Nach der Veröffentlichung der Oktoberausgabe von International Mining, insbesondere des jährlichen Sonderteils über Brech- und Fördertechnik im Tagebau, haben wir uns eines der Kernelemente dieser Systeme genauer angesehen: den Plattenbandförderer.
Im BergbauSchürzenfüttererSie spielen eine wichtige Rolle für einen reibungslosen Betrieb und maximale Anlagenverfügbarkeit. Ihre Einsatzmöglichkeiten in Mineralaufbereitungsanlagen sind sehr vielfältig; allerdings sind ihre vollen Leistungsfähigkeit branchenweit nicht bekannt, was viele der aufgeworfenen Fragen erklärt.
Martin Yester, Global Product Support, Metso Bulk Products, beantwortet einige der wichtigsten Fragen.
Vereinfacht ausgedrückt ist ein Plattenbandförderer (auch Tellerförderer genannt) ein mechanischer Förderer, der in der Materialförderung eingesetzt wird, um Material zu anderen Geräten oder aus Lagerbeständen, Behältern oder Trichtern zu befördern und so Material (Erz/Gestein) mit einer kontrollierten Rate zu gewinnen.
Diese Zuführungen können in einer Vielzahl von Anwendungen in der Primär-, Sekundär- und Tertiäraufbereitung (Rückgewinnung) eingesetzt werden.
Kettenförderer für Traktoren bezeichnen Fahrwerksketten, Laufrollen und Stützräder, die auch bei Bulldozern und Baggern zum Einsatz kommen. Diese Fördererart ist in Branchen weit verbreitet, in denen Anwender Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften fördern müssen. Polyurethan-Dichtungen in der Kette verhindern das Eindringen von abrasivem Material in die inneren Bolzen und Buchsen. Dies reduziert den Verschleiß und verlängert die Lebensdauer der Ausrüstung im Vergleich zu Trockenketten. Kettenförderer für Traktoren reduzieren zudem die Lärmbelastung und ermöglichen so einen leiseren Betrieb. Die Kettenglieder sind wärmebehandelt, um eine längere Lebensdauer zu gewährleisten.
Insgesamt ergeben sich Vorteile wie erhöhte Zuverlässigkeit, weniger Ersatzteile, geringerer Wartungsaufwand und eine bessere Zufuhrkontrolle. Im Gegenzug steigern diese Vorteile die Produktivität bei minimalen Engpässen im gesamten Mineralaufbereitungsprozess.
Eine weit verbreitete Annahme überSchürzenfüttererEine gängige Annahme ist, dass sie horizontal installiert werden müssen. Doch entgegen der landläufigen Meinung lassen sie sich auch an Hängen montieren! Dies bietet viele zusätzliche Vorteile. Bei der Installation eines Plattenbandförderers an einem Hang wird insgesamt weniger Platz benötigt – die Neigung reduziert nicht nur die Stellfläche, sondern auch die Höhe des Aufgabetrichters. Schräg montierte Plattenbandförderer sind unempfindlicher gegenüber größeren Materialstücken und erhöhen insgesamt das Volumen im Trichter, wodurch sich die Zykluszeiten für Muldenkipper verkürzen.
Beachten Sie, dass bei der Installation eines Tellerförderers an einem Hang einige Faktoren zu berücksichtigen sind, um den Prozess zu optimieren. Ein korrekt konstruierter Trichter, der Neigungswinkel, die Konstruktion der Tragkonstruktion sowie ein System von Gängen und Treppen um den Förderer herum sind allesamt Schlüsselfaktoren.
Ein weit verbreiteter Irrglaube beim Betrieb von Geräten lautet: „Je schneller, desto besser.“ Bei Plattenbandförderern trifft das nicht zu. Die optimale Geschwindigkeit ergibt sich aus dem richtigen Verhältnis zwischen Effizienz und Fördergeschwindigkeit. Plattenbandförderer laufen zwar langsamer als Bandförderer, aber das hat seinen Grund.
Die optimale Geschwindigkeit des Plattenbandförderers liegt üblicherweise bei 0,05-0,40 m/s. Bei nicht abrasivem Erz kann die Geschwindigkeit aufgrund des möglicherweise geringeren Verschleißes auf über 0,30 m/s erhöht werden.
Höhere Drehzahlen beeinträchtigen den Betrieb: Bei zu hohen Drehzahlen besteht die Gefahr eines beschleunigten Verschleißes der Bauteile. Auch die Energieeffizienz sinkt aufgrund des erhöhten Energiebedarfs.
Ein weiterer Aspekt, der beim Betrieb eines Plattenbandförderers mit hoher Geschwindigkeit zu beachten ist, ist die erhöhte Wahrscheinlichkeit von Feinstaub. Zwischen dem Material und der Förderplatte kann es zu abrasiven Wechselwirkungen kommen. Durch die mögliche Staubentwicklung in der Luft entstehen nicht nur zusätzliche Probleme, sondern auch ein gefährlicheres Arbeitsumfeld für die Mitarbeiter. Daher ist die Ermittlung der optimalen Drehzahl für die Anlagenproduktivität und die Betriebssicherheit umso wichtiger.
Plattenbandförderer stoßen hinsichtlich der Größe und Art des Erzes an ihre Grenzen. Die Einschränkungen variieren, aber Material sollte niemals sinnlos auf den Förderer gekippt werden. Sie müssen nicht nur die Anwendung berücksichtigen, in der Sie den Förderer einsetzen möchten, sondern auch, wo er im Prozess platziert werden soll.
Im Allgemeinen gilt in der Branche die Regel, dass die Breite der Förderschale (innerer Rand) doppelt so groß sein sollte wie das größte Materialstück. Andere Faktoren, wie beispielsweise ein korrekt konstruierter offener Trichter in Kombination mit der Verwendung einer Kippplatte, können die Größe der Förderschale beeinflussen, dies ist jedoch nur in bestimmten Situationen relevant.
Mit einem 3000 mm breiten Aufgabeförderer lassen sich problemlos 1500 mm Material gewinnen. Material mit einer Korngröße unter 300 mm, das aus Brecherhalden oder Lager-/Mischbehältern gewonnen wird, wird typischerweise mit einem Plattenbandförderer zur Beschickung des Sekundärbrechers entnommen.
Bei der Dimensionierung eines Plattenbandförderers und des zugehörigen Antriebssystems (Motors) sind, wie bei vielen Geräten im Bergbau, Erfahrung und Kenntnisse des gesamten Prozesses von unschätzbarem Wert. Die Dimensionierung eines Plattenbandförderers erfordert grundlegende Kenntnisse der Werksdaten, um die im „Anwendungsdatenblatt“ des Lieferanten geforderten Kriterien (oder die Informationen, die der Lieferant erhält) genau auszufüllen.
Zu den grundlegenden Kriterien, die berücksichtigt werden sollten, gehören die Förderrate (Spitzen- und Normalförderrate), die Materialeigenschaften (wie Feuchtigkeit, Korngrößenverteilung und Form), die maximale Blockgröße des Erzes/Gesteins, die Schüttdichte des Erzes/Gesteins (maximal und minimal) sowie die Aufgabe- und Auslassbedingungen.
Allerdings können beim Dimensionierungsprozess von Plattenbandförderern mitunter weitere Variablen hinzukommen, die berücksichtigt werden sollten. Eine wichtige zusätzliche Variable, nach der Lieferanten fragen sollten, ist die Trichterkonfiguration. Genauer gesagt befindet sich die Öffnung für die Schnittlänge des Trichters (L2) direkt über dem Plattenbandförderer. Sofern zutreffend, ist dies ein entscheidender Parameter nicht nur für die korrekte Dimensionierung des Plattenbandförderers, sondern auch für das Antriebssystem.
Wie bereits erwähnt, ist die Schüttdichte von Erz/Gestein eine der grundlegenden Standardanforderungen und sollte die effektive Größe des Förderbandes berücksichtigen. Die Dichte ist das Gewicht eines Materials in einem bestimmten Volumen. Üblicherweise wird die Schüttdichte in Tonnen pro Kubikmeter (t/m³) oder Pfund pro Kubikfuß (lbs/ft³) gemessen. Wichtig ist, dass die Schüttdichte für Plattenbandförderer verwendet wird, nicht die Feststoffdichte wie bei anderen Anlagen zur Mineralaufbereitung.
Warum ist die Schüttdichte so wichtig? Plattenbandförderer sind volumetrische Förderer. Das bedeutet, dass die Schüttdichte zur Bestimmung der Fördergeschwindigkeit und des benötigten Leistungsbedarfs für die Entnahme einer bestimmten Materialmenge pro Stunde herangezogen wird. Die minimale Schüttdichte bestimmt die Fördergeschwindigkeit, die maximale Schüttdichte den vom Förderer benötigten Leistungsbedarf (Drehmoment).
Zusammenfassend ist es wichtig, für die Dimensionierung Ihres Plattenbandförderers die korrekte Schüttdichte und nicht die Feststoffdichte zu verwenden. Sind diese Berechnungen fehlerhaft, kann die endgültige Förderleistung des nachfolgenden Prozesses beeinträchtigt werden.
Die Bestimmung der Scherlänge des Trichters ist ein entscheidender Faktor für die korrekte Auswahl eines Plattenbandförderers und des Antriebssystems (Motors). Doch wie lässt sich das genau feststellen? Die Scherlänge des Trichters ist das Maß von der ummantelten Rückwand des Trichters bis zur Scherleiste am Auslauf des Trichters. Das klingt einfach, aber es ist wichtig zu beachten, dass dies nicht mit der Größe der Trichteröffnung verwechselt werden darf, in der sich das Material befindet.
Die Bestimmung dieser Scherlängenmessung im Trichter dient dazu, die tatsächliche Scherebene des Materials und den Punkt zu ermitteln, an dem sich das Material im Randbereich vom Material (L2) im Trichter trennt (abschert). Der Scherwiderstand des Materials wird üblicherweise auf 50–70 % der Gesamtkraft/Leistung geschätzt. Diese Scherlängenberechnung führt entweder zu einer Unterdimensionierung (Produktionsausfall) oder zu einer Überdimensionierung (erhöhte Betriebskosten).
Die richtige Anordnung der Anlagenteile ist für jede Produktionsanlage entscheidend. Wie bereits erwähnt, kann der Plattenbandförderer platzsparend an Hängen montiert werden. Die Wahl der optimalen Plattenbandfördererlänge reduziert nicht nur die Investitionskosten, sondern auch den Stromverbrauch und die Betriebskosten.
Doch wie wird die optimale Länge bestimmt? Die optimale Länge eines Plattenbandförderers ist diejenige, die die erforderliche Aufgabe auf kürzestmöglicher Länge erfüllt. In manchen Fällen kann die Wahl des Förderers jedoch für einen Betrieb mit längeren Förderzeiten zur Materialförderung zu nachgelagerten Anlagen führen und Übergabepunkte (und unnötige Kosten) eliminieren.
Um den kürzesten und optimalen Förderer zu ermitteln, muss der Plattenbandförderer flexibel unter dem Trichter positioniert werden (L2). Nach Bestimmung der Scherlänge und Betttiefe kann die Gesamtlänge minimiert werden, um ein sogenanntes „Selbstspülen“ am Auslaufende im Leerlauf zu verhindern.
Die Wahl des richtigen Antriebssystems für Ihren Plattenbandförderer hängt von dessen Einsatzzweck und Zielsetzungen ab. Plattenbandförderer sind für den Betrieb mit variablen Drehzahlen ausgelegt, um Material aus dem Lager zu entnehmen und es mit kontrollierter Fördermenge weiterzuleiten – für maximale Effizienz. Die Materialeigenschaften können je nach Jahreszeit, Erzlagerstätte oder Spreng- und Mischverfahren variieren.
Für variable Drehzahlen eignen sich zwei Antriebsarten: mechanische Antriebe mit Getriebeuntersetzungsgetrieben, Frequenzumrichtern und Frequenzumrichtern (FU) sowie Hydraulikmotoren und -aggregate mit Verstellpumpen. Heutzutage haben sich mechanische Antriebe mit variabler Drehzahl aufgrund technologischer Fortschritte und Kostenvorteile als bevorzugtes Antriebssystem erwiesen.
Hydraulische Antriebssysteme haben zwar ihren Platz, gelten aber nicht als die ideale Lösung zwischen den beiden variablen Antriebsarten.
Veröffentlichungsdatum: 14. Juli 2022
