Naar aanleiding van de publicatie van de oktoberuitgave van International Mining, en meer specifiek het jaarlijkse artikel over breek- en transportsystemen in de mijn, hebben we een van de kernelementen van deze systemen, de schortbandtransporteur, nader bekeken.
In de mijnbouw,schortaanvoerdersZe spelen een belangrijke rol bij het garanderen van een soepele werking en het verhogen van de uptime. Hun toepassingen in mineraalverwerkingscircuits zijn zeer divers; hun volledige mogelijkheden zijn echter niet algemeen bekend in de industrie, wat leidt tot veel van de gestelde vragen.
Martin Yester, Global Product Support bij Metso Bulk Products, beantwoordt enkele van de belangrijkste vragen.
Simpel gezegd is een schortaanvoerder (ook wel panaanvoerder genoemd) een mechanisch type aanvoerder dat wordt gebruikt bij materiaalverwerkingsprocessen om materiaal over te brengen (aan te voeren) naar andere apparatuur of vanuit een opslagplaats, bak of trechter om materiaal (erts/gesteente) met een gecontroleerde snelheid te onttrekken.
Deze doseerapparaten kunnen worden gebruikt in diverse toepassingen in primaire, secundaire en tertiaire (terugwinnings)processen.
Tractorkettingtransporteurs verwijzen naar onderstelkettingen, rollen en achterwielen die ook worden gebruikt op bulldozers en graafmachines. Dit type transporteur domineert in industrieën waar gebruikers een transporteur nodig hebben die materialen met verschillende eigenschappen kan afvoeren. Polyurethaanafdichtingen in de ketting voorkomen dat schurend materiaal de interne pinnen en bussen binnendringt, waardoor slijtage wordt verminderd en de levensduur van de apparatuur wordt verlengd in vergelijking met droge kettingen. Tractorkettingtransporteurs verminderen ook de geluidsoverlast voor een stillere werking. De schakels van de ketting zijn warmtebehandeld voor een langere levensduur.
De voordelen omvatten over het algemeen een verhoogde betrouwbaarheid, minder reserveonderdelen, minder onderhoud en een betere aanvoerregeling. Deze voordelen leiden op hun beurt tot een hogere productiviteit met minimale knelpunten in elk mineraalverwerkingsproces.
Een algemeen gangbare opvatting overschortaanvoerdersEen veelvoorkomend probleem is dat ze horizontaal geïnstalleerd moeten worden. Maar in tegenstelling tot wat vaak gedacht wordt, kunnen ze ook op een helling gemonteerd worden! Dit biedt vele extra voordelen en eigenschappen. Bij installatie van een schortbandtransporteur op een helling is er minder ruimte nodig – de helling beperkt niet alleen de vloeroppervlakte, maar verlaagt ook de hoogte van de ontvangsttrechter. Schuin geplaatste schortbandtransporteurs zijn minder gevoelig voor grotere stukken materiaal en vergroten over het algemeen het volume in de trechter en verkorten de cyclustijden voor de transportwagens.
Houd er rekening mee dat er een aantal factoren zijn waarmee rekening moet worden gehouden bij het installeren van een trechteraanvoerder op een helling om het proces te optimaliseren. Een goed ontworpen trechter, hellingshoek, ontwerp van de ondersteuningsconstructie en een systeem van gangen en trappen rondom de aanvoerder zijn allemaal cruciale factoren.
Een veelvoorkomende misvatting over het bedienen van welk apparaat dan ook is: "Hoe sneller, hoe beter." Wat schortbandtransporteurs betreft, is dat niet het geval. De optimale snelheid wordt bereikt door een balans te vinden tussen efficiëntie en transportsnelheid. Ze werken weliswaar langzamer dan bandtransporteurs, maar daar is een goede reden voor.
De optimale snelheid van de schortbandtransporteur ligt doorgaans tussen 0,05 en 0,40 m/s. Bij niet-schurend erts kan de snelheid, vanwege mogelijk verminderde slijtage, worden verhoogd tot boven de 0,30 m/s.
Hogere snelheden belemmeren de werking: bij te hoge snelheden loopt u het risico op versnelde slijtage van onderdelen. Ook de energie-efficiëntie neemt af door de toegenomen energiebehoefte.
Een ander aandachtspunt bij het draaien van een schortbandtransporteur op hoge snelheid is de verhoogde kans op fijnstof. Er kunnen schurende effecten optreden tussen het materiaal en de band. Door de mogelijke aanwezigheid van fijnstof in de lucht, veroorzaakt de vorming van fijnstof niet alleen meer problemen, maar creëert het ook een gevaarlijkere werkomgeving voor de medewerkers in het algemeen. Daarom is het vinden van de optimale snelheid des te belangrijker voor de productiviteit en de operationele veiligheid van de fabriek.
Schortbandtransporteurs hebben beperkingen wat betreft de grootte en het type erts. De beperkingen variëren, maar er mag nooit zinloos materiaal op de transporteur worden gestort. U moet niet alleen rekening houden met de toepassing waarvoor u de transporteur gaat gebruiken, maar ook met de plaats van de transporteur in het proces.
Over het algemeen geldt in de industrie de richtlijn dat de breedte van de opvangbak (binnenrok) tweemaal zo groot moet zijn als het grootste stuk materiaal. Andere factoren, zoals een goed ontworpen open trechter in combinatie met een kantelplaat, kunnen de afmetingen van de opvangbak beïnvloeden, maar dit is alleen relevant in bepaalde situaties.
Het is niet ongebruikelijk om 1500 mm materiaal te kunnen afvoeren als een invoerband van 3000 mm breed wordt gebruikt. Materiaal met een negatieve afmeting van 300 mm, afkomstig uit ertshopen of opslag-/mengbakken van de breker, wordt doorgaans met een schortbandtransporteur naar de secundaire breker gevoerd.
Bij het dimensioneren van een schortbandtransporteur en het bijbehorende aandrijfsysteem (motor), net als bij veel andere apparatuur in de mijnbouw, zijn ervaring en kennis van het gehele proces van onschatbare waarde. Voor het dimensioneren van een schortbandtransporteur is basiskennis van fabrieksgegevens vereist om de criteria in het "Application Data Sheet" van de leverancier (of de gegevens die de leverancier ontvangt) nauwkeurig in te vullen.
De belangrijkste criteria waarmee rekening moet worden gehouden, zijn onder meer de toevoersnelheid (piek en normaal), materiaaleigenschappen (zoals vochtgehalte, korrelgrootteverdeling en vorm), maximale blokgrootte van het erts/gesteente, bulkdichtheid van het erts/gesteente (maximaal en minimaal) en de toevoer- en afvoeromstandigheden.
Soms kunnen er echter extra variabelen bijkomen in het dimensioneringsproces van de schortbandtransporteur, waarmee rekening moet worden gehouden. Een belangrijke extra variabele waar leveranciers naar zouden moeten informeren, is de configuratie van de trechter. De opening voor de snijlengte van de trechter (L2) bevindt zich direct boven de schortbandtransporteur. Indien van toepassing is dit een cruciale parameter, niet alleen voor de juiste dimensionering van de schortbandtransporteur, maar ook voor het aandrijfsysteem.
Zoals hierboven vermeld, is de bulkdichtheid van erts/gesteente een van de basisvereisten en moet deze een rol spelen bij de effectieve afmetingen van de transportband. Dichtheid is het gewicht van een materiaal in een bepaald volume; bulkdichtheid wordt meestal gemeten in tonnen per kubieke meter (t/m³) of ponden per kubieke voet (lbs/ft³). Een belangrijk punt om te onthouden is dat bulkdichtheid wordt gebruikt voor transportbanden met schorten, en niet de dichtheid van vaste stoffen zoals bij andere ertsbewerkingsmachines.
Waarom is bulkdichtheid zo belangrijk? Schorttransporteurs zijn volumetrische transporteurs, wat betekent dat de bulkdichtheid wordt gebruikt om de snelheid en het vermogen te bepalen die nodig zijn om een bepaalde hoeveelheid materiaal per uur af te voeren. De minimale bulkdichtheid wordt gebruikt om de snelheid te bepalen, en de maximale bulkdichtheid bepaalt het vermogen (koppel) dat de transporteur nodig heeft.
Kortom, het is belangrijk om de juiste bulkdichtheid te gebruiken in plaats van de vaste stofdichtheid om uw schortbandtransporteur te dimensioneren. Als deze berekeningen onjuist zijn, kan de uiteindelijke doorvoersnelheid van het daaropvolgende proces in gevaar komen.
Het bepalen van de trechterlengte is een cruciaal onderdeel bij de juiste bepaling en selectie van een schortbandtransporteur en aandrijfsysteem (motor). Maar hoe weet je dit zeker? De trechterlengte is de afstand van de afgeschermde achterplaat van de trechter tot de afschuifbalk aan de uitlaatkant van de trechter. Het klinkt eenvoudig, maar het is belangrijk om te weten dat dit niet verward moet worden met de afmeting van de bovenkant van de trechter die het materiaal bevat.
Het doel van het meten van de afschuiflengte van de trechter is het bepalen van de werkelijke afschuiflijn van het materiaal en waar het materiaal in de rok zich scheidt (afschuift) van het materiaal (L2) in de trechter. De afschuifweerstand van het materiaal wordt doorgaans geschat op 50-70% van de totale kracht/het totale vermogen. Deze berekening van de afschuiflengte zal resulteren in ofwel ondervermogen (productieverlies) ofwel oververmogen (stijging van de operationele kosten).
De juiste afstand tussen de apparatuur is essentieel voor elke installatie. Zoals eerder vermeld, kan de schortbandtransporteur op een helling worden gemonteerd om ruimte te besparen. Het kiezen van de juiste lengte van de schortbandtransporteur kan niet alleen de investeringskosten (capex) verlagen, maar ook het energieverbruik en de bedrijfskosten reduceren.
Maar hoe wordt de optimale lengte bepaald? De optimale lengte van een schortbandtransporteur is de lengte die de vereiste taak in de kortst mogelijke afstand kan uitvoeren. In sommige gevallen kan de keuze voor een transporteur echter langer duren om materiaal naar de volgende apparatuur te transporteren en zo overslagpunten (en onnodige kosten) te elimineren.
Om de kortst mogelijke en best mogelijke feeder te bepalen, moet de schortfeeder flexibel onder de trechter (L2) worden geplaatst. Nadat de afschuiflengte en de beddiepte zijn bepaald, kan de totale lengte worden geminimaliseerd om zogenaamd "zelfspoelen" aan het afvoereinde te voorkomen wanneer de feeder niet in gebruik is.
De keuze voor het juiste aandrijfsysteem voor uw schortbandtransporteur hangt af van de werking en de doelstellingen van de transporteur. Schortbandtransporteurs zijn ontworpen om met variabele snelheden te werken, om materiaal uit de opslag te halen en stroomafwaarts met een gecontroleerde snelheid aan te voeren voor maximale efficiëntie. De materialen kunnen variëren als gevolg van factoren zoals het seizoen, de samenstelling van het erts of de patronen van explosieven en mengen.
Twee soorten aandrijvingen die geschikt zijn voor variabele snelheden zijn mechanische aandrijvingen met tandwielreductoren, frequentiegestuurde motoren en frequentieomvormers (VFD's), of hydraulische motoren en krachtbronnen met variabele-verplaatsingspompen. Tegenwoordig zijn mechanische aandrijvingen met variabele snelheid de voorkeursaandrijfsystemen gebleken vanwege technologische vooruitgang en voordelen op het gebied van investeringskosten.
Hydraulische aandrijfsystemen hebben zeker hun nut, maar worden niet als ideaal beschouwd in vergelijking met de twee variabele aandrijfsystemen.
Geplaatst op: 14 juli 2022
