Analysis of Energy Consumption of Crushing Processes – Comparison of One-Stage and Two-Stage Processes

Abstract

This paper presents experimental comparison of two machine crushing technologies: one-stage and two-stage. The study was carried on a model double-toggle jaw crusher which allows crushing forces, energy and toggle displacement to be measured. The main aim of the work was to determine the energy consumption of crushing process assuming a given level of fragmentation. Studies were performed on three rocks: granite “Strzegom”, limestone “Morawica” and sandstone “Mucharz”. The material tested had a cubic shape and average dimension of 90 mm. One-stage crushing was carried out for outlet slot er = 11 mm, and two-stage crushing for er = 24 mm and 11 mm. In the tests special design of variable profile moving jaw was used and fixed jaw was flat. The analysis of the results shows that taking into account energy consumption, it is better to use two-stage crushing process. For given materials energy consumption in the two-stage crushing process was reduced by 30%.

If the inline PDF is not rendering correctly, you can download the PDF file here.

  • [1] AKBARNEZHAD A., ONG K.C.G., TAM C.T., ZHANG M.H., Effects of the parent concrete properties and crushing procedure on the properties of coarse recycled concrete aggregates, Journal of Materials in Civil Engineering, 2013, (12) 25, 1795-1802.

  • [2] CIĘŻKOWSKI P., Correlation of energy consumption and shape of crushing plates, Górnictwo i Geoinżynieria, 2012, 91-100.

  • [3] CIĘŻKOWSKI P., Doświadczalne badania sił kruszenia szczękami o różnym kształcie, Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów, 2012, 2, 88, 21-34.

  • [4] CIĘŻKOWSKI P., MACIEJEWSKI J., Badania i analiza maszynowego procesu rozdrabniania wapienia zwartego Morawica, Przegląd Mechaniczny, 2014, nr 5, 35-41, ISSN: 0032-2259.

  • [5] CIĘŻKOWSKI P., MACIEJEWSKI J., BĄK S., KUŚMIERCZYK J., Study on the Efficiency of the Crushing Processes Using the Model of Jaw Crusher, Machine Dynamics Research, 2015, Vol. 39, No 2, 123-132.

  • [6] CIĘŻKOWSKI P. (ed.), Kruszenie skał - teoria, eksperyment i zastosowania inżynierskie, (P. Ciężkowski), Instytut Technologii Eksploatacji - PIB, Radom ul. K. Pułaskiego 6/10, Radom, 26-600: Instytut Maszyn Roboczych Ciężkich, 2016.

  • [7] FOSZCZ D., GAWENDA T., Analiza efektywności procesu mielenia w młynach kulowych i prętowych w zależności od zawartości ziaren drobnych, Journal of Mining and Geoengineering, 2012, Vol. 36, No. 4, 17-30.

  • [8] GAWENDA T., Rozdrabnianie surowców skalnych w kruszarce szczękowej typu L44.41, Surowce i Maszyny Budowlane, 2010, nr 2, 37-42, Wydawnictwo BMP, Racibórz 10.

  • [9] FOSZCZ D., WŁODARCZYK W., Wpływ warunków rozdrabniania dolomitów w kruszarkach szczękowych na skład ziarnowy produktów, Gospodarka Surowcami Mineralnymi, 1999, Vol. 15, Special Issue, 317-325.

  • [10] FUERSTENAU D.W., ABOUZEID A.-Z.M., Role of feed moisture in high-pressure roll mill comminution, International Journal of Mineral Processing, 2007, Vol. 82.

  • [11] KLUSHANCEV B.V., LOGAK L., BOGUCKI A.J., Wliyanie konstrukcii drobyashchikh plit na effektivnost raboty, Stroit. i Dorozhn. Mash., 1971, 8.

  • [12] KOBIAŁKA R., NAZIEMIEC Z., Badania procesu kruszenia szczękami o rożnym profilu poprzecznym, Górnictwo i Geoinżynieria, 2006, nr 30, zeszyt 3/1, 125-136.

  • [13] Standard PN-EN 933-1: 2012, Badania geometrycznych właściwości kruszyw, Część 1: Oznaczanie składu ziarnowego, Metoda przesiewania.

  • [14] RUMPF H., Struktur der Zerkleinerungswissenschaft, Aufbereitungs-Technik, 1966, 8, 421-435.

  • [15] TĘSIOROWSKI J., Teoretyczne podstawy określania krytycznej ilości cykli roboczych kruszarek szczękowych, Polit. Śl. Symp. Nauk. Podstawowe Problemy Procesów Rozdrabniania, Gliwice 1981.

  • [16] TROMANS D., Mineral Comminution: Energy Efficiency Considerations, Minerals Engineering, 2008, 21, 613-620.

  • [17] ZAWADA J., PAWLAK W.R., Einfluβ der Oberflachenform von brechplatten für backenbrecher auf das Zerkleinerungsergebnis, Aufbereitungs-Technik, 1988, Nr. 3.

  • [18] MIERZWA P., OLEJNIK E., JANAS A., Nowoczesne materiały kompozytowe zastępujące tradycyjne materiały odlewnicze, Archives of Foundry Engineering, 2012, Vol. 12, Special Issue 1, 137-142, ISSN 1897-3310.

  • [19] NUMBIA B.P., ZHANGA J., XIAA X., Optimal energy management for a jaw crushing process in deep mines, Energy, 15 April 2014, Vol. 68, 337-348, http://doi.org/10.1016/j.energy.2014.02.100.

OPEN ACCESS

Journal + Issues

Search