În urma publicării numărului din octombrie al revistei International Mining și, mai precis, a rubricii anuale despre concasare și transport în carieră, am analizat mai îndeaproape unul dintre elementele de bază care alcătuiesc aceste sisteme, alimentatorul cu platformă.
În minerit,alimentatoare de șorțjoacă un rol important în asigurarea unei funcționări ireproșabile și creșterea timpului de funcționare. Aplicațiile lor în circuitele de prelucrare a mineralelor sunt foarte diverse; cu toate acestea, capacitățile lor complete nu sunt bine cunoscute în întreaga industrie, ceea ce duce la multe dintre întrebările ridicate.
Martin Yester, de la departamentul de asistență globală pentru produse de la Metso Bulk Products, răspunde la câteva dintre cele mai importante întrebări.
În termeni simpli, un alimentator cu șorț (cunoscut și sub denumirea de alimentator cu cuvă) este un tip mecanic de alimentator utilizat în operațiunile de manipulare a materialelor pentru a transfera (alimenta) material către alte echipamente sau din inventarul depozitat, cutie sau buncăr pentru a extrage material (minereu/rocă) la o rată controlată.
Aceste alimentatoare pot fi utilizate într-o varietate de aplicații în operațiuni primare, secundare și terțiare (de recuperare).
Alimentatoarele cu șorț de lanț pentru tractor se referă la lanțuri de șasiu, role și roți de coadă, care sunt utilizate și pe buldozere și excavatoare. Acest tip de alimentator domină industriile în care utilizatorii au nevoie de un alimentator care să poată extrage materiale cu proprietăți diferite. Garniturile din poliuretan din lanț împiedică pătrunderea materialelor abrazive în pinii și bucșele interne, reducând uzura și prelungind durata de viață a echipamentului în comparație cu lanțurile uscate. Alimentatoarele cu șorț de lanț pentru tractor reduc, de asemenea, poluarea fonică pentru o funcționare mai silențioasă. Verigile lanțului sunt tratate termic pentru o durată de viață extinsă.
Per total, beneficiile includ o fiabilitate sporită, mai puține piese de schimb, mai puțină întreținere și un control mai bun al alimentării. În schimb, aceste beneficii cresc productivitatea cu blocaje minime în orice buclă de procesare a mineralelor.
O credință comună desprealimentatoare de șorțeste că acestea trebuie instalate orizontal. Ei bine, contrar opiniei populare, acestea pot fi montate pe pante! Acest lucru aduce multe beneficii și caracteristici suplimentare. Atunci când se instalează un alimentator cu șorț pe o pantă, este necesar mai puțin spațiu în total - panta nu numai că limitează spațiul de pe podea, dar reduce și înălțimea buncărului de recepție. Alimentatoarele cu șorț înclinat sunt mai permisive când vine vorba de bucăți mai mari de material și, în general, vor crește volumul din buncăr și vor reduce timpii de ciclu pentru camioanele de transport.
Rețineți că există câțiva factori de care trebuie să fiți conștienți atunci când instalați un alimentator cu cuvă pe o pantă pentru a optimiza procesul. O pâlnie proiectată corespunzător, unghiul de înclinare, designul structurii de susținere și un sistem de pasaje și scări în jurul alimentatorului sunt toți factori cheie.
O concepție greșită des întâlnită despre operarea oricărui dispozitiv este: „Cu cât mai repede, cu atât mai bine”. În ceea ce privește alimentatoarele cu șorț, nu este cazul. Viteza optimă vine din găsirea unui echilibru între eficiență și viteza de livrare. Acestea funcționează mai lent decât alimentatoarele cu bandă, dar pe bună dreptate.
De obicei, viteza optimă a alimentatorului cu șorț este de 0,05-0,40 m/s. Dacă minereul este neabraziv, viteza poate fi crescută la peste 0,30 m/s datorită unei posibile reduceri a uzurii.
Vitezele mai mari afectează funcționarea: dacă vitezele sunt prea mari, riscați uzura accelerată a componentelor. Eficiența energetică scade și din cauza creșterii cererii de energie.
O altă problemă de care trebuie să țineți cont atunci când utilizați un alimentator cu șorț la viteză mare este probabilitatea crescută de apariție a particulelor fine. Pot exista efecte abrazive între material și placă. Din cauza posibilei prezențe a prafului fugar în aer, crearea de particule fine nu numai că creează mai multe probleme, dar creează și un mediu de lucru mai periculos pentru angajați în ansamblu. Prin urmare, găsirea vitezei optime este și mai importantă pentru productivitatea instalației și siguranța în funcționare.
Alimentatoarele cu șorț au limitări în ceea ce privește dimensiunea și tipul de minereu. Restricțiile vor varia, dar materialul nu ar trebui niciodată deversat inutil pe alimentator. Trebuie să luați în considerare nu numai aplicația în care veți utiliza alimentatorul, ci și locul în care acesta va fi plasat în timpul procesului.
În general, regula industrială privind dimensiunile alimentatoarelor cu șorț este că lățimea tăvii (fusta interioară) trebuie să fie de două ori mai mare decât cea mai mare bucată de material. Alți factori, cum ar fi o pâlnie deschisă proiectată corespunzător, combinată cu utilizarea unei „plăci basculante”, pot afecta dimensiunea tăvii, dar acest lucru este relevant doar în anumite situații.
Nu este neobișnuit să se poată extrage 1.500 mm de material dacă se utilizează un alimentator cu lățimea de 3.000 mm. Materialul cu lățimea negativă de 300 mm extras din grămezi de minereu de concasare sau din cutii de depozitare/amestecare este de obicei extras folosind un alimentator cu șorț pentru a alimenta concasorul secundar.
La dimensionarea unui alimentator cu șorț și a sistemului de acționare corespunzător (motor), ca în cazul multor echipamente din industria minieră, experiența și cunoașterea întregului proces sunt neprețuite. Dimensionarea alimentatorului cu șorț necesită cunoștințe de bază despre datele din fabrică pentru a îndeplini cu exactitate criteriile cerute de „Fișa cu date de aplicare” a furnizorului (sau furnizorul primește informațiile acestuia).
Criteriile de bază care ar trebui luate în considerare includ viteza de alimentare (vârf și normală), proprietățile materialului (cum ar fi umiditatea, granulația și forma), dimensiunea maximă a blocului de minereu/rocă, densitatea volumetrică a minereului/rocii (maximă și minimă) și condițiile de alimentare și de evacuare.
Totuși, uneori la procesul de dimensionare a alimentatorului cu șorț se pot adăuga variabile care ar trebui incluse. O variabilă suplimentară majoră despre care furnizorii ar trebui să se intereseze este configurația buncărului. Mai exact, deschiderea lungimii de tăiere a buncărului (L2) este situată direct deasupra alimentatorului cu șorț. Acolo unde este cazul, acesta este un parametru cheie nu numai pentru dimensionarea corectă a unui alimentator cu șorț, ci și pentru sistemul de acționare.
Așa cum s-a menționat mai sus, densitatea volumetrică a minereului/rocii este una dintre cerințele standard de bază și ar trebui să includă dimensiunea efectivă a alimentatorului de stocare. Densitatea este greutatea unui material într-un volum dat, de obicei densitatea volumetrică se măsoară în tone pe metru cub (t/m³) sau livre pe picior cub (lbs/ft³). O notă specială de reținut este că densitatea volumetrică este utilizată pentru alimentatoarele cu șorț, nu densitatea solidelor, ca în alte echipamente de prelucrare a mineralelor.
De ce este densitatea vrac atât de importantă? Alimentatoarele cu șorț sunt alimentatoare volumetrice, ceea ce înseamnă că densitatea vrac este utilizată pentru a determina viteza și puterea necesare pentru a extrage un anumit tonaj de material pe oră. Densitatea vrac minimă este utilizată pentru a determina viteza, iar densitatea vrac maximă determină puterea (cuplul) necesar alimentatorului.
Per total, este important să utilizați densitatea corectă „în vrac” mai degrabă decât densitatea „solidă” pentru a dimensiona alimentatorul cu șorț. Dacă aceste calcule sunt incorecte, rata finală de alimentare a procesului din aval poate fi compromisă.
Determinarea lungimii de forfecare a pâlniei este o componentă critică în determinarea și selectarea corectă a unui alimentator cu șorț și a sistemului de acționare (motor). Dar cum se poate face acest lucru cu siguranță? Lungimea de forfecare a pâlniei este dimensiunea de la placa din spate a pâlniei cu manta până la bara de forfecare de la capătul de ieșire al pâlniei. Sună simplu, dar este esențial să rețineți că aceasta nu trebuie confundată cu dimensiunea părții superioare a pâlniei care conține materialul.
Scopul calculării acestei măsurători a lungimii de forfecare a pâlniei este de a determina linia planului de forfecare real al materialului și locul unde materialul din fustă se separă (forfecare) de materialul (L2) din pâlnie. Rezistența la forfecare a materialului este de obicei estimată la 50-70% din forța/puterea totală. Acest calcul al lungimii de forfecare va duce fie la o putere insuficientă (pierdere de producție), fie la o putere excesivă (creșterea cheltuielilor de operare).
Spațierea echipamentelor este esențială pentru orice instalație. După cum am menționat anterior, alimentatorul cu șorț poate fi montat pe pante pentru a economisi spațiu. Alegerea lungimii corecte a alimentatorului cu șorț nu numai că poate reduce cheltuielile de capital (capex), dar poate reduce și consumul de energie și costurile de operare.
Dar cum se determină lungimea optimă? Lungimea optimă a unui alimentator cu șorț este cea care poate îndeplini sarcina necesară în cea mai scurtă lungime posibilă. Cu toate acestea, în unele cazuri, pentru o operațiune, alegerea alimentatorului poate dura mai mult timp pentru a „transfera” materialul către echipamentele din aval și a elimina punctele de transfer (și costurile inutile).
Pentru a determina cel mai scurt și mai bun alimentator posibil, alimentatorul cu șorț trebuie poziționat flexibil sub buncăr (L2). După determinarea lungimii de forfecare și a adâncimii patului, lungimea totală poate fi redusă la minimum pentru a preveni așa-numita „auto-spălare” la capătul de descărcare atunci când alimentatorul este inactiv.
Alegerea sistemului de acționare potrivit pentru alimentatorul cu șorț va depinde de funcționarea și obiectivele alimentatorului. Alimentatoarele cu șorț sunt proiectate să funcționeze la viteze variabile pentru a extrage din depozit și a alimenta în aval la o rată controlată pentru o eficiență maximă. Materialele pot varia în funcție de factori precum anotimpul, corpul de minereu sau modelele de explozie și amestecare.
Două tipuri de acționări potrivite pentru viteză variabilă sunt acționările mecanice care utilizează reductoare, motoare cu frecvență variabilă și acționări cu frecvență variabilă (VFD) sau motoare hidraulice și unități de putere cu pompe cu debit variabil. Astăzi, acționările mecanice cu viteză variabilă s-au dovedit a fi sistemul de acționare preferat datorită progreselor tehnologice și avantajelor în materie de cheltuieli de capital.
Sistemele de acționare hidraulică își au locul lor, dar nu sunt considerate ideale între cele două acționări variabile.
Data publicării: 14 iulie 2022
