خردایش سنگ آهن (Iron Ore Crushing) با هدف رساندن ابعاد بار سنگ آهن به حد مطلوب و مورد نیاز برای عملیات بعدی اولین قسمت از کارگاه فرآوری و عملا پر هزینه ترین قسمت ها می باشد. به طور کلی بیش از نیمی از هزینه فرآوری و بیش از 70 درصد انرژی مصرفی در کارگاه مربوط به این قسمت است، لذا بررسی و کاربرد روش هایی که بتواند در کاهش مصرف انرژی و هزینه اثر بگذارد، می تواند در اقتصاد کارگاه نقش مهمی را ایفا کند. برای خرد کردن از سنگ شکن های متفاوتی می توان استفاده کرد.



خردایش سنگ آهن امروزه بیشتر در کارگاه های فرآوری سنگ آهن و در آسیاهای خود شکن و نیمه خودشکن به جای آسیاهای کلاسیک (میله ای - گلوله ای) انجام می شود. در آسیاهای خودشکن سنگ های استخراجی پس از سنگ شکنی مرحله اول مستقیما وارد آسیای خودشکن شده و دانه های درشت ضمن آنکه خود خرد می شوند سایر ذرات را نیز خرد می کنند. بدین ترتیب این آسیاها می توانند جانشین سنگ شکن های مرحله دوم و سوم که عملا در قسمت سنگ شکنی ناگزیر به استفاده از آن می باشیم، گردند. این آسیاها دارای ضریب خردایش بسیار بالا بوده و با پذیرش سنگ های درشت (300 تا 500 میلی متر) محصولی با ابعاد حدود 1 میلیمتر تولید می کنند. با کاربرد آسیای خود شکن کار سنگ شکنی یک تا دو مرحله سنگ شکن (سنگ شکن های مرحله دوم و سوم) و حداقل یک آسیای میله ای و حتی قسمتی از کار یک آسیای گلوله ای را تماما انجام می دهد و از این طریق می توان حداقل حدود 20 درصد از هزینه سرمایه گذاری را کاهش داد. وجود آسیای خود شکن باعث صرفه جویی در هزینه جاری خردایش سنگ آهن می شود و میزان صرفه جویی در هزینه های جاری توسط آسیای خود شکن در حدود 15 تا 20 درصد گزارش شده است.

در آسیای نیمه خود شکن قسمتی از بار مورد خردایش را گلوله های فولادی تشکیل می دهند. مقدار گلوله اضافه شده به آسیای نیمه خود شکن تا حدود 10 درصد حجم آسیا می رسد (در آسیای گلوله ای حجم واقعی گلوله ها حدود 20 تا 25 درصد حجم آسیا می باشد). در این آسیاها نسبت قطر به طول آسیا در حدود 3 می باشد. آسیا می تواند به صورت تر یا خشک کار کند. در آسیاهای خشک برای کاهش مشکلات مربوط به خروج مواد، معمولا نسبت قطر آسیا بیشتر بوده تا 5 هم می رسد. سرعت دورانی این آسیاها تا 85 درصد سرعت بحرانی می رسد و بدین ترتیب با توجه به اینکه ماکزیمم ضربه توسط بار خرد کننده به بار در سرعت های دورانی حدود 84 درصد سرعت بحرانی وارد می شود، ملاحظه می گردد که عامل اصلی خردایش در این آسیاها ضربه می باشد. از طرف دیگر توسط ضربه ذرات نسبتا درشت را می توان خرد کرد و اثر ضربه در خردایش نرم ناچیز خواهد بود، لذا از آسیا نمی توان انتظار خردایش نرم را داشت و این آسیا در صنعت با ظرفیت های بسیار بزرگ وجود دارند. بزرگترین آسیا موجود از این نوع دارای قطری حدود 16 متر و قدرت آن نیز 11250 کیلو وات می باشد.



شکل مقابل یک نوع از آسیای خود شکن را نشان می دهد. بیشتر محصول کانه آرایی و خردایش سنگ آهن به منظور تولید گندله بکار برده می شود و در نتیجه محصول خروجی از آسیای خود شکن یا نیمه خود شکن درشت تر از حد مطلوب برای گندله سازی (حدود 40 تا 50 میکرون) است. همانطور که ذکر شد خردایش نرم در این آسیاها مقرون به صرفه نیست، زیرا برای خردایش نرم باید عمل فرسایش آسیا تقویت شود، لذا برای خردایش بیشتر محصول خروجی آسیای خود شکن وارد آسیای گلوله ای (با گلوله های نسبتا کوچک) می شود. از آنجایی که بیشتر سنگ های آهن ایران که مورد مصرف واحد های تولید فولاد قرار می گیرند. مگنتیتی است لذا کاربرد آسیای گلوله ای به منظور خردایش نرم با پوشش داخلی مغناطیسی می تواند راه حل جالبی برای خردایش پیشرفته باشد. در این نوع آسترها معمولا بین پوشش فولادی خارجی آسیا و آستر و لاستیکی یک لایه مغناطیس دائمی وجود دارد و در حجم آستر لاستیکی نیز مغناطیس های دائمی به طور یکنواخت پخش شده اند. این امر باعث می شود که استر لاستیکی به جدار چسبیده و بدین ترتیب نصب آستر نیاز به پیچ و مهره نخواهد داشت،از طرف دیگر وجود مغناطیس در پوشش داخلی آسیا باعث جذب ذرات نرم مغناطیسی (سنگ آهن مگنتیتی) در روی پوشش شده و آن را از خوردگی و فرسایش محافظت می کند و بدین ترتیب لایه محافظ که در روی آستر تشکیل می شود عامل مهمی در طول عمر پوشش داخلی خواهد بود. کاربرد آستر مغناطیسی باعث کاهش ضخامت آستر و کاهش وزن آسیا می شود و بدین ترتیب حجم مفید آسیا افزایش یافته و مصرف انرژی آن نیز نسبت به واحد وزن محصول تولیدی کاهش می یابد..

این نوع پوشش ها در آسیاهایی که برای خردایش نرم بکار برده می شوند و ابعاد گلوله های آن نسبتا کوچک است می تواند بخوبی جانشین سایر انواع پوشش داخلی آسیاها شود و شرط کاربرد آن وجود خاصیت مغناطیسی در بار خرد شونده می باشد که سنگ های آهن مگنتیتی مثال خوبی می تواند برای این امر باشد.