-flow systemet utan att reduktionsgraden eller partikelform påverkas, hävdar Sandvik.
Det går att kontrollera partikeltätheten genom att öppna portarna, då går en del av materialet direkt in i krosskammaren, utan att passera rotorn. Därmed kan man styra nedkrossningen och hur mycket energi man lägger in, något som har betydelse för hur partikelfördelningen ser ut, det vill säga hur mycket fint material det blir.
- Vidare kan man optimera energiförbrukningen med hänsyn till nedkrossningsgraden säger Bengt Olof Tjell.
Inställningarna görs vanligen bara vid uppstart eller större processförändringar. Det är inget man justerar varje dag eller ens varje år.
- De flesta byter inte produkter så ofta, och har man väl ställt in anläggningen för ett visst material behöver man inte ändra, säger Bengt Olof Tjell.
Han tillägger att den nya rotorn, Hurricane, har färre slitdelar. Därmed uppnås ett lägre energibehov per ton, reducerat rotorslitage och bättre genomströmning i rotorn.
Poängen med ett andra flöde är enligt Sven-Henrik Norman att göra processen billigare. Att tillverka sand är energikrävande, och det material som inte går via rotorn tillförs ingen energi, och sliter inte heller på rotorn.
Metso Minerals anger att man kan låta upp till tio procent av materialet gå via kaskad, utan att nedkrossningen eller kornformen påverkas. Om man krossar 200 ton kan man alltså krossa ytterligare 20 ton genom att strypa flödet genom rotorn, och totalt krossa 220 ton för samma energikostnad som för 200 ton.
Han rekommenderar dock inte att låta mer än tio procent av materialet gå genom kaskadluckan.
- När sand bildas i naturen krävs det enorma mängder energi från till exempel den vattenkraft som slipar ned stenarna. Det är den processen vi försöker efterlikna, och därför kan man inte garantera kornformen om mer än tio procent av materialet går genom kaskadluckan.
- Den som vill få mindre fint material kan i och för sig välja att låta mer gå ner via kaskad. Det är en avvägning man måste göra, ska man göra bra sand krävs mycket energi, och den som låter för mycket gå utanför rotorn tappar en del i kubicitet vad gäller de finaste partiklarna, säger Sven-Henrik Norman.
Han poängterar att den största faktorn när det gäller vilket material man kan åstadkomma, är rotorhastigheten. Ju fortare rotorn går, desto mer energi tillförs. Ju mer energi som tillförs, desto mer kubiserat blir materialet. Men då slits också rotorn mera.
Ulrika Andersson ulrika@entreprenad.com