Po objavi oktobrske številke revije International Mining, natančneje letne publikacije o drobljenju in transportu v jami, smo si podrobneje ogledali enega od ključnih elementov teh sistemov, in sicer ploščadni podajalnik.
V rudarstvu,podajalniki na predpasnikihigrajo pomembno vlogo pri zagotavljanju nemotenega delovanja in podaljševanju časa delovanja. Njihova uporaba v tokokrogih za predelavo mineralov je zelo raznolika; vendar njihove celotne zmogljivosti niso dobro znane v celotni industriji, kar vodi do številnih vprašanj.
Martin Yester, globalna podpora izdelkom pri Metso Bulk Products, odgovarja na nekatera pomembnejša vprašanja.
Preprosto povedano, predpasni podajalnik (znan tudi kot podajalnik s ploščo) je mehanski tip podajalnika, ki se uporablja pri ravnanju z materiali za prenos (dovajanje) materiala v drugo opremo ali iz skladiščne zaloge, škatle ali lijaka za črpanje materiala (rude/kamnine) z nadzorovano hitrostjo.
Te podajalnike je mogoče uporabljati v različnih aplikacijah v primarnih, sekundarnih in terciarnih (regeneracijskih) postopkih.
Traktorski verižni podajalniki se nanašajo na verige podvozja, valje in repna kolesa, ki se uporabljajo tudi na buldožerjih in bagrih. Ta vrsta podajalnika prevladuje v panogah, kjer uporabniki potrebujejo podajalnik, ki lahko izvleče materiale z različnimi lastnostmi. Poliuretanska tesnila v verigi preprečujejo vstop abrazivnega materiala v notranje zatiče in puše, kar zmanjšuje obrabo in podaljšuje življenjsko dobo opreme v primerjavi s suhimi verigami. Traktorski verižni podajalniki tudi zmanjšujejo hrup za tišje delovanje. Členi verige so toplotno obdelani za daljšo življenjsko dobo.
Na splošno prednosti vključujejo večjo zanesljivost, manj rezervnih delov, manj vzdrževanja in boljši nadzor dovajanja. Po drugi strani pa te prednosti povečajo produktivnost z minimalnimi ozkimi grli v kateri koli zanki predelave mineralov.
Splošno prepričanje opodajalniki na predpasnikihje, da jih je treba namestiti vodoravno. No, v nasprotju s splošnim prepričanjem jih je mogoče namestiti na pobočja! To prinaša številne dodatne prednosti in funkcije. Pri namestitvi predpasničnega podajalnika na pobočje je potrebno manj prostora – naklon ne le omejuje površino tal, ampak tudi zmanjša višino sprejemnega lijaka. Nagnjeni predpasni podajalniki so bolj prizanesljivi pri večjih kosih materiala in na splošno povečajo prostornino v lijaku ter skrajšajo čase ciklov za tovornjake.
Pri nameščanju podajalnika na pobočju upoštevajte nekaj dejavnikov, da optimizirate postopek. Pravilno zasnovan lijak, kot nagiba, zasnova podporne konstrukcije ter sistem prehodov in stopnic okoli podajalnika so ključni dejavniki.
Pogosto zmotno prepričanje o upravljanju katere koli naprave je: »Prej ko je, tem bolje.« Kar zadeva podajalnike s ploščadjo, to ne drži. Optimalna hitrost izhaja iz iskanja ravnovesja med učinkovitostjo in hitrostjo dostave. Delujejo počasneje kot tračni podajalniki, vendar z dobrim razlogom.
Običajno je optimalna hitrost podajalnika ploščadi 0,05–0,40 m/s. Če ruda ni abrazivna, se lahko hitrost zaradi morebitne manjše obrabe poveča nad 0,30 m/s.
Višje hitrosti poslabšajo delovanje: če so vaše hitrosti previsoke, tvegate pospešeno obrabo komponent. Zaradi povečane porabe energije se zmanjša tudi energetska učinkovitost.
Pri delovanju podajalnika s ploščadjo pri visoki hitrosti je treba upoštevati tudi povečano verjetnost nastanka drobnih delcev. Med materialom in ploščo lahko pride do abrazivnih učinkov. Zaradi morebitne prisotnosti ubežnega prahu v zraku nastajanje drobnih delcev ne povzroča le več težav, temveč tudi nevarnejše delovno okolje za zaposlene kot celoto. Zato je iskanje optimalne hitrosti še toliko pomembnejše za produktivnost obrata in varnost delovanja.
Predpasni podajalniki imajo omejitve glede velikosti in vrste rude. Omejitve se razlikujejo, vendar materiala nikoli ne smete brezglavo odlagati na podajalnik. Upoštevati morate ne le uporabo, kjer boste uporabljali podajalnik, temveč tudi, kam bo ta podajalnik nameščen v procesu.
Na splošno velja pravilo v industriji za velikosti podajalnikov s ploščadjo, da mora biti širina posode (notranje krilo) dvakrat večja od največjega kosa materiala. Na velikost posode lahko vplivajo tudi drugi dejavniki, kot je pravilno zasnovan odprt lijak v kombinaciji z uporabo "plošče za obračanje kamnin", vendar je to pomembno le v določenih situacijah.
Ni neobičajno, da je mogoče izvleči 1500 mm materiala, če se uporablja podajalnik širine 3000 mm. Negativni 300 mm material, izvlečen iz kupov rude drobilnika ali skladiščnih/mešalnih zabojev, se običajno izvleče z uporabo predpasniškega podajalnika za napajanje sekundarnega drobilnika.
Pri dimenzioniranju predpasniškega podajalnika in ustreznega pogonskega sistema (motorja) so, tako kot pri mnogih kosih opreme v rudarski industriji, izkušnje in poznavanje celotnega procesa neprecenljive. Dimenzioniranje predpasniškega podajalnika zahteva osnovno poznavanje tovarniških podatkov, da se natančno izpolnijo merila, ki jih zahteva dobaviteljev "Podatkovni list o uporabi" (ali dobavitelj prejme njihove podatke).
Osnovna merila, ki jih je treba upoštevati, vključujejo hitrost dovajanja (najvišjo in normalno), lastnosti materiala (kot so vlažnost, granulacija in oblika), največjo velikost bloka rude/kamnine, gostoto rude/kamnine (najvišjo in najmanjšo) ter pogoje dovajanja in izpusta.
Vendar pa se včasih v postopek dimenzioniranja predpasničnega podajalnika lahko dodajo spremenljivke, ki jih je treba vključiti. Pomembna dodatna spremenljivka, o kateri bi se morali dobavitelji pozanimati, je konfiguracija lijaka. Natančneje, odprtina lijaka za dolžino reza (L2) se nahaja neposredno nad predpasničnim podajalnikom. Kjer je to primerno, je to ključni parameter ne le za pravilno dimenzioniranje predpasničnega podajalnika, temveč tudi za pogonski sistem.
Kot je bilo že omenjeno, je nasipna gostota rude/kamnine ena od osnovnih standardnih zahtev in mora vključevati učinkovito velikost podajalnika za kopičenje. Gostota je teža materiala v dani prostornini, običajno se nasipna gostota meri v tonah na kubični meter (t/m³) ali funtih na kubični čevelj (lbs/ft³). Posebno pozornost je treba nameniti temu, da se za podajalnike s ploščadjo uporablja nasipna gostota, ne pa gostota trdnih snovi, kot pri drugi opremi za predelavo mineralov.
Zakaj je torej gostota materiala tako pomembna? Predpasni podajalniki so volumetrični podajalniki, kar pomeni, da se gostota materiala uporablja za določanje hitrosti in moči, potrebne za pridobivanje določene tonaže materiala na uro. Najmanjša gostota materiala se uporablja za določanje hitrosti, največja gostota materiala pa določa moč (navor), ki jo potrebuje podajalnik.
Na splošno je pomembno, da za dimenzioniranje podajalnika s ploščadjo uporabite pravilno gostoto "v razsutem stanju" in ne gostote "v trdnem stanju". Če so ti izračuni napačni, je lahko končna hitrost podajanja v nadaljnjem postopku ogrožena.
Določanje dolžine strižnega dela lijaka je ključnega pomena pri pravilni določitvi in izbiri predpasniškega podajalnika in pogonskega sistema (motorja). Kako pa je to zanesljivo? Dolžina strižnega dela lijaka je dimenzija od zadnje plošče lijaka z obrobo do strižne palice na izstopnem koncu lijaka. Sliši se preprosto, vendar je ključnega pomena vedeti, da se tega ne sme zamenjevati z velikostjo vrha lijaka, ki drži material.
Namen iskanja te meritve strižne dolžine lijaka je določiti dejansko strižno ravnino materiala in kje se material v robu loči (striže) od materiala (L2) v lijaku. Strižna upornost materiala je običajno ocenjena na 50–70 % celotne sile/moči. Ta izračun strižne dolžine bo povzročil bodisi premajhno moč (izguba proizvodnje) bodisi preveliko moč (povečanje obratovalnih stroškov).
Razmik med opremo je bistvenega pomena za vsak obrat. Kot smo že omenili, je mogoče predpasni podajalnik namestiti na pobočja, da prihranite prostor. Izbira pravilne dolžine predpasniškega podajalnika ne le zmanjša kapitalske izdatke, temveč tudi zmanjša porabo energije in obratovalne stroške.
Kako pa se določi optimalna dolžina? Optimalna dolžina podajalnika s ploščadjo je tista, ki lahko izpolni zahtevano nalogo v najkrajši možni dolžini. Vendar pa lahko v nekaterih primerih izbira podajalnika za določeno operacijo traja dlje, da se material "prenese" na opremo, ki je na voljo v nadaljevanju, in odpravijo se točke prenosa (in nepotrebni stroški).
Za določitev najkrajšega in najboljšega možnega podajalnika je treba predpasni podajalnik fleksibilno namestiti pod lijak (L2). Po določitvi dolžine striga in globine ležišča je mogoče celotno dolžino zmanjšati, da se prepreči tako imenovano "samopogovanje" na izpustnem koncu, ko podajalnik miruje.
Izbira pravega pogonskega sistema za vaš ploščadni podajalnik bo odvisna od delovanja in ciljev podajalnika. Ploščadni podajalniki so zasnovani tako, da delujejo s spremenljivimi hitrostmi, da črpajo iz skladišča in dovajajo material navzdol z nadzorovano hitrostjo za maksimalno učinkovitost. Materiali se lahko razlikujejo glede na dejavnike, kot so letni čas, rudno telo ali vzorci miniranja in mešanja.
Dve vrsti pogonov, primerni za spremenljivo hitrost, sta mehanski pogoni z reduktorji, motorji s spremenljivo frekvenco in pogoni s spremenljivo frekvenco (VFD) ali hidravlični motorji in pogonske enote s črpalkami s spremenljivim pretokom. Danes so se mehanski pogoni s spremenljivo hitrostjo izkazali za najboljšo izbiro pogonskega sistema zaradi tehnološkega napredka in prednosti pri kapitalskih izdatkih.
Hidravlični pogonski sistemi imajo svoje mesto, vendar ne veljajo za idealne med obema spremenljivima pogonoma.
Čas objave: 14. julij 2022
