Μετά τη δημοσίευση του τεύχους Οκτωβρίου του International Mining, και πιο συγκεκριμένα του ετήσιου αφιερώματος θραύσης και μεταφοράς εντός του ορυχείου, εξετάσαμε πιο προσεκτικά ένα από τα βασικά στοιχεία που αποτελούν αυτά τα συστήματα, τον τροφοδότη ποδιάς.
Στην εξόρυξη,τροφοδότες ποδιάςδιαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη διασφάλιση της ομαλής λειτουργίας και στην αύξηση του χρόνου λειτουργίας. Οι εφαρμογές τους σε κυκλώματα επεξεργασίας ορυκτών είναι πολύ διαφορετικές. Ωστόσο, οι πλήρεις δυνατότητές τους δεν είναι ευρέως γνωστές σε ολόκληρο τον κλάδο, γεγονός που οδηγεί σε πολλά από τα ερωτήματα που εγείρονται.
Ο Martin Yester, μέλος της Παγκόσμιας Υποστήριξης Προϊόντων της Metso Bulk Products, απαντά σε μερικές από τις πιο σημαντικές ερωτήσεις.
Με απλά λόγια, ένας τροφοδότης ποδιάς (επίσης γνωστός ως τροφοδότης pan) είναι ένας μηχανικός τύπος τροφοδότη που χρησιμοποιείται σε εργασίες χειρισμού υλικών για τη μεταφορά (τροφοδότηση) υλικού σε άλλο εξοπλισμό ή από αποθέματα αποθήκευσης, κουτί ή χοάνη για την εξαγωγή υλικού (μετάλλευμα/πέτρα) με ελεγχόμενο ρυθμό.
Αυτοί οι τροφοδότες μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μια ποικιλία εφαρμογών σε πρωτογενείς, δευτερογενείς και τριτογενείς (ανάκτησης) λειτουργίες.
Οι τροφοδότες ποδιάς αλυσίδας τρακτέρ αναφέρονται σε αλυσίδες, κυλίνδρους και ουραίους τροχούς που χρησιμοποιούνται επίσης σε μπουλντόζες και εκσκαφείς. Αυτός ο τύπος τροφοδότη κυριαρχεί σε βιομηχανίες όπου οι χρήστες χρειάζονται έναν τροφοδότη που μπορεί να εξάγει υλικά με διαφορετικές ιδιότητες. Οι σφραγίδες πολυουρεθάνης στην αλυσίδα εμποδίζουν την είσοδο λειαντικού υλικού στις εσωτερικές καρφίτσες και τους δακτυλίους, μειώνοντας τη φθορά και παρατείνοντας τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού σε σύγκριση με τις ξηρές αλυσίδες. Οι τροφοδότες ποδιάς αλυσίδας τρακτέρ μειώνουν επίσης την ηχορύπανση για πιο αθόρυβη λειτουργία. Οι κρίκοι της αλυσίδας υποβάλλονται σε θερμική επεξεργασία για εκτεταμένη διάρκεια ζωής.
Συνολικά, τα οφέλη περιλαμβάνουν αυξημένη αξιοπιστία, λιγότερα ανταλλακτικά, λιγότερη συντήρηση και καλύτερο έλεγχο τροφοδοσίας. Σε αντάλλαγμα, αυτά τα οφέλη αυξάνουν την παραγωγικότητα με ελάχιστα σημεία συμφόρησης σε οποιονδήποτε κύκλο επεξεργασίας ορυκτών.
Μια κοινή πεποίθηση γιατροφοδότες ποδιάςείναι ότι πρέπει να εγκατασταθούν οριζόντια. Λοιπόν, σε αντίθεση με τη δημοφιλή πεποίθηση, μπορούν να τοποθετηθούν σε πλαγιές! Αυτό προσφέρει πολλά πρόσθετα οφέλη και χαρακτηριστικά. Όταν εγκαθιστάτε έναν τροφοδότη ποδιάς σε μια πλαγιά, απαιτείται συνολικά λιγότερος χώρος - όχι μόνο η κλίση περιορίζει τον χώρο στο δάπεδο, αλλά μειώνει και το ύψος της χοάνης υποδοχής. Οι κεκλιμένοι τροφοδότες ποδιάς είναι πιο επιεικής όταν πρόκειται για μεγαλύτερα κομμάτια υλικού και, συνολικά, θα αυξήσουν τον όγκο στη χοάνη και θα μειώσουν τους χρόνους κύκλου για τα φορτηγά μεταφοράς.
Λάβετε υπόψη ότι υπάρχουν ορισμένοι παράγοντες που πρέπει να λάβετε υπόψη κατά την εγκατάσταση ενός τροφοδότη σε μια πλαγιά για να βελτιστοποιήσετε τη διαδικασία. Μια σωστά σχεδιασμένη χοάνη, η γωνία κλίσης, ο σχεδιασμός της δομής στήριξης και ένα σύστημα διόδων και σκαλοπατιών γύρω από τον τροφοδότη είναι όλοι βασικοί παράγοντες.
Μια συνηθισμένη παρανόηση σχετικά με τη λειτουργία οποιασδήποτε συσκευής είναι: «Όσο πιο γρήγορα τόσο το καλύτερο». Όσον αφορά τους τροφοδότες ποδιών, αυτό δεν ισχύει. Η βέλτιστη ταχύτητα προκύπτει από την εύρεση ισορροπίας μεταξύ απόδοσης και ταχύτητας αποστολής. Λειτουργούν πράγματι πιο αργά από τους τροφοδότες με ιμάντα, αλλά για καλό λόγο.
Συνήθως, η βέλτιστη ταχύτητα του τροφοδότη ποδιάς είναι 0,05-0,40 m/s. Εάν το μετάλλευμα δεν είναι λειαντικό, η ταχύτητα μπορεί να αυξηθεί σε πάνω από 0,30 m/s λόγω πιθανής μειωμένης φθοράς.
Οι υψηλότερες ταχύτητες επηρεάζουν αρνητικά τη λειτουργία: εάν οι ταχύτητές σας είναι πολύ υψηλές, υπάρχει κίνδυνος επιταχυνόμενης φθοράς των εξαρτημάτων. Η ενεργειακή απόδοση μειώνεται επίσης λόγω της αυξημένης ζήτησης ενέργειας.
Ένα άλλο ζήτημα που πρέπει να έχετε κατά νου όταν χρησιμοποιείτε έναν τροφοδότη ποδιάς με υψηλή ταχύτητα είναι η αυξημένη πιθανότητα εμφάνισης λεπτών σωματιδίων. Μπορεί να υπάρχουν λειαντικές επιδράσεις μεταξύ του υλικού και της πλάκας. Λόγω της πιθανής παρουσίας διαφεύγουσας σκόνης στον αέρα, η δημιουργία λεπτών σωματιδίων όχι μόνο δημιουργεί περισσότερα προβλήματα, αλλά και ένα πιο επικίνδυνο εργασιακό περιβάλλον για τους εργαζόμενους στο σύνολό τους. Επομένως, η εύρεση της βέλτιστης ταχύτητας είναι ακόμη πιο σημαντική για την παραγωγικότητα της μονάδας και την ασφάλεια λειτουργίας.
Οι τροφοδότες ποδιάς έχουν περιορισμούς όσον αφορά το μέγεθος και τον τύπο του μεταλλεύματος. Οι περιορισμοί ποικίλλουν, αλλά το υλικό δεν πρέπει ποτέ να απορρίπτεται άσκοπα στον τροφοδότη. Πρέπει να λάβετε υπόψη όχι μόνο την εφαρμογή όπου θα χρησιμοποιήσετε τον τροφοδότη, αλλά και το πού θα τοποθετηθεί ο τροφοδότης κατά τη διάρκεια της διαδικασίας.
Γενικά, ο κανόνας του κλάδου για τα μεγέθη των τροφοδοτών ποδιάς είναι ότι το πλάτος του ταψιού (εσωτερικό περίβλημα) πρέπει να είναι διπλάσιο από το μέγεθος του μεγαλύτερου κομματιού υλικού. Άλλοι παράγοντες, όπως μια σωστά σχεδιασμένη ανοιχτή χοάνη σε συνδυασμό με τη χρήση μιας «πλάκας αναστροφής βράχου», μπορεί να επηρεάσουν το μέγεθος του ταψιού, αλλά αυτό ισχύει μόνο σε ορισμένες περιπτώσεις.
Δεν είναι ασυνήθιστο να είναι δυνατή η εξαγωγή 1.500 mm υλικού εάν χρησιμοποιηθεί τροφοδότης πλάτους 3.000 mm. Το αρνητικό υλικό 300 mm που εξάγεται από σωρούς μεταλλεύματος θραυστήρα ή κιβώτια αποθήκευσης/ανάμειξης συνήθως εξάγεται χρησιμοποιώντας έναν τροφοδότη ποδιάς για την τροφοδότηση του δευτερεύοντος θραυστήρα.
Κατά τον καθορισμό του μεγέθους ενός τροφοδότη ποδιάς και του αντίστοιχου συστήματος κίνησης (κινητήρα), όπως συμβαίνει με πολλά εξαρτήματα εξοπλισμού στη μεταλλευτική βιομηχανία, η εμπειρία και η γνώση ολόκληρης της διαδικασίας είναι ανεκτίμητες. Ο καθορισμός του μεγέθους ενός τροφοδότη ποδιάς απαιτεί βασική γνώση των εργοστασιακών δεδομένων για την ακριβή συμπλήρωση των κριτηρίων που απαιτούνται από το "Φύλλο Δεδομένων Εφαρμογής" του προμηθευτή (ή ο προμηθευτής λαμβάνει τις πληροφορίες του).
Βασικά κριτήρια που πρέπει να ληφθούν υπόψη περιλαμβάνουν τον ρυθμό τροφοδοσίας (μέγιστη και κανονική), τις ιδιότητες των υλικών (όπως υγρασία, διαβάθμιση και σχήμα), το μέγιστο μέγεθος μπλοκ μεταλλεύματος/πετρώματος, την πυκνότητα όγκου μεταλλεύματος/πετρώματος (μέγιστη και ελάχιστη) και τις συνθήκες τροφοδοσίας και εξόδου.
Ωστόσο, μερικές φορές ενδέχεται να προστεθούν μεταβλητές στη διαδικασία διαστασιολόγησης του τροφοδότη ποδιάς που θα πρέπει να συμπεριληφθούν. Μια σημαντική πρόσθετη μεταβλητή για την οποία θα πρέπει να ρωτήσουν οι προμηθευτές είναι η διαμόρφωση της χοάνης. Συγκεκριμένα, το άνοιγμα μήκους κοπής της χοάνης (L2) βρίσκεται ακριβώς πάνω από τον τροφοδότη ποδιάς. Όπου ισχύει, αυτή είναι μια βασική παράμετρος όχι μόνο για τη σωστή διαστασιολόγηση ενός τροφοδότη ποδιάς, αλλά και για το σύστημα κίνησης.
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η πυκνότητα όγκου του μεταλλεύματος/πετρώματος είναι μία από τις βασικές τυπικές απαιτήσεις και θα πρέπει να περιλαμβάνει το αποτελεσματικό μέγεθος του τροφοδότη συσσώρευσης. Η πυκνότητα είναι το βάρος ενός υλικού σε έναν δεδομένο όγκο. Συνήθως η πυκνότητα όγκου μετριέται σε τόνους ανά κυβικό μέτρο (t/m³) ή λίβρες ανά κυβικό πόδι (lbs/ft³). Μια ιδιαίτερη σημείωση που πρέπει να έχετε κατά νου είναι ότι η πυκνότητα όγκου χρησιμοποιείται για τους τροφοδότες ποδιάς, όχι η πυκνότητα στερεών όπως σε άλλο εξοπλισμό επεξεργασίας ορυκτών.
Γιατί λοιπόν είναι τόσο σημαντική η πυκνότητα όγκου; Οι τροφοδότες ποδιάς είναι ογκομετρικοί τροφοδότες, πράγμα που σημαίνει ότι η πυκνότητα όγκου χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της ταχύτητας και της ισχύος που απαιτούνται για την εξαγωγή μιας συγκεκριμένης ποσότητας υλικού ανά ώρα. Η ελάχιστη πυκνότητα όγκου χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της ταχύτητας και η μέγιστη πυκνότητα όγκου καθορίζει την ισχύ (ροπή) που απαιτείται από τον τροφοδότη.
Συνολικά, είναι σημαντικό να χρησιμοποιείτε τη σωστή πυκνότητα «χύδην» και όχι «συμπαγή» πυκνότητα για το μέγεθος του τροφοδότη ποδιάς σας. Εάν αυτοί οι υπολογισμοί είναι λανθασμένοι, ο τελικός ρυθμός τροφοδοσίας της κατάντη διεργασίας μπορεί να επηρεαστεί αρνητικά.
Ο προσδιορισμός του μήκους διάτμησης της χοάνης είναι ένα κρίσιμο στοιχείο για τον σωστό προσδιορισμό και επιλογή ενός τροφοδότη ποδιάς και ενός συστήματος κίνησης (κινητήρα). Αλλά πώς είναι αυτό βέβαιο; Το μήκος διάτμησης της χοάνης είναι η διάσταση από την πλάκα πίσω πλευράς της χοάνης με το περίβλημα έως τη ράβδο διάτμησης στο άκρο εξόδου της χοάνης. Ακούγεται απλό, αλλά είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτό δεν πρέπει να συγχέεται με το μέγεθος της κορυφής της χοάνης που συγκρατεί το υλικό.
Ο σκοπός της μέτρησης αυτού του μήκους διάτμησης της χοάνης είναι να προσδιοριστεί η πραγματική γραμμή διάτμησης του υλικού και το σημείο όπου το υλικό στην ποδιά διαχωρίζεται (διατμείται) από το υλικό (L2) στη χοάνη. Η αντοχή σε διάτμηση του υλικού εκτιμάται συνήθως ότι κυμαίνεται μεταξύ 50-70% της συνολικής δύναμης/ισχύος. Αυτός ο υπολογισμός μήκους διάτμησης θα οδηγήσει είτε σε υποδύναμη (απώλεια παραγωγής) είτε σε υπερδύναμη (αύξηση των λειτουργικών εξόδων (opex)).
Η απόσταση μεταξύ των εξαρτημάτων είναι απαραίτητη για κάθε εγκατάσταση. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, ο τροφοδότης ποδιάς μπορεί να τοποθετηθεί σε πλαγιές για εξοικονόμηση χώρου. Η επιλογή του σωστού μήκους του τροφοδότη ποδιάς όχι μόνο μπορεί να μειώσει τις κεφαλαιουχικές δαπάνες (capex), αλλά και την κατανάλωση ενέργειας και το λειτουργικό κόστος.
Πώς όμως καθορίζεται το βέλτιστο μήκος; Το βέλτιστο μήκος ενός τροφοδότη ποδιάς είναι αυτό που μπορεί να καλύψει την απαιτούμενη εργασία στο συντομότερο δυνατό μήκος. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, για μια λειτουργία, η επιλογή του τροφοδότη μπορεί να χρειαστεί περισσότερο χρόνο για να «μεταφερθεί» το υλικό στον κατάντη εξοπλισμό και να εξαλειφθούν τα σημεία μεταφοράς (και τα περιττά κόστη).
Για να προσδιοριστεί ο συντομότερος και καλύτερος δυνατός τροφοδότης, ο τροφοδότης ποδιάς πρέπει να τοποθετηθεί με ευελιξία κάτω από τη χοάνη (L2). Μετά τον προσδιορισμό του μήκους διάτμησης και του βάθους της κλίνης, το συνολικό μήκος μπορεί να ελαχιστοποιηθεί για να αποφευχθεί η λεγόμενη «αυτο-έκπλυση» στο άκρο εκκένωσης όταν ο τροφοδότης είναι αδρανής.
Η επιλογή του σωστού συστήματος κίνησης για τον τροφοδότη ποδιάς σας θα εξαρτηθεί από τη λειτουργία και τους στόχους του τροφοδότη. Οι τροφοδότες ποδιάς έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν σε μεταβλητές ταχύτητες για εξαγωγή από την αποθήκευση και τροφοδοσία προς τα κάτω με ελεγχόμενο ρυθμό για μέγιστη απόδοση. Τα υλικά ενδέχεται να διαφέρουν λόγω παραγόντων όπως η εποχή του χρόνου, το μεταλλεύμα ή τα πρότυπα ανατίναξης και ανάμειξης.
Δύο τύποι κινητήρων κατάλληλων για μεταβλητή ταχύτητα είναι οι μηχανικοί κινητήρες που χρησιμοποιούν μειωτήρες ταχυτήτων, οι κινητήρες μεταβλητής συχνότητας και οι κινητήρες μεταβλητής συχνότητας (VFD) ή οι υδραυλικοί κινητήρες και οι μονάδες ισχύος με αντλίες μεταβλητής εκτόπισης. Σήμερα, οι μηχανικοί κινητήρες μεταβλητής ταχύτητας έχουν αποδειχθεί το σύστημα κίνησης που προτιμάται λόγω των τεχνολογικών εξελίξεων και των πλεονεκτημάτων των κεφαλαιουχικών δαπανών.
Τα υδραυλικά συστήματα κίνησης έχουν τη θέση τους, αλλά δεν θεωρούνται ιδανικά μεταξύ των δύο μεταβλητών συστημάτων κίνησης.
Ώρα δημοσίευσης: 14 Ιουλίου 2022
