International Mining -lehden lokakuun numeron ja tarkemmin sanottuna vuosittaisen louhoksessa tapahtuvaa murskausta ja kuljetusta käsittelevän artikkelin julkaisun jälkeen tarkastelimme lähemmin yhtä näiden järjestelmien ydinelementeistä, reunasyötintä.
Kaivosteollisuudessaesiliinan syöttölaitteettärkeässä roolissa sujuvan toiminnan varmistamisessa ja käyttöajan lisäämisessä. Niiden sovellukset mineraalien käsittelypiireissä ovat hyvin monipuoliset, mutta niiden kaikki ominaisuudet eivät ole vielä kovin hyvin tiedossa koko alalla, mikä herättää monia kysymyksiä.
Martin Yester, Metso Bulk Productsin globaali tuotetuki, vastaa joihinkin tärkeimpiin kysymyksiin.
Yksinkertaisesti sanottuna pannusyöttölaite on mekaaninen syöttölaite, jota käytetään materiaalinkäsittelytoiminnoissa materiaalin siirtämiseen (syöttämiseen) muihin laitteisiin tai varastosta, laatikosta tai suppilosta materiaalin (malmin/kiven) erottamiseksi kontrolloidulla nopeudella.
Näitä syöttölaitteita voidaan käyttää useissa eri sovelluksissa primaari-, sekundaari- ja tertiaaritoiminnassa (talteenotto).
Traktorin ketjun syöttölaitteet viittaavat alustaketjuihin, rulliin ja takapyöriin, joita käytetään myös puskutraktoreissa ja kaivinkoneissa. Tämän tyyppinen syöttölaite on yleisin teollisuudenaloilla, joilla käyttäjät tarvitsevat syöttölaitteen, joka pystyy poimimaan erilaisia materiaaleja. Ketjun polyuretaanitiivisteet estävät hankaavan materiaalin pääsyn sisäisiin tappeihin ja holkkeihin, mikä vähentää kulumista ja pidentää laitteen käyttöikää verrattuna kuiviin ketjuihin. Traktorin ketjun syöttölaitteet vähentävät myös melusaastetta hiljaisemman toiminnan takaamiseksi. Ketjun lenkit on lämpökäsitelty pidemmän käyttöiän takaamiseksi.
Kaiken kaikkiaan hyötyihin kuuluvat lisääntynyt luotettavuus, vähemmän varaosia, vähemmän huoltoa ja parempi syötön hallinta. Vastineeksi nämä edut lisäävät tuottavuutta ja minimoivat pullonkauloja missä tahansa mineraalien käsittelykierrossa.
Yleinen uskomus siitä,esiliinan syöttölaitteeton, että ne on asennettava vaakasuoraan. No, vastoin yleistä uskomusta, ne voidaan asentaa rinteisiin! Tämä tuo monia lisäetuja ja -ominaisuuksia. Kun reunasyötin asennetaan rinteeseen, tarvitaan vähemmän tilaa – rinne ei ainoastaan rajoita lattiapinta-alaa, vaan se myös pienentää vastaanottosuppilon korkeutta. Kaltevat reunasyöttimet ovat anteeksiantavaisempia suurempien materiaalikappaleiden käsittelyssä ja kaiken kaikkiaan ne lisäävät suppilon tilavuutta ja lyhentävät kuljetusautojen sykliaikoja.
Muista, että rinteeseen asennettaessa on otettava huomioon joitakin tekijöitä prosessin optimoimiseksi. Oikein suunniteltu suppilo, kaltevuuskulma, tukirakenteen suunnittelu sekä syöttölaitteen ympärillä olevat käytävät ja portaat ovat kaikki keskeisiä tekijöitä.
Yleinen väärinkäsitys minkä tahansa laitteen käytöstä on: "Mitä nopeammin, sen parempi." Hihnansyöttölaitteiden tapauksessa näin ei ole. Optimaalinen nopeus saavutetaan löytämällä tasapaino tehokkuuden ja toimitusnopeuden välillä. Ne toimivat hitaammin kuin hihnasyöttölaitteet, mutta hyvästä syystä.
Yleensä reunasyöttimen optimaalinen nopeus on 0,05–0,40 m/s. Jos malmi ei ole kuluttavaa, nopeutta voidaan nostaa yli 0,30 m/s:iin mahdollisen kulumisen vähenemisen vuoksi.
Suuremmat nopeudet heikentävät toimintaa: liian suuret nopeudet lisäävät komponenttien kulumista. Myös energiatehokkuus heikkenee lisääntyneen energiankulutuksen vuoksi.
Toinen asia, joka on pidettävä mielessä käytettäessä lankkusyötintä suurella nopeudella, on hienojakoisten hiukkasten todennäköisyys. Materiaalin ja levyn välillä voi olla hankaavia vaikutuksia. Ilmassa mahdollisesti olevan haihtuvan pölyn vuoksi hienojakoisten hiukkasten muodostuminen ei ainoastaan aiheuta lisää ongelmia, vaan myös luo vaarallisemman työympäristön työntekijöille kokonaisuudessaan. Siksi optimaalisen nopeuden löytäminen on entistä tärkeämpää laitoksen tuottavuuden ja käyttöturvallisuuden kannalta.
Siipimaljasyöttimillä on rajoituksia malmin koon ja tyypin suhteen. Rajoitukset vaihtelevat, mutta materiaalia ei saa koskaan kaataa turhaan syöttimelle. Sinun on otettava huomioon paitsi syöttölaitteen käyttötarkoitus, myös se, mihin syöttölaite sijoitetaan prosessissa.
Yleisesti ottaen alan sääntö syöttölaitteiden kooissa on, että pannun (sisähelman) leveyden tulisi olla kaksinkertainen suurimman materiaalikappaleen kokoon verrattuna. Muut tekijät, kuten oikein suunniteltu avoin suppilo yhdistettynä "kivijalkalevyn" käyttöön, voivat vaikuttaa pannun kokoon, mutta tällä on merkitystä vain tietyissä tilanteissa.
Ei ole epätavallista, että 1 500 mm materiaalia voidaan poistaa, jos käytetään 3 000 mm leveää syöttölaitetta. Murskaimen malmikasoista tai varasto-/sekoituslaatikoista otettu negatiivinen 300 mm materiaali poistetaan tyypillisesti siimaleveyssyöttimellä toissijaisen murskaimen syöttämiseksi.
Kuten monien kaivosteollisuuden laitteiden kohdalla, lankkusyöttimen ja vastaavan käyttöjärjestelmän (moottorin) mitoituksessa kokemus ja koko prosessin tuntemus on korvaamatonta. Lankkusyöttimen mitoitus edellyttää tehdastietojen perustietämystä, jotta toimittajan "sovellustietolomakkeen" (tai toimittajan saamien tietojen) vaatimukset täyttyvät tarkasti.
Peruskriteerejä, joita tulisi ottaa huomioon, ovat syöttönopeus (huippu- ja normaali), materiaalin ominaisuudet (kuten kosteus, porrastus ja muoto), malmin/kiven suurin lohkokoko, malmin/kiven tiheys (suurin ja pienin) sekä syöttö- ja ulostulo-olosuhteet.
Joskus syöttölaitteen mitoitusprosessiin voidaan kuitenkin lisätä muuttujia, jotka tulisi ottaa huomioon. Merkittävä lisämuuttuja, josta toimittajien tulisi tiedustella, on suppilon kokoonpano. Tarkemmin sanottuna suppilon leikkauspituusaukko (L2) sijaitsee suoraan syöttölaitteen yläpuolella. Tarvittaessa tämä on keskeinen parametri paitsi syöttölaitteen oikean mitoituksen myös käyttöjärjestelmän kannalta.
Kuten edellä mainittiin, malmin/kiven irtotiheys on yksi perusvaatimuksista, ja sen tulisi sisältää tehokas hamstraussyöttimen koko. Tiheys on materiaalin paino tietyssä tilavuudessa, yleensä irtotiheys mitataan tonneina kuutiometriä kohti (t/m³) tai paunoina kuutiojalkaa kohti (lbs/ft³). Erityistä on pidettävä mielessä, että rengassyöttimissä käytetään irtotiheyttä, ei kiintoainetiheyttä kuten muissa mineraalienkäsittelylaitteissa.
Miksi irtotiheys on niin tärkeä? Apron-syöttimet ovat volumetrisia syöttimiä, mikä tarkoittaa, että irtotiheyttä käytetään määrittämään nopeus ja teho, joka tarvitaan tietyn tonnimäärän materiaalin poistamiseen tunnissa. Minimi-irtotiheyttä käytetään nopeuden määrittämiseen ja maksimi-irtotiheys määrää syöttölaitteen vaatiman tehon (vääntömomentin).
Kaiken kaikkiaan on tärkeää käyttää oikeaa "bulkkitiheyttä" eikä "kiinteän" tiheyden mukaista syöttölaitteen mitoitusta. Jos nämä laskelmat ovat virheellisiä, loppupään prosessin lopullinen syöttönopeus voi vaarantua.
Suppilon leikkauspituuden määrittäminen on ratkaisevan tärkeää reunasyöttimen ja käyttöjärjestelmän (moottorin) oikean määrityksen ja valinnan kannalta. Mutta miten tämä on varmaa? Suppilon leikkauspituus on mitta suppilon takalevystä suppilon ulostulopäässä olevaan leikkaustankoon. Se kuulostaa yksinkertaiselta, mutta on tärkeää huomata, että tätä ei pidä sekoittaa materiaalia sisältävän suppilon yläosan kokoon.
Tämän suppilon leikkauspituuden mittauksen tarkoituksena on määrittää materiaalin todellinen leikkaustasolinja ja kohta, jossa helman materiaali erottuu (leikkautuu) suppilon materiaalista (L2). Materiaalin leikkauskestävyyden arvioidaan yleensä olevan 50–70 % kokonaisvoimasta/tehosta. Tämä leikkauspituuden laskelma johtaa joko alitehoon (tuotannon menetys) tai ylitehoon (käyttökustannusten (OPEX) nousu).
Laitteiden välinen etäisyys on olennainen osa kaikkia laitoksia. Kuten aiemmin mainittiin, lautassyöttölaite voidaan asentaa rinteisiin tilan säästämiseksi. Oikean pituisen lautassyöttölaitteen valitseminen voi paitsi vähentää pääomamenoja, myös vähentää energiankulutusta ja käyttökustannuksia.
Mutta miten optimaalinen pituus määritetään? Rengassyöttimen optimaalinen pituus on sellainen, joka pystyy suorittamaan vaaditun tehtävän lyhyimmällä mahdollisella pituudella. Joissakin tapauksissa syöttölaitteen valinta voi kuitenkin kestää kauemmin materiaalin "siirtäminen" jatkolaitteisiin ja siirtopisteiden (ja tarpeettomien kustannusten) poistaminen.
Lyhimmän ja parhaan mahdollisen syöttölaitteen määrittämiseksi reunasyöttölaite on sijoitettava joustavasti suppilon (L2) alle. Leikkauspituuden ja petisyvyyden määrittämisen jälkeen kokonaispituutta voidaan minimoida, jotta estetään niin sanottu "itsehuuhtelu" poistopäässä, kun syöttölaite on lepotilassa.
Oikean käyttöjärjestelmän valinta lautassyöttimelle riippuu syöttölaitteen toiminnasta ja tavoitteista. Lautassyöttimet on suunniteltu toimimaan vaihtelevilla nopeuksilla, jotta ne voivat poistaa materiaalia varastosta ja syöttää sitä alavirtaan kontrolloidusti maksimaalisen tehokkuuden saavuttamiseksi. Materiaalit voivat vaihdella esimerkiksi vuodenajan, malmimäärän tai räjäytys- ja sekoitusmallien mukaan.
Kaksi muuttuvanopeuksisille käyttölaitteille sopivaa tyyppiä ovat mekaaniset käyttölaitteet, joissa käytetään alennusvaihteita, muuttuvataajuusmoottorit ja -käyttölaitteet (VFD) tai hydraulimoottorit ja tehoyksiköt, joissa on muuttuvatilavuuspumput. Nykyään muuttuvanopeusmekaaniset käyttölaitteet ovat osoittautuneet ensisijaiseksi käyttöjärjestelmäksi teknologisen kehityksen ja investointietujen ansiosta.
Hydraulisilla käyttöjärjestelmillä on paikkansa, mutta niitä ei pidetä ihanteellisina kahden muuttuvan käyttövoiman välillä.
Julkaisun aika: 14.7.2022
