Med den ombyggda krosskammaren och det speciella materialet som valts för slitdelarna minskades energiförbrukningen i Jelsa med en primär spindelkross från 0,21 till 0,15 kWh/ton. Detta resultat uppnåddes utan att kompromissa med krosskapaciteten och slitgodsets livslängd.
Från Jelsafjorden, norr om staden Stavanger, har cirka 10 miljoner ton granodiorit av hög kvalitet per år levereras till europeiska marknader.Stenbrottets totala tillgängliga reserver uppskattas till cirka 350–500 miljoner ton.
Belastningstoppar och mantelsprickor är utmaningar
En 63–75 primär spindelkross monterades under tiden 2009-2011 vid utbyggnad av Jelsas stenbrott. Spindelkrossen uppfyllde kapacitetskraven på 2 600–3 000 ton/tim utan problem. Det fanns dock belastningsstoppar som kunde nå så höga värden som 1000 kW, särskilt när de krossade med slitna slitdelar.
I många fall hade de ursprungliga mantlarna spruckit i förtid och orsakat oväntade produktionsstopp. Som en viktig del av Jelsas hela process, måste det primära slitageproblemet lösas.Metso accepterade kundens förslag att bygga om krosskammaren som inte hade levererats av Metso. Metsos tjänster inom optimering av krosskammaren finns tillgängliga för att lösa dessa problem över hela världen.
Experter från båda sidor av oceanen
För att lösa problemet studerade Metso noggrant alla detaljer, inledde flera diskussioner med kunden och gjorde nödvändiga mätningar under sina besök i stenbrottet. En arbetsgrupp bildades bestående av Finlands och USA:s bästa experter på slitagematerial och krossteknik.
Som ett resultat av ingenjörsstudierna föreslog Metso ett optimerad krosskammare med en hel innermantel 3,3 meter hög och en vikt på 13 ton, gjutet i kvalitet XT525 manganstål och en yttermantel bestående av segment. I utformningen av den nya krosskammaren användes Metsos toppmoderna simuleringsverktyg för att optimera kammarprofilen.
Den omarbetade designen av krosskammarem innehöll skräddarsydda funktioner för att förhindra belastningstoppar och överdriven krosskraft. De konkava segmenten gjöts med tre olika legeringar för att uppnå den optimala lutningen, nötningsbeständighet och den duktilitet som behövs för varje konkav nivå.
Den nya krosskammarens chokezon ställdes in i optimalt läge och flödet av finmaterial genom kammaren löstes. En högre genomströmning kan uppnås med ett mindre slag samt minskat felslitage tack vare den mer balanserade krosskammaren.
Exakta värden med simuleringen
De första nya manteln med konkava segment installerades i början av augusti 2012. Med denna montering krossades två miljoner ton med exceptionella energibesparingar. Den andra slitdelssatsen, monterad i början av 2013, har flera förbättringar för att förhindra att manteln lossnar.
”Enligt Metsos simuleringsverktyg ska den nya kammardesignen öka kapaciteten med 10 %. Men eftersom vi inte kan utnyttja den förstärkta kapaciteten i primärkrossen var målet att minska slaglängden på 10 % istället. Det var imponerande att se hur den faktiska kapaciteten och kraftuttaget matchade de simulerade värdena exakt, säger Tor Gautestad, anläggningschef för Jelsa-stenbrottet.
”Driften med det nya krosskammaren är betydligt mjukare med färre och lägre belastningstoppar. Även mot slutet av krosskammarens livslängd förblir operationen smidig och kammarprofilen nära optimal. Mindre ändringar är fortfarande nödvändiga för att fullt ut kunna utnyttja slitdelarna, och detta fortsätter kontinuerligt i nära samarbete med experterna från Metso", tillägger Gautestad.
*Metso Outotec bildades den 1 juli 2020 när Metso och Outotec slogs samman till ett företag. Den här fallstudien har skrivits före fusionen under det gamla företagsnamnet.