پس از انتشار شماره اکتبر مجله بینالمللی معدن، و به طور خاصتر بخش سالانه خردایش و انتقال مواد در داخل معدن، نگاه دقیقتری به یکی از عناصر اصلی تشکیلدهنده این سیستمها، یعنی تغذیهکننده آپرون، انداختیم.
در معدنکاری،فیدرهای پیش بندنقش مهمی در تضمین عملکرد روان و افزایش زمان آماده به کار دارند. کاربردهای آنها در مدارهای فرآوری مواد معدنی بسیار متنوع است؛ با این حال، قابلیتهای کامل آنها در سراسر صنعت به خوبی شناخته نشده است و منجر به بسیاری از سوالات مطرح شده میشود.
مارتین یِستر، پشتیبانی جهانی محصولات، محصولات فلهای متسو، به برخی از سوالات مهمتر پاسخ میدهد.
به عبارت ساده، تغذیهکننده آپرون (apron feeder) که با نام تغذیهکننده تابه ای (pan feeder) نیز شناخته میشود، نوعی تغذیهکننده مکانیکی است که در عملیات جابجایی مواد برای انتقال (تغذیه) مواد به تجهیزات دیگر یا از انبار، جعبه یا قیف برای استخراج مواد (سنگ معدن/سنگ) با سرعت کنترل شده استفاده میشود.
این فیدرها میتوانند در کاربردهای متنوعی در عملیات اولیه، ثانویه و ثالثیه (بازیابی) مورد استفاده قرار گیرند.
فیدر زنجیر تراکتور به زنجیرهای زیربندی، غلتکها و چرخهای عقب گفته میشود که در بولدوزرها و بیلهای مکانیکی نیز استفاده میشوند. این نوع فیدر در صنایعی که کاربران به فیدری نیاز دارند که بتواند مواد با خواص مختلف را استخراج کند، غالب است. آببندیهای پلییورتان در زنجیر از ورود مواد ساینده به پینها و بوشهای داخلی جلوگیری میکنند و در مقایسه با زنجیرهای خشک، سایش را کاهش داده و عمر تجهیزات را افزایش میدهند. فیدر زنجیر تراکتور همچنین آلودگی صوتی را برای عملکرد بیصداتر کاهش میدهد. حلقههای زنجیر برای افزایش عمر، عملیات حرارتی میشوند.
به طور کلی، مزایای آن شامل افزایش قابلیت اطمینان، قطعات یدکی کمتر، تعمیر و نگهداری کمتر و کنترل بهتر خوراک است. در عوض، این مزایا باعث افزایش بهرهوری با حداقل تنگناها در هر حلقه فرآوری مواد معدنی میشود.
یک باور رایج در موردفیدرهای پیش بنداین است که آنها باید به صورت افقی نصب شوند. خب، برخلاف تصور رایج، میتوان آنها را روی شیبها نصب کرد! این امر مزایا و ویژگیهای اضافی زیادی را به همراه دارد. هنگام نصب یک فیدر آپرون روی شیب، در کل به فضای کمتری نیاز است - شیب نه تنها فضای کف را محدود میکند، بلکه ارتفاع قیف دریافت کننده را نیز کاهش میدهد. فیدرهای آپرون شیبدار در مورد قطعات بزرگتر مواد، بخشندهتر هستند و به طور کلی، حجم قیف را افزایش داده و زمان چرخه را برای کامیونهای حمل و نقل کاهش میدهند.
به خاطر داشته باشید که هنگام نصب دانخوری بشقابی روی شیب، برای بهینهسازی فرآیند، باید از برخی عوامل آگاه باشید. طراحی مناسب قیف، زاویه شیب، طراحی سازه نگهدارنده و سیستم معابر و پلهها در اطراف دانخوری، همگی از عوامل کلیدی هستند.
یک تصور غلط رایج در مورد کار با هر دستگاهی این است: «هر چه زودتر، بهتر». در مورد فیدرهای پیشبند، اینطور نیست. سرعت بهینه از یافتن تعادل بین کارایی و سرعت حمل و نقل حاصل میشود. آنها کندتر از فیدرهای تسمهای کار میکنند، اما دلیل خوبی هم برای این کار وجود دارد.
معمولاً سرعت بهینه تغذیهکننده آپرون 0.05-0.40 متر بر ثانیه است. اگر سنگ معدن ساینده نباشد، به دلیل کاهش احتمالی سایش، سرعت میتواند به بالای 0.30 متر بر ثانیه افزایش یابد.
سرعتهای بالاتر عملکرد را مختل میکنند: اگر سرعت شما خیلی زیاد باشد، خطر فرسودگی سریع قطعات وجود دارد. همچنین به دلیل افزایش تقاضای انرژی، راندمان انرژی کاهش مییابد.
مسئله دیگری که هنگام کار با سرعت بالا در دستگاه تغذیه پیشبند باید در نظر داشت، افزایش احتمال تشکیل ذرات ریز است. ممکن است اثرات سایشی بین مواد و صفحه وجود داشته باشد. به دلیل وجود احتمالی گرد و غبار معلق در هوا، ایجاد ذرات ریز نه تنها مشکلات بیشتری ایجاد میکند، بلکه محیط کاری خطرناکتری را برای کل کارکنان ایجاد میکند. بنابراین، یافتن سرعت بهینه برای بهرهوری کارخانه و ایمنی عملیاتی از اهمیت بیشتری برخوردار است.
فیدرهای آپرون از نظر اندازه و نوع سنگ معدن محدودیتهایی دارند. محدودیتها متفاوت خواهند بود، اما مواد هرگز نباید بیهدف روی فیدرها ریخته شوند. شما باید نه تنها کاربردی را که در آن از فیدرها استفاده خواهید کرد، بلکه مکانی را که قرار است فیدرها در فرآیند در آن قرار گیرند نیز در نظر بگیرید.
به طور کلی، قانون صنعتی برای اندازههای تغذیهکنندههای آپرون این است که عرض سینی (دامن داخلی) باید دو برابر اندازه بزرگترین قطعه ماده باشد. عوامل دیگری مانند طراحی مناسب قیف باز همراه با استفاده از «صفحه چرخان سنگی» ممکن است بر اندازه سینی تأثیر بگذارند، اما این فقط در شرایط خاص اهمیت دارد.
اگر از یک تغذیهکننده با عرض ۳۰۰۰ میلیمتر استفاده شود، استخراج ۱۵۰۰ میلیمتر مواد غیرمعمول نیست. مواد منفی ۳۰۰ میلیمتری که از تودههای سنگ معدن سنگشکن یا جعبههای ذخیرهسازی/مخلوط استخراج میشوند، معمولاً با استفاده از یک تغذیهکنندهی پیشبند برای تغذیهی سنگشکن ثانویه استخراج میشوند.
هنگام تعیین اندازه یک فیدر آپرون و سیستم محرکه مربوطه (موتور)، مانند بسیاری از تجهیزات در صنعت معدن، تجربه و دانش کل فرآیند بسیار ارزشمند است. تعیین اندازه فیدر آپرون نیاز به دانش اولیه از دادههای کارخانه دارد تا معیارهای مورد نیاز «برگه اطلاعات کاربردی» تأمینکننده (یا تأمینکننده اطلاعات آنها را دریافت میکند) را به طور دقیق پر کند.
معیارهای اساسی که باید در نظر گرفته شوند شامل نرخ تغذیه (حداکثر و نرمال)، خواص مواد (مانند رطوبت، دانهبندی و شکل)، حداکثر اندازه بلوک سنگ معدن/سنگ، چگالی حجمی سنگ معدن/سنگ (حداکثر و حداقل) و شرایط تغذیه و خروجی است.
با این حال، گاهی اوقات ممکن است متغیرهایی به فرآیند تعیین اندازه تغذیهکننده آپرون اضافه شوند که باید در نظر گرفته شوند. یک متغیر مهم دیگر که تأمینکنندگان باید در مورد آن تحقیق کنند، پیکربندی قیف است. به طور خاص، دهانه طول برش قیف (L2) مستقیماً بالای تغذیهکننده آپرون قرار دارد. در صورت لزوم، این یک پارامتر کلیدی نه تنها برای تعیین اندازه صحیح یک تغذیهکننده آپرون، بلکه برای سیستم محرک نیز میباشد.
همانطور که در بالا ذکر شد، چگالی حجمی سنگ معدن/سنگ یکی از الزامات استاندارد اساسی است و باید شامل اندازه مؤثر فیدر ذخیره سازی باشد. چگالی، وزن یک ماده در حجم معین است، معمولاً چگالی حجمی بر حسب تن در هر متر مکعب (t/m³) یا پوند در هر فوت مکعب (lbs/ft³) اندازهگیری میشود. نکته ویژهای که باید در نظر داشته باشید این است که چگالی حجمی برای فیدرهای آپرون استفاده میشود، نه چگالی جامدات مانند سایر تجهیزات فرآوری مواد معدنی.
پس چرا چگالی فله اینقدر مهم است؟ فیدرهای آپرون، فیدرهای حجمی هستند، به این معنی که از چگالی فله برای تعیین سرعت و توان مورد نیاز برای استخراج تناژ مشخصی از مواد در ساعت استفاده میشود. حداقل چگالی فله برای تعیین سرعت استفاده میشود و حداکثر چگالی فله، توان (گشتاور) مورد نیاز فیدر را تعیین میکند.
روی هم رفته، استفاده از چگالی «حجمی» صحیح به جای چگالی «جامد» برای تعیین اندازه تغذیهکننده آپرون شما مهم است. اگر این محاسبات نادرست باشند، نرخ تغذیه نهایی فرآیند پاییندستی میتواند به خطر بیفتد.
تعیین طول برشی قیف، جزء مهمی در تعیین و انتخاب صحیح تغذیهکنندهی آپرون و سیستم محرک (موتور) است. اما این موضوع چگونه قطعی است؟ طول برشی قیف، ابعادی از صفحه پشتی قیف دامندار تا میله برشی در انتهای خروجی قیف است. ساده به نظر میرسد، اما نکتهی کلیدی این است که نباید این اندازه را با اندازهی بالای قیف که مواد را در خود نگه میدارد، اشتباه گرفت.
هدف از یافتن این اندازهگیری طول برشی قیف، تعیین خط صفحه برشی واقعی ماده و جایی است که ماده در دامن از ماده (L2) در قیف جدا میشود (برش میخورد). مقاومت برشی ماده معمولاً بین 50 تا 70 درصد از کل نیرو/توان تخمین زده میشود. این محاسبه طول برشی منجر به کاهش توان (از دست دادن تولید) یا افزایش توان (افزایش هزینههای عملیاتی (opex)) خواهد شد.
فاصله تجهیزات برای هر کارخانهای ضروری است. همانطور که قبلاً ذکر شد، میتوان فیدر آپرون را روی شیب نصب کرد تا در فضا صرفهجویی شود. انتخاب طول صحیح فیدر آپرون نه تنها میتواند هزینههای سرمایهای (سرمایهای) را کاهش دهد، بلکه مصرف برق و هزینههای عملیاتی را نیز کاهش میدهد.
اما طول بهینه چگونه تعیین میشود؟ طول بهینه یک تغذیهکنندهی آپرون، طولی است که بتواند وظیفهی مورد نیاز را در کوتاهترین طول ممکن برآورده کند. با این حال، در برخی موارد، برای یک عملیات، انتخاب تغذیهکننده ممکن است زمان بیشتری برای «انتقال» مواد به تجهیزات پاییندستی و حذف نقاط انتقال (و هزینههای غیرضروری) صرف کند.
برای تعیین کوتاهترین و بهترین تغذیهکننده ممکن، تغذیهکننده آپرون باید به صورت انعطافپذیر در زیر قیف (L2) قرار گیرد. پس از تعیین طول برشی و عمق بستر، میتوان طول کلی را به حداقل رساند تا از پدیدهای که به آن «خودشویی» در انتهای تخلیه میگویند، زمانی که تغذیهکننده بیکار است، جلوگیری شود.
انتخاب سیستم محرک مناسب برای تغذیهکننده آپرون شما به عملکرد و اهداف تغذیهکننده بستگی دارد. تغذیهکنندههای آپرون به گونهای طراحی شدهاند که با سرعتهای متغیر کار کنند تا از مخزن استخراج کرده و با نرخ کنترلشدهای برای حداکثر بهرهوری، به پاییندست تغذیه کنند. مواد ممکن است به دلیل عواملی مانند فصل سال، توده سنگ معدن یا الگوهای انفجار و اختلاط متفاوت باشند.
دو نوع درایو مناسب برای سرعت متغیر عبارتند از درایوهای مکانیکی با استفاده از گیربکس، موتورهای فرکانس متغیر و درایوهای فرکانس متغیر (VFD) یا موتورهای هیدرولیک و واحدهای قدرت با پمپهای جابجایی متغیر. امروزه، درایوهای مکانیکی سرعت متغیر به دلیل پیشرفتهای تکنولوژیکی و مزایای هزینههای سرمایهای، به عنوان سیستم درایو مورد نظر شناخته شدهاند.
سیستمهای محرک هیدرولیکی جایگاه خود را دارند، اما بین دو سیستم محرک متغیر ایدهآل محسوب نمیشوند.
زمان ارسال: ۱۴ ژوئیه ۲۰۲۲
