أهمية وحدة تغذية المئزر في معدات المناجم.

بعد نشر العدد الصادر في أكتوبر من مجلة التعدين الدولي، وبشكل أكثر تحديدًا الميزة السنوية للتكسير والنقل داخل الحفرة، ألقينا نظرة عن كثب على أحد العناصر الأساسية التي تشكل هذه الأنظمة، وهو وحدة التغذية الخلفية.
في التعدين،مغذيات المئزرتلعب دورًا هامًا في ضمان سلاسة التشغيل وزيادة زمن التشغيل. تتنوع تطبيقاتها في دوائر معالجة المعادن بشكل كبير؛ ومع ذلك، فإن قدراتها الكاملة غير معروفة جيدًا في جميع أنحاء الصناعة، مما يثير العديد من التساؤلات.
يجيب مارتن يستر، مسؤول دعم المنتجات العالمي في شركة Metso Bulk Products، على بعض الأسئلة الأكثر أهمية.
بمصطلحات بسيطة، وحدة التغذية المئزرية (المعروفة أيضًا باسم وحدة التغذية المقلاة) هي نوع ميكانيكي من وحدات التغذية المستخدمة في عمليات مناولة المواد لنقل (تغذية) المواد إلى معدات أخرى أو من مخزون التخزين أو الصندوق أو القادوس لاستخراج المواد (الخام / الصخور) بمعدل متحكم فيه.
يمكن استخدام هذه المغذيات في مجموعة متنوعة من التطبيقات في العمليات الأولية والثانوية والثالثية (الاسترداد).
تشير مغذيات ساحة سلسلة الجرار إلى سلاسل الهيكل السفلي والبكرات وعجلات الذيل التي تستخدم أيضًا في الجرافات والحفارات. يهيمن هذا النوع من المغذيات على الصناعات التي يحتاج فيها المستخدمون إلى وحدة تغذية يمكنها استخراج المواد ذات الخصائص المختلفة. تمنع أختام البولي يوريثين الموجودة في السلسلة المواد الكاشطة من دخول المسامير والبطانات الداخلية، مما يقلل من التآكل ويطيل عمر المعدات مقارنة بالسلاسل الجافة. تعمل مغذيات ساحة سلسلة الجرار أيضًا على تقليل التلوث الضوضائي من أجل تشغيل أكثر هدوءًا. تتم معالجة روابط السلسلة حرارياً لإطالة عمرها.
وبشكل عام، تتضمن الفوائد زيادة الموثوقية، وقطع غيار أقل، وصيانة أقل، وتحكم أفضل في التغذية. وفي المقابل، تعمل هذه الفوائد على زيادة الإنتاجية مع الحد الأدنى من الاختناقات في أي حلقة معالجة معدنية.
اعتقاد شائع حولمغذيات المئزرهو أنه يجب تركيبها أفقيًا. حسنًا، على عكس الاعتقاد السائد، يمكن تركيبها على المنحدرات! وهذا يجلب العديد من الفوائد والميزات الإضافية. عند تركيب وحدة تغذية المئزر على منحدر، يلزم مساحة أقل بشكل عام - لا يقتصر الأمر على أن المنحدر يحد من مساحة الأرضية، بل يقلل أيضًا من ارتفاع القادوس المستقبل. تكون مغذيات المئزر المائلة أكثر تسامحًا عندما يتعلق الأمر بقطع أكبر من المواد، وبشكل عام، ستزيد من الحجم في القادوس وتقلل من أوقات الدورة لشاحنات النقل.
ضع في اعتبارك أن هناك بعض العوامل التي يجب أن تكون على دراية بها عند تركيب وحدة تغذية المقلاة على منحدر لتحسين العملية. إن القادوس المصمم بشكل صحيح، وزاوية الميل، وتصميم هيكل الدعم، ونظام الممرات والسلالم حول وحدة التغذية كلها عوامل رئيسية.
إن المفهوم الخاطئ الشائع حول تشغيل أي جهاز هو: "كلما كان ذلك أسرع كان ذلك أفضل". أما بالنسبة لمغذيات المئزر، فهذا ليس هو الحال. تأتي السرعة المثلى من إيجاد التوازن بين الكفاءة وسرعة الشحن. إنها تعمل بشكل أبطأ من مغذيات الحزام، ولكن لسبب وجيه.
عادة، تكون السرعة المثلى لمغذي المئزر 0.05-0.40 م/ثانية. إذا كان الخام غير كاشط، يمكن زيادة السرعة إلى ما يزيد عن 0.30 م/ثانية بسبب احتمال تقليل التآكل.
تؤدي السرعات العالية إلى إضعاف التشغيل: إذا كانت سرعاتك عالية للغاية، فإنك تخاطر بالتآكل المتسارع للمكونات. كما تنخفض كفاءة الطاقة أيضًا بسبب زيادة الطلب على الطاقة.
هناك مشكلة أخرى يجب وضعها في الاعتبار عند تشغيل وحدة تغذية المئزر بسرعة عالية وهي زيادة احتمالية وجود الغرامات. قد تكون هناك تأثيرات كاشطة بين المادة واللوحة. ونظرًا لوجود غبار هارب في الهواء، فإن إنشاء الغرامات لا يخلق المزيد من المشاكل فحسب، بل يخلق أيضًا بيئة عمل أكثر خطورة للموظفين ككل. لذلك، فإن إيجاد السرعة المثلى هو أكثر أهمية لإنتاجية المصنع والسلامة التشغيلية.
تحتوي مغذيات المئزر على قيود عندما يتعلق الأمر بحجم ونوع الخام. تختلف القيود، ولكن لا ينبغي أبدًا إلقاء المواد بلا هدف على المغذي. تحتاج إلى مراعاة ليس فقط التطبيق الذي ستستخدم فيه المغذي، ولكن أيضًا المكان الذي سيتم وضع هذا المغذي فيه في العملية.
بشكل عام، القاعدة الصناعية التي يجب اتباعها فيما يتعلق بأحجام وحدة تغذية المئزر هي أن عرض المقلاة (التنورة الداخلية) يجب أن يكون ضعف حجم أكبر قطعة من المادة. قد تؤثر عوامل أخرى، مثل القادوس المفتوح المصمم بشكل صحيح مع استخدام "لوحة قلب الصخور"، على حجم المقلاة، ولكن هذا مهم فقط في مواقف معينة.
ليس من غير المألوف أن يكون من الممكن استخراج 1500 مم من المواد إذا تم استخدام وحدة تغذية بعرض 3000 مم. يتم استخراج المواد السلبية 300 مم المستخرجة من أكوام خام الكسارة أو صناديق التخزين / الخلط عادةً باستخدام وحدة تغذية المئزر لتغذية الكسارة الثانوية.
عند تحديد حجم وحدة تغذية المئزر ونظام القيادة المقابل (المحرك)، كما هو الحال مع العديد من المعدات في صناعة التعدين، فإن الخبرة والمعرفة بالعملية بأكملها لا تقدر بثمن. يتطلب تحديد حجم وحدة تغذية المئزر معرفة أساسية ببيانات المصنع لملء المعايير المطلوبة في "ورقة بيانات التطبيق" الخاصة بالمورد (أو يتلقى المورد معلوماته) بدقة.
تشمل المعايير الأساسية التي يجب أخذها في الاعتبار معدل التغذية (الذروة والطبيعي)، وخصائص المواد (مثل الرطوبة والتدرج والشكل)، وأقصى حجم لكتلة الخام / الصخور، والكثافة الظاهرية للخام / الصخور (الحد الأقصى والحد الأدنى) وظروف التغذية والمخرج.
ومع ذلك، قد تتم إضافة متغيرات في بعض الأحيان إلى عملية تحديد حجم وحدة تغذية المئزر والتي يجب تضمينها. أحد المتغيرات الإضافية الرئيسية التي يجب على الموردين الاستفسار عنها هو تكوين القادوس. على وجه التحديد، تقع فتحة طول قطع القادوس (L2) مباشرة فوق وحدة تغذية المئزر. عندما ينطبق ذلك، تعد هذه معلمة رئيسية ليس فقط لتحديد حجم وحدة تغذية المئزر بشكل صحيح، ولكن أيضًا لنظام القيادة.
كما ذكر أعلاه، فإن الكثافة الظاهرية للخام/الصخور هي أحد المتطلبات الأساسية القياسية ويجب أن تشمل حجم وحدة التغذية الفعّالة. الكثافة هي وزن المادة في حجم معين، وعادةً ما يتم قياس الكثافة الظاهرية بالأطنان لكل متر مكعب (t/m³) أو بالرطل لكل قدم مكعب (lbs/ft³). ملاحظة خاصة يجب وضعها في الاعتبار هي أن الكثافة الظاهرية تستخدم لمغذيات المئزر، وليس كثافة المواد الصلبة كما هو الحال في معدات معالجة المعادن الأخرى.
لماذا تعتبر الكثافة الظاهرية مهمة جدًا؟ مغذيات المئزر هي مغذيات حجمية، مما يعني أن الكثافة الظاهرية تُستخدم لتحديد السرعة والقوة المطلوبة لاستخراج كمية معينة من المواد في الساعة. تُستخدم الكثافة الظاهرية الدنيا لتحديد السرعة، وتحدد الكثافة الظاهرية القصوى القوة (عزم الدوران) المطلوبة بواسطة المغذي.
بشكل عام، من المهم استخدام الكثافة "السائبة" الصحيحة بدلاً من الكثافة "الصلبة" لتحديد حجم وحدة تغذية المئزر الخاصة بك. إذا كانت هذه الحسابات غير صحيحة، فقد يتأثر معدل التغذية النهائي للعملية اللاحقة.
يعد تحديد طول قص القادوس مكونًا أساسيًا في التحديد والاختيار الصحيحين لمغذي المئزر ونظام التشغيل (المحرك). ولكن كيف يتم التأكد من ذلك؟ طول قص القادوس هو البعد من اللوحة الخلفية للقادوس المغطى إلى قضيب القص في الطرف الخارجي للقادوس. يبدو الأمر بسيطًا، ولكن من المهم ملاحظة أنه لا ينبغي الخلط بينه وبين حجم الجزء العلوي من القادوس الذي يحمل المادة.
الغرض من إيجاد قياس طول القص في القادوس هو تحديد خط مستوى القص الفعلي للمادة والمكان الذي تنفصل فيه المادة الموجودة في التنورة (القص) عن المادة (L2) في القادوس. عادة ما يتم تقدير مقاومة القص للمادة بما يتراوح بين 50-70٪ من القوة / القدرة الكلية. سيؤدي حساب طول القص هذا إلى نقص القدرة (خسارة الإنتاج) أو زيادة القدرة (زيادة في نفقات التشغيل (opex)).
إن تباعد المعدات أمر ضروري لأي مصنع. وكما ذكرنا سابقًا، يمكن تركيب وحدة تغذية المئزر على المنحدرات لتوفير المساحة. إن اختيار الطول الصحيح لوحدة تغذية المئزر لا يمكن أن يقلل من النفقات الرأسمالية فحسب، بل يقلل أيضًا من استهلاك الطاقة وتكاليف التشغيل.
ولكن كيف يتم تحديد الطول الأمثل؟ الطول الأمثل لوحدة تغذية المئزر هو الذي يمكنه تلبية المهمة المطلوبة بأقصر طول ممكن. ومع ذلك، في بعض الحالات، بالنسبة للعملية، قد يستغرق اختيار وحدة التغذية وقتًا أطول "لنقل" المواد إلى المعدات اللاحقة والقضاء على نقاط النقل (والتكاليف غير الضرورية).
لتحديد أقصر وأفضل وحدة تغذية ممكنة، يجب وضع وحدة التغذية ذات المئزر بشكل مرن أسفل القادوس (L2). بعد تحديد طول القص وعمق السرير، يمكن تقليل الطول الإجمالي لمنع ما يسمى "التنظيف الذاتي" في نهاية التفريغ عندما تكون وحدة التغذية خاملة.
يعتمد اختيار نظام القيادة المناسب لوحدة التغذية على تشغيل وأهداف وحدة التغذية. تم تصميم وحدات التغذية للعمل بسرعات متغيرة لاستخراج الخام من المخزن وتغذية المصب بمعدل متحكم فيه لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة. قد تختلف المواد بسبب عوامل مثل موسم السنة أو جسم الخام أو أنماط التفجير والخلط.
هناك نوعان من المحركات المناسبة للسرعة المتغيرة: المحركات الميكانيكية باستخدام مخفضات التروس ومحركات التردد المتغير ومحركات التردد المتغير (VFDs)، أو المحركات الهيدروليكية ووحدات الطاقة مع مضخات الإزاحة المتغيرة. واليوم، أثبتت المحركات الميكانيكية ذات السرعة المتغيرة أنها نظام القيادة المفضل بسبب التقدم التكنولوجي ومزايا الإنفاق الرأسمالي.
تتمتع أنظمة الدفع الهيدروليكية بمكانتها، ولكنها لا تعتبر مثالية بين نظامي الدفع المتغيرين.