Po opublikowaniu październikowego numeru czasopisma International Mining, a konkretnie corocznego artykułu na temat kruszenia i transportu w kopalni, przyjrzeliśmy się bliżej jednemu z głównych elementów tych systemów, czyli podajnikowi płytowemu.
W górnictwie,podajniki fartuchoweOdgrywają ważną rolę w zapewnieniu płynnej pracy i wydłużeniu czasu sprawności. Ich zastosowania w układach przetwarzania minerałów są bardzo zróżnicowane; jednak ich pełne możliwości nie są dobrze znane w branży, co rodzi wiele pytań.
Martin Yester, Global Product Support, Metso Bulk Products, odpowiada na niektóre z ważniejszych pytań.
Mówiąc najprościej, podajnik płytowy (znany również jako podajnik kubełkowy) to typ mechanicznego podajnika stosowanego w operacjach związanych z transportem materiałów w celu przesyłania (podawania) materiału do innego sprzętu lub ze zbiornika magazynowego, skrzyni lub leja w celu wydobywania materiału (rudy/skały) z kontrolowaną szybkością.
Podajniki te można stosować w różnych zastosowaniach w operacjach pierwotnych, wtórnych i trzeciorzędnych (odzyskiwanie).
Podajniki łańcuchowe do podwozi ciągnikowych to łańcuchy podwozia, rolki i koła tylne, które są również stosowane w spycharkach i koparkach. Ten typ podajnika dominuje w branżach, w których użytkownicy potrzebują podajnika, który może wydobywać materiały o różnych właściwościach. Uszczelki poliuretanowe w łańcuchu zapobiegają przedostawaniu się materiału ściernego do wewnętrznych sworzni i tulei, zmniejszając zużycie i wydłużając żywotność sprzętu w porównaniu z łańcuchami suchymi. Podajniki łańcuchowe do podwozi ciągnikowych redukują również hałas, zapewniając cichszą pracę. Ogniwa łańcucha są poddawane obróbce cieplnej w celu wydłużenia żywotności.
Do korzyści zaliczają się: większa niezawodność, mniej części zamiennych, mniej czynności konserwacyjnych i lepsza kontrola podawania. W zamian za to wzrasta wydajność, a w każdym cyklu przetwarzania minerałów powstaje mniej wąskich gardeł.
Powszechne przekonanie na tematpodajniki fartuchowepolega na tym, że muszą być instalowane poziomo. Wbrew powszechnemu przekonaniu, można je montować na zboczach! Daje to wiele dodatkowych korzyści i funkcji. Podczas instalowania podajnika płytowego na zboczu, potrzeba mniej miejsca – zbocze nie tylko ogranicza powierzchnię podłogi, ale także zmniejsza wysokość leja odbiorczego. Pochylone podajniki płytowe są bardziej wyrozumiałe w przypadku większych kawałków materiału i ogólnie zwiększają objętość leja oraz skracają czas cyklu dla ciężarówek transportowych.
Należy pamiętać, że przy montażu podajnika kubełkowego na zboczu należy wziąć pod uwagę kilka czynników, aby zoptymalizować proces. Prawidłowo zaprojektowany zasobnik, kąt nachylenia, konstrukcja konstrukcji wsporczej oraz system przejść i schodów wokół podajnika to kluczowe czynniki.
Powszechnym błędnym przekonaniem dotyczącym obsługi jakiegokolwiek urządzenia jest: „Im szybciej, tym lepiej”. W przypadku podajników płytowych nie jest to prawdą. Optymalna prędkość wynika ze znalezienia równowagi między wydajnością a szybkością wysyłki. Działają wolniej niż podajniki taśmowe, ale ma ku temu dobry powód.
Zwykle optymalna prędkość podajnika płytowego wynosi 0,05–0,40 m/s. Jeśli ruda nie jest ścierna, prędkość można zwiększyć do ponad 0,30 m/s ze względu na możliwą redukcję zużycia.
Wyższe prędkości pogarszają działanie: jeśli prędkości są zbyt wysokie, istnieje ryzyko przyspieszonego zużycia podzespołów. Efektywność energetyczna spada również ze względu na większe zapotrzebowanie na energię.
Kolejną kwestią, o której należy pamiętać podczas pracy podajnika płytowego z dużą prędkością, jest zwiększone prawdopodobieństwo powstawania drobnych cząstek. Może dojść do ścierania materiału i płyty. Ze względu na możliwą obecność pyłu lotnego w powietrzu, powstawanie drobnych cząstek nie tylko stwarza więcej problemów, ale także stwarza bardziej niebezpieczne środowisko pracy dla wszystkich pracowników. Dlatego znalezienie optymalnej prędkości jest jeszcze ważniejsze dla wydajności zakładu i bezpieczeństwa operacyjnego.
Podajniki płytowe mają pewne ograniczenia, jeśli chodzi o wielkość i rodzaj rudy. Ograniczenia te mogą się różnić, ale materiału nigdy nie należy bezsensownie zrzucać do podajnika. Należy wziąć pod uwagę nie tylko zastosowanie podajnika, ale także miejsce jego umieszczenia w procesie.
Ogólnie rzecz biorąc, branżowa zasada dotycząca rozmiarów podajników płytowych stanowi, że szerokość misy (wewnętrznej osłony) powinna być dwukrotnie większa od rozmiaru największego kawałka materiału. Inne czynniki, takie jak prawidłowo zaprojektowany otwarty zasobnik w połączeniu z zastosowaniem „płyty zabezpieczającej przed kamieniami”, mogą mieć wpływ na rozmiar misy, ale ma to znaczenie tylko w określonych sytuacjach.
Nie jest niczym niezwykłym, że można wydobyć 1500 mm materiału, jeśli używany jest podajnik o szerokości 3000 mm. Materiał o średnicy ujemnej 300 mm wydobywany ze stosów rudy kruszarki lub skrzyń magazynowych/mieszających jest zwykle wydobywany za pomocą podajnika płytowego w celu zasilania kruszarki wtórnej.
Przy doborze wielkości podajnika płytowego i odpowiadającego mu układu napędowego (silnika), podobnie jak w przypadku wielu urządzeń w przemyśle górniczym, nieocenione jest doświadczenie i wiedza na temat całego procesu. Dobór wielkości podajnika płytowego wymaga podstawowej znajomości danych fabrycznych, aby dokładnie wypełnić kryteria wymagane w „Arkuszu danych technicznych” dostawcy (lub informacje, które dostawca otrzymuje od niego).
Podstawowe kryteria, które należy wziąć pod uwagę, obejmują szybkość podawania (szczytową i normalną), właściwości materiału (takie jak wilgotność, gradacja i kształt), maksymalny rozmiar bloku rudy/skały, gęstość objętościową rudy/skały (maksymalną i minimalną) oraz warunki podawania i wylotu.
Czasami jednak do procesu określania wielkości podajnika płytowego mogą zostać dodane zmienne, które należy uwzględnić. Dostawcy powinni pytać o dodatkową istotną zmienną, czyli konfigurację zasobnika. Dokładniej, otwór zasobnika (L2) na długość cięcia znajduje się bezpośrednio nad podajnikiem płytowym. W stosownych przypadkach jest to kluczowy parametr nie tylko dla prawidłowego określenia wielkości podajnika płytowego, ale także dla układu napędowego.
Jak wspomniano powyżej, gęstość nasypowa rudy/skały jest jednym z podstawowych wymagań normatywnych i powinna obejmować efektywny rozmiar podajnika magazynującego. Gęstość to waga materiału w danej objętości, zwykle gęstość nasypowa jest mierzona w tonach na metr sześcienny (t/m³) lub funtach na stopę sześcienną (lbs/ft³). Należy pamiętać, że w przypadku podajników płytowych stosuje się gęstość nasypową, a nie gęstość ciał stałych jak w przypadku innych urządzeń do przetwarzania minerałów.
Dlaczego więc gęstość nasypowa jest tak ważna? Podajniki płytowe są podajnikami objętościowymi, co oznacza, że gęstość nasypowa służy do określenia prędkości i mocy potrzebnej do wydobycia określonej ilości materiału na godzinę. Minimalna gęstość nasypowa służy do określenia prędkości, a maksymalna gęstość nasypowa określa moc (moment obrotowy) wymaganą przez podajnik.
Podsumowując, ważne jest, aby dobierać wielkość podajnika płytowego do konkretnej gęstości „masowej”, a nie „stałej”. Jeśli obliczenia te okażą się nieprawidłowe, końcowa prędkość podawania materiału w dalszym procesie może być zagrożona.
Określenie długości ścinania leja jest kluczowym elementem prawidłowego określenia i doboru podajnika płytowego oraz układu napędowego (silnika). Ale jak to jest pewne? Długość ścinania leja to wymiar od tylnej płyty leja z fartuchem do listwy ścinającej na wylocie leja. Brzmi to prosto, ale należy pamiętać, że nie należy tego mylić z rozmiarem górnej części leja, w której znajduje się materiał.
Celem pomiaru długości ścinania zasobnika jest określenie rzeczywistej linii płaszczyzny ścinania materiału oraz miejsca, w którym materiał w fartuchu oddziela się (ścina) od materiału (L2) w zasobniku. Wytrzymałość materiału na ścinanie jest zwykle szacowana na 50–70% całkowitej siły/mocy. Obliczenie długości ścinania spowoduje albo zbyt małą moc (strata produkcji), albo zbyt dużą moc (wzrost kosztów operacyjnych (opex)).
Odstępy między urządzeniami mają zasadnicze znaczenie w przypadku każdej instalacji. Jak wspomniano wcześniej, podajnik płytowy można montować na pochyłościach, aby zaoszczędzić miejsce. Wybór odpowiedniej długości podajnika płytowego pozwala nie tylko zmniejszyć wydatki kapitałowe (CAPEX), ale także zmniejszyć zużycie energii i koszty operacyjne.
Ale jak określić optymalną długość? Optymalna długość podajnika płytowego to taka, która pozwala na wykonanie wymaganego zadania przy jak najkrótszej możliwej długości. Jednak w niektórych przypadkach, w zależności od operacji, wybór podajnika może zająć więcej czasu, aby „przenieść” materiał do urządzeń znajdujących się dalej i wyeliminować punkty przeładunkowe (i niepotrzebne koszty).
Aby określić najkrótszy i najlepszy możliwy podajnik, podajnik płytowy musi być elastycznie umieszczony pod zasobnikiem (L2). Po określeniu długości ścinania i głębokości złoża można zminimalizować całkowitą długość, aby zapobiec tzw. „samoczynnemu płukaniu” na końcu wylotowym, gdy podajnik nie jest używany.
Wybór właściwego układu napędowego dla podajnika płytowego zależy od sposobu działania i przeznaczenia podajnika. Podajniki płytowe są zaprojektowane do pracy ze zmienną prędkością, aby pobierać materiał z magazynu i podawać go dalej w kontrolowany sposób, co zapewnia maksymalną wydajność. Materiały mogą się różnić w zależności od takich czynników, jak pora roku, złoże rudy lub sposoby odstrzału i mieszania.
Dwa rodzaje napędów odpowiednich do zmiennej prędkości to napędy mechaniczne wykorzystujące przekładnie redukujące, silniki o zmiennej częstotliwości i napędy o zmiennej częstotliwości (VFD) lub silniki hydrauliczne i agregaty z pompami o zmiennej wydajności. Obecnie napędy mechaniczne o zmiennej prędkości okazały się preferowanym systemem napędowym ze względu na postęp technologiczny i korzyści wynikające z nakładów inwestycyjnych.
Układy napędowe hydrauliczne mają swoje miejsce, ale nie są uważane za idealne rozwiązanie pomiędzy dwoma napędami zmiennymi.
Czas publikacji: 14 lipca 2022 r.
