Efter publiceringen av oktobernumret av International Mining, och mer specifikt den årliga artikeln om krossning och transport i gruvan, tittade vi närmare på ett av kärnelementen som utgör dessa system, plattmataren.
Inom gruvdrift,förklädematarespelar en viktig roll för att säkerställa smidig drift och öka drifttiden. Deras tillämpningar inom mineralbearbetningskretsar är mycket varierande; deras fulla kapacitet är dock inte välkänd inom branschen, vilket leder till många av de frågor som väcks.
Martin Yester, global produktsupport, Metso Bulk Products, svarar på några av de viktigaste frågorna.
Enkelt uttryckt är en plattmatare (även känd som en trågmatare) en mekanisk typ av matare som används vid materialhantering för att överföra (mata) material till annan utrustning eller från lager, låda eller tratt för att utvinna material (malm/berg) med en kontrollerad hastighet.
Dessa matare kan användas i en mängd olika tillämpningar inom primär, sekundär och tertiär (återvinnings) verksamhet.
Traktorkedjematare avser undervagnskedjor, rullar och bakhjul som också används på bulldozrar och grävmaskiner. Denna typ av matare dominerar industrier där användare behöver en matare som kan extrahera material med olika egenskaper. Polyuretantätningar i kedjan förhindrar att slipande material tränger in i de inre stiften och bussningarna, vilket minskar slitage och förlänger utrustningens livslängd jämfört med torra kedjor. Traktorkedjematare minskar också bullerföroreningar för tystare drift. Kedjans länkar är värmebehandlade för förlängd livslängd.
Sammantaget inkluderar fördelarna ökad tillförlitlighet, färre reservdelar, mindre underhåll och bättre matningskontroll. I gengäld ökar dessa fördelar produktiviteten med minimala flaskhalsar i alla mineralbearbetningsloopar.
En vanlig uppfattning omförklädematareär att de måste installeras horisontellt. Tvärtemot vad många tror kan de monteras i sluttningar! Detta ger många ytterligare fördelar och funktioner. När man installerar en plattmatare i en sluttning krävs mindre utrymme totalt sett – lutningen begränsar inte bara golvytan, den minskar också höjden på mottagningstratten. Lutande plattmatare är mer förlåtande när det gäller större materialstycken och kommer totalt sett att öka volymen i tratten och minska cykeltiderna för lastbilar.
Tänk på att det finns vissa faktorer att vara medveten om när du installerar en trågmatare i en sluttning för att optimera processen. En korrekt utformad tratt, lutningsvinkel, utformning av stödstrukturen och ett system av passager och trappor runt mataren är alla viktiga faktorer.
En vanlig missuppfattning om att använda vilken enhet som helst är: "Ju förr desto bättre." När det gäller plattmatare är det inte fallet. Optimal hastighet kommer från att hitta en balans mellan effektivitet och leveranshastighet. De går långsammare än bandmatare, men det av goda skäl.
Vanligtvis är den optimala hastigheten för plattmataren 0,05–0,40 m/s. Om malmen är icke-slipande kan hastigheten ökas till över 0,30 m/s på grund av eventuellt minskat slitage.
Högre hastigheter försämrar driften: om dina hastigheter är för höga riskerar du snabbare slitage på komponenterna. Energieffektiviteten minskar också på grund av ökat energibehov.
En annan sak att tänka på när man kör en plattmatare med hög hastighet är den ökade sannolikheten för fina partiklar. Det kan finnas slipande effekter mellan materialet och plattan. På grund av den möjliga förekomsten av flyktigt damm i luften skapar skapandet av fina partiklar inte bara fler problem, utan också en farligare arbetsmiljö för anställda som helhet. Därför är det ännu viktigare för anläggningens produktivitet och driftssäkerhet att hitta den optimala hastigheten.
Plattmatare har begränsningar när det gäller storlek och typ av malm. Restriktionerna varierar, men material bör aldrig dumpas i onödan på mataren. Du måste inte bara ta hänsyn till tillämpningen där du kommer att använda mataren, utan också var den kommer att placeras i processen.
Generellt sett är branschregeln för storlekar på plattmatare att bredden på tråget (innerkanten) ska vara dubbelt så stor som den största materialbiten. Andra faktorer, såsom en korrekt utformad öppen tratt i kombination med användning av en "stenvändplatta", kan påverka trågets storlek, men detta är endast relevant i vissa situationer.
Det är inte ovanligt att kunna utvinna 1 500 mm material om en 3 000 mm bred matare används. Negativt 300 mm material som utvinns från malmhögar eller lagrings-/blandningslådor i krossar utvinns vanligtvis med hjälp av en plattmatare för att mata den sekundära krossen.
Vid dimensionering av en plattmatare och motsvarande drivsystem (motor), liksom med många andra utrustningar inom gruvindustrin, är erfarenhet och kunskap om hela processen ovärderlig. Dimensionering av plattmatare kräver grundläggande kunskaper om fabriksdata för att korrekt kunna fylla i de kriterier som krävs i leverantörens "applikationsdatablad" (eller så att leverantören får deras information).
Grundläggande kriterier som bör beaktas inkluderar matningshastighet (topp och normal), materialegenskaper (såsom fuktighet, gradering och form), maximal blockstorlek för malm/berg, bulkdensitet för malm/berg (maximal och minimal) samt matnings- och utloppsförhållanden.
Ibland kan dock variabler läggas till i storleksprocessen för plattmataren, vilka bör inkluderas. En viktig ytterligare variabel som leverantörer bör fråga om är trattkonfigurationen. Mer specifikt är trattens öppning för snittlängd (L2) placerad direkt ovanför plattmataren. Där det är tillämpligt är detta en nyckelparameter, inte bara för korrekt dimensionering av en plattmatare, utan även för drivsystemet.
Som nämnts ovan är skrymdensiteten för malm/berg ett av de grundläggande standardkraven och bör inkludera den effektiva hamstringsmatarens storlek. Densitet är vikten av ett material i en given volym, vanligtvis mäts skrymdensitet i ton per kubikmeter (t/m³) eller pund per kubikfot (lbs/ft³). En särskild anmärkning att komma ihåg är att skrymdensitet används för plattmatare, inte fastämnesdensitet som i annan mineralbearbetningsutrustning.
Så varför är skrymdensitet så viktig? Plattmatare är volumetriska matare, vilket innebär att skrymdensiteten används för att bestämma hastigheten och effekten som krävs för att extrahera ett visst tonnage material per timme. Den lägsta skrymdensiteten används för att bestämma hastigheten, och den maximala skrymdensiteten bestämmer effekten (vridmomentet) som krävs av mataren.
Sammantaget är det viktigt att använda rätt "bulk"-densitet snarare än "fast"-densitet för att dimensionera din plattmatare. Om dessa beräkningar är felaktiga kan den slutliga matningshastigheten i nedströmsprocessen äventyras.
Att bestämma trattens skärlängd är en avgörande komponent för korrekt bestämning och val av en plattmatare och drivsystem (motor). Men hur är detta säkert? Trattens skärlängd är måttet från trattens kjolformade bakplatta till skärstången vid trattens utloppsände. Det låter enkelt, men det är viktigt att notera att detta inte ska förväxlas med storleken på toppen av tratten som håller materialet.
Syftet med att hitta denna mätning av trattens skjuvlängd är att bestämma materialets faktiska skjuvplanslinje och var materialet i kjolen separerar (skjuvs) från materialet (L2) i tratten. Materialets skjuvmotstånd uppskattas vanligtvis till mellan 50-70 % av den totala kraften/effekten. Denna beräkning av skjuvlängden kommer att resultera i antingen underkraft (produktionsförlust) eller överkraft (ökning av driftskostnader (opex)).
Avståndet mellan utrustning är avgörande för alla anläggningar. Som tidigare nämnts kan plattmataren monteras i sluttningar för att spara utrymme. Att välja rätt längd på plattmataren kan inte bara minska kapitalutgifterna (capex), utan också minska energiförbrukningen och driftskostnaderna.
Men hur bestäms den optimala längden? Den optimala längden på en plattmatare är den som kan uppfylla den erforderliga uppgiften på kortast möjliga längd. I vissa fall kan dock valet av matare ta längre tid för en operation att "överföra" material till nedströms utrustning och eliminera överföringspunkter (och onödiga kostnader).
För att bestämma den kortaste och bästa möjliga mataren måste plattmataren placeras flexibelt under tratten (L2). Efter att ha bestämt skärlängden och bädddjupet kan den totala längden minimeras för att förhindra så kallad "självspolning" vid utloppsänden när mataren är inaktiv.
Att välja rätt drivsystem för din plattmatare beror på matarens funktion och mål. Plattmatare är konstruerade för att arbeta med varierande hastigheter för att extrahera från lagring och mata nedströms med en kontrollerad hastighet för maximal effektivitet. Materialen kan variera beroende på faktorer som årstid, malmkropp eller sprängnings- och blandningsmönster.
Två typer av drivsystem som är lämpliga för variabel hastighet är mekaniska drivsystem med reducerväxlar, motorer med variabel frekvens och frekvensomriktare (VFD), eller hydraulmotorer och kraftenheter med pumpar med variabel deplacement. Idag har mekaniska drivsystem med variabel hastighet visat sig vara det självklara valet på grund av tekniska framsteg och fördelar med kapitalkostnader.
Hydrauliska drivsystem har sin plats, men anses inte vara idealiska mellan de två variabla drivningarna.
Publiceringstid: 14 juli 2022
