광산 장비에서 앞치마 공급 장치의 중요성.

International Mining 10월호, 특히 연례 광산 내 파쇄 및 이송 특집 기사가 발간된 후, 우리는 이러한 시스템을 구성하는 핵심 요소 중 하나인 에이프런 피더를 자세히 살펴보았습니다.
광업에서,앞치마형 사료통원활한 운영을 보장하고 가동 시간을 늘리는 데 중요한 역할을 합니다. 광물 처리 회로에서의 응용 분야는 매우 다양하지만, 업계 전반에 걸쳐 그 모든 기능이 제대로 알려져 있지 않아 많은 의문점이 제기되고 있습니다.
멧소 벌크 프로덕츠의 글로벌 제품 지원 담당자인 마틴 예스터가 몇 가지 중요한 질문에 답변합니다.
간단히 말해, 에이프런 피더(팬 피더라고도 함)는 자재 취급 작업에서 다른 장비로 자재를 이송(공급)하거나 저장고, 상자 또는 호퍼에서 자재(광석/암석)를 제어된 속도로 추출하는 데 사용되는 기계식 피더입니다.
이러한 공급 장치는 1차, 2차 및 3차(회수) 공정에서 다양한 용도로 사용될 수 있습니다.
트랙터 체인 에이프런 피더는 불도저와 굴삭기에도 사용되는 하부 구조 체인, 롤러 및 테일 휠을 지칭합니다. 이러한 유형의 피더는 다양한 특성을 가진 자재를 추출해야 하는 산업 분야에서 주로 사용됩니다. 체인에 있는 폴리우레탄 씰은 마모성 물질이 내부 핀과 부싱에 침투하는 것을 방지하여 마모를 줄이고 건식 체인에 비해 장비 수명을 연장합니다. 또한 트랙터 체인 에이프런 피더는 소음 공해를 줄여 더욱 조용한 작동을 가능하게 합니다. 체인 링크는 수명 연장을 위해 열처리되었습니다.
전반적으로, 이러한 이점에는 신뢰성 향상, 예비 부품 감소, 유지 보수 감소 및 향상된 공급 제어가 포함됩니다. 결과적으로 이러한 이점은 모든 광물 처리 과정에서 병목 현상을 최소화하면서 생산성을 향상시킵니다.
일반적으로 통용되는 믿음은 다음과 같습니다.앞치마형 사료통일반적으로 에이프런 피더는 수평으로 설치해야 한다는 인식이 있지만, 사실은 그렇지 않습니다. 경사면에도 설치할 수 있으며, 이는 여러 가지 추가적인 이점과 기능을 제공합니다. 경사면에 에이프런 피더를 설치하면 전체적으로 필요한 공간이 줄어듭니다. 경사면은 바닥 공간을 최소화할 뿐만 아니라 투입 호퍼의 높이도 낮춰줍니다. 또한, 경사면 에이프런 피더는 큰 덩어리의 자재를 처리할 때 더욱 효율적이며, 결과적으로 호퍼 용량을 늘려 운반 트럭의 작업 시간을 단축시켜 줍니다.
경사면에 팬 피더를 설치할 때 공정을 최적화하려면 몇 가지 요소를 고려해야 합니다. 적절하게 설계된 호퍼, 경사각, 지지 구조물 설계, 그리고 피더 주변의 통로 및 계단 시스템은 모두 중요한 요소입니다.
어떤 장비든 작동시킬 때 흔히 잘못 알려진 사실은 "빨리 작동시킬수록 좋다"는 것입니다. 하지만 에이프런 피더의 경우에는 그렇지 않습니다. 최적의 속도는 효율성과 출하 속도 사이의 균형을 찾는 데서 비롯됩니다. 에이프런 피더는 벨트 피더보다 속도가 느리지만, 그럴 만한 이유가 있습니다.
일반적으로 에이프런 피더의 최적 속도는 0.05~0.40m/s입니다. 광석이 비마모성인 경우 마모 감소를 위해 속도를 0.30m/s 이상으로 높일 수 있습니다.
속도가 너무 높으면 작동 성능이 저하됩니다. 속도가 너무 빠르면 부품 마모가 가속화될 위험이 있습니다. 또한 에너지 요구량이 증가함에 따라 에너지 효율도 감소합니다.
에이프런 피더를 고속으로 가동할 때 또 다른 중요한 고려 사항은 미세 분말 발생 가능성 증가입니다. 재료와 플레이트 사이에서 마찰이 발생할 수 있으며, 공기 중에 비산 분진이 존재할 경우 미세 분말 생성은 문제를 더욱 악화시킬 뿐만 아니라 작업 환경을 더욱 위험하게 만듭니다. 따라서 최적의 속도를 찾는 것은 공장 생산성과 작업 안전을 위해 더욱 중요합니다.
에이프런 피더는 광석의 크기와 종류에 제한이 있습니다. 제한 사항은 다양하지만, 피더에 불필요하게 재료를 쏟아붓는 것은 절대 금물입니다. 피더를 사용할 용도뿐만 아니라 공정 내 피더의 위치도 고려해야 합니다.
일반적으로 에이프런 피더 크기에 대한 업계 표준은 팬(내부 스커트)의 너비가 가장 큰 재료 조각 크기의 두 배여야 한다는 것입니다. 적절하게 설계된 개방형 호퍼와 "락 플립 플레이트" 사용과 같은 다른 요소들도 팬 크기에 영향을 미칠 수 있지만, 이는 특정 상황에서만 관련이 있습니다.
폭 3,000mm의 피더를 사용하면 1,500mm의 재료를 추출할 수 있는 것은 드문 일이 아닙니다. 분쇄기 광석 더미나 저장/혼합 상자에서 추출되는 300mm 미만의 재료는 일반적으로 에이프런 피더를 사용하여 2차 분쇄기로 공급됩니다.
광산 장비의 경우, 앞치마 공급 장치와 해당 구동 시스템(모터)의 크기를 결정할 때, 전체 공정에 대한 경험과 지식이 매우 중요합니다. 앞치마 공급 장치의 크기를 결정하려면 공급업체의 "적용 데이터 시트"(또는 공급업체가 제공하는 정보)에 필요한 기준을 정확하게 충족하기 위해 공장 데이터에 대한 기본적인 지식이 필요합니다.
고려해야 할 기본 기준에는 공급 속도(최대 및 정상), 재료 특성(수분 함량, 입도 및 모양 등), 광석/암석의 최대 블록 크기, 광석/암석의 부피 밀도(최대 및 최소) 및 공급 및 배출 조건이 포함됩니다.
하지만 때때로 에이프런 피더 크기 결정 과정에 추가해야 할 변수가 있을 수 있습니다. 공급업체가 문의해야 할 주요 추가 변수는 호퍼 구성입니다. 특히 호퍼 절단 길이 개구부(L2)는 에이프런 피더 바로 위에 위치합니다. 해당되는 경우, 이는 에이프런 피더의 크기를 정확하게 결정하는 데뿐만 아니라 구동 시스템에도 중요한 매개변수입니다.
앞서 언급했듯이 광석/암석의 부피 밀도는 기본적인 표준 요구 사항 중 하나이며, 효과적인 적재 공급 장치의 크기를 고려해야 합니다. 밀도는 주어진 부피에 포함된 물질의 무게이며, 일반적으로 부피 밀도는 톤/세제곱미터(t/m³) 또는 파운드/세제곱피트(lbs/ft³)로 측정됩니다. 특히 유의해야 할 점은 다른 광물 처리 장비에서 사용되는 고체 밀도가 아니라 부피 밀도가 앞치마형 공급 장치에 사용된다는 것입니다.
그렇다면 부피 밀도가 왜 그렇게 중요할까요? 에이프런 피더는 부피 기반 피더이므로, 부피 밀도는 시간당 특정 톤수의 자재를 추출하는 데 필요한 속도와 동력을 결정하는 데 사용됩니다. 최소 부피 밀도는 속도를 결정하는 데 사용되고, 최대 부피 밀도는 피더에 필요한 동력(토크)을 결정합니다.
결론적으로, 에이프런 피더의 크기를 결정할 때는 "고체 밀도"가 아닌 "벌크 밀도"를 정확하게 사용하는 것이 중요합니다. 이러한 계산이 잘못되면 후속 공정의 최종 공급 속도가 저하될 수 있습니다.
호퍼 전단 길이를 측정하는 것은 에이프런 피더와 구동 시스템(모터)을 올바르게 선택하고 결정하는 데 매우 중요한 요소입니다. 하지만 어떻게 정확하게 측정할 수 있을까요? 호퍼 전단 길이는 스커트형 호퍼 뒷판에서 호퍼 출구 끝의 전단 바까지의 치수입니다. 간단해 보이지만, 재료를 담는 호퍼 상단의 크기와 혼동해서는 안 된다는 점을 명심해야 합니다.
호퍼 전단 길이 측정의 목적은 재료의 실제 전단면을 파악하고 스커트 부분의 재료가 호퍼 내부의 재료(L2)와 분리(전단)되는 지점을 확인하는 것입니다. 재료의 전단 저항은 일반적으로 전체 힘/동력의 50~70%로 추정됩니다. 이 전단 길이 계산은 동력 부족(생산 손실) 또는 동력 과잉(운영 비용 증가)으로 이어질 수 있습니다.
설비 간격은 모든 플랜트에서 필수적입니다. 앞서 언급했듯이, 에이프런 피더는 공간 절약을 위해 경사면에 설치할 수 있습니다. 에이프런 피더의 적절한 길이를 선택하면 초기 투자 비용(capex)을 줄일 뿐만 아니라 전력 소비 및 운영 비용도 절감할 수 있습니다.
그렇다면 최적의 길이는 어떻게 결정될까요? 에이프런 피더의 최적 길이는 가능한 한 가장 짧은 길이로 요구되는 작업을 수행할 수 있는 길이입니다. 하지만 어떤 경우에는 특정 작업에서 피더를 선택하면 하류 장비로 자재를 "이송"하는 데 더 오랜 시간이 걸리고 이송 지점(및 불필요한 비용)을 줄일 수 있습니다.
가장 짧고 최적의 피더를 결정하기 위해, 앞치마형 피더는 호퍼(L2) 아래에 유연하게 위치시켜야 합니다. 전단 길이와 베드 깊이를 결정한 후, 피더가 유휴 상태일 때 배출 끝단에서 소위 "자체 세척"이 발생하는 것을 방지하기 위해 전체 길이를 최소화할 수 있습니다.
에이프런 피더에 적합한 구동 시스템을 선택하는 것은 피더의 작동 방식과 목표에 따라 달라집니다. 에이프런 피더는 저장소에서 광석을 추출하여 하류로 제어된 속도로 공급함으로써 최대 효율을 달성하도록 가변 속도로 작동하도록 설계되었습니다. 공급되는 광석은 계절, 광체의 종류, 발파 및 혼합 패턴과 같은 요인에 따라 달라질 수 있습니다.
가변 속도에 적합한 구동 방식에는 기어 감속기, 가변 주파수 모터 및 가변 주파수 드라이브(VFD)를 사용하는 기계식 구동 장치와 가변 용량 펌프를 갖춘 유압 모터 및 동력 장치의 두 가지 유형이 있습니다. 오늘날 가변 속도 기계식 구동 장치는 기술 발전과 초기 투자 비용 절감 효과 덕분에 가장 선호되는 구동 시스템으로 자리 잡았습니다.
유압 구동 시스템은 나름의 장점이 있지만, 두 가지 가변 구동 방식 중 이상적인 방식으로 여겨지지는 않습니다.