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

Open access

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.

Search
Journal information
Impact Factor


CiteScore 2018: 1.03

SCImago Journal Rank (SJR) 2018: 0.213
Source Normalized Impact per Paper (SNIP) 2018: 1.106

Metrics
All Time Past Year Past 30 Days
Abstract Views 0 0 0
Full Text Views 316 84 3
PDF Downloads 476 247 12