ความสำคัญของเครื่องป้อนอาหารแบบผ้ากันเปื้อนในอุปกรณ์เหมืองแร่

หลังจากที่นิตยสาร International Mining ฉบับเดือนตุลาคมได้รับการตีพิมพ์ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งบทความพิเศษเกี่ยวกับการบดและการลำเลียงในหลุมประจำปี เราก็ได้เจาะลึกลงไปที่องค์ประกอบหลักอย่างหนึ่งที่ประกอบเป็นระบบเหล่านี้ นั่นก็คือตัวป้อนวัสดุแบบเอพริล
ในการทำเหมืองแร่เครื่องป้อนผ้ากันเปื้อนมีบทบาทสำคัญในการรับประกันการทำงานที่ราบรื่นและเพิ่มเวลาการทำงาน การประยุกต์ใช้ในวงจรการประมวลผลแร่มีความหลากหลายมาก อย่างไรก็ตาม ความสามารถทั้งหมดของมันไม่เป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม ทำให้เกิดคำถามมากมาย
Martin Yester ฝ่ายสนับสนุนผลิตภัณฑ์ระดับโลกของ Metso Bulk Products ตอบคำถามสำคัญบางส่วน
หากอธิบายแบบง่ายๆ เครื่องป้อนวัสดุแบบผ้ากันเปื้อน (เรียกอีกอย่างว่าเครื่องป้อนวัสดุแบบถาด) ก็คือเครื่องป้อนประเภทกลไกที่ใช้ในการดำเนินการจัดการวัสดุ เพื่อถ่ายโอน (ป้อน) วัสดุไปยังอุปกรณ์อื่น หรือจากคลังสินค้า กล่อง หรือถัง เพื่อสกัดวัสดุ (แร่/หิน) ในอัตราที่ควบคุมได้
ตัวป้อนเหล่านี้สามารถใช้ได้ในแอปพลิเคชันต่างๆ ในการดำเนินงานขั้นต้น ขั้นที่สอง และขั้นที่สาม (การกู้คืน)
เครื่องป้อนวัสดุแบบโซ่รถแทรกเตอร์หมายถึงโซ่ช่วงล่าง ลูกกลิ้ง และล้อหางที่ใช้ในรถปราบดินและรถขุด เครื่องป้อนวัสดุประเภทนี้ครองตลาดอุตสาหกรรมที่ผู้ใช้ต้องการเครื่องป้อนที่สามารถดึงวัสดุที่มีคุณสมบัติต่างกันได้ ซีลโพลียูรีเทนในโซ่ป้องกันไม่ให้วัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเข้าไปในหมุดและบูชภายใน ช่วยลดการสึกหรอและยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์เมื่อเทียบกับโซ่แห้ง เครื่องป้อนวัสดุแบบโซ่รถแทรกเตอร์ยังช่วยลดมลพิษทางเสียงเพื่อการทำงานที่เงียบกว่า ข้อต่อโซ่ได้รับการอบชุบด้วยความร้อนเพื่อยืดอายุการใช้งาน
โดยรวมแล้ว ประโยชน์ที่ได้รับ ได้แก่ ความน่าเชื่อถือที่เพิ่มขึ้น ชิ้นส่วนอะไหล่ที่น้อยลง การบำรุงรักษาที่น้อยลง และการควบคุมการป้อนที่ดีขึ้น ในทางกลับกัน ประโยชน์เหล่านี้จะเพิ่มผลผลิตโดยมีคอขวดน้อยที่สุดในวงจรการประมวลผลแร่ใดๆ
ความเชื่อทั่วไปเกี่ยวกับเครื่องป้อนผ้ากันเปื้อนคือต้องติดตั้งในแนวนอน ซึ่งตรงกันข้ามกับความเชื่อที่นิยมกัน เพราะสามารถติดตั้งบนทางลาดได้! ซึ่งจะทำให้ได้ประโยชน์และคุณสมบัติเพิ่มเติมอีกมากมาย เมื่อติดตั้งตัวป้อนวัสดุบนทางลาด จะต้องใช้พื้นที่โดยรวมน้อยลง ซึ่งความลาดเอียงไม่เพียงจำกัดพื้นที่เท่านั้น แต่ยังช่วยลดความสูงของช่องรับวัสดุด้วย ตัวป้อนวัสดุแบบลาดเอียงจะยืดหยุ่นกว่าเมื่อต้องบรรจุวัสดุเป็นชิ้นใหญ่ และโดยรวมแล้วจะเพิ่มปริมาตรในช่องรับวัสดุและลดระยะเวลาในการทำงานสำหรับรถบรรทุกขนส่ง
โปรดจำไว้ว่ามีปัจจัยบางประการที่ต้องทราบเมื่อติดตั้งตัวป้อนถาดบนทางลาดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการให้เหมาะสมที่สุด การออกแบบถังบรรจุ มุมเอียง การออกแบบโครงสร้างรองรับ และระบบทางเดินและบันไดรอบๆ ตัวป้อน ล้วนเป็นปัจจัยสำคัญทั้งสิ้น
ความเข้าใจผิดที่พบบ่อยเกี่ยวกับการใช้งานอุปกรณ์ใดๆ ก็คือ "ยิ่งเร็วเท่าไหร่ก็ยิ่งดี" สำหรับเครื่องป้อนกระดาษแบบเอี๊ยมแล้ว นั่นไม่เป็นความจริง ความเร็วที่เหมาะสมที่สุดมาจากการหาจุดสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและความเร็วในการจัดส่ง เครื่องป้อนกระดาษแบบเอี๊ยมทำงานช้ากว่าเครื่องป้อนกระดาษแบบสายพาน แต่ก็มีเหตุผลที่ดี
โดยทั่วไป ความเร็วที่เหมาะสมที่สุดของตัวป้อนแบบผ้ากันเปื้อนคือ 0.05-0.40 ม./วินาที หากแร่ไม่มีฤทธิ์กัดกร่อน ความเร็วอาจเพิ่มขึ้นได้มากกว่า 0.30 ม./วินาที เนื่องจากการสึกหรอที่อาจลดลงได้
ความเร็วที่สูงขึ้นจะทำให้การทำงานลดลง: หากความเร็วสูงเกินไป คุณอาจเสี่ยงต่อการทำให้ชิ้นส่วนสึกหรอเร็วขึ้น นอกจากนี้ ประสิทธิภาพด้านพลังงานยังลดลงเนื่องมาจากความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นอีกด้วย
ประเด็นอีกประการหนึ่งที่ต้องคำนึงถึงเมื่อป้อนวัสดุด้วยความเร็วสูงคือ ความเสี่ยงที่จะเกิดสิ่งปนเปื้อนที่เพิ่มมากขึ้น อาจเกิดผลเสียต่อการขัดถูระหว่างวัสดุและแผ่น เนื่องจากฝุ่นละอองที่อาจฟุ้งกระจายในอากาศ การสร้างสิ่งปนเปื้อนจึงไม่เพียงแต่สร้างปัญหาให้มากขึ้นเท่านั้น แต่ยังสร้างสภาพแวดล้อมการทำงานที่อันตรายยิ่งขึ้นสำหรับพนักงานโดยรวมอีกด้วย ดังนั้น การค้นหาความเร็วที่เหมาะสมที่สุดจึงยิ่งมีความสำคัญยิ่งขึ้นสำหรับผลผลิตของโรงงานและความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน
เครื่องป้อนแบบเอพรอนมีข้อจำกัดเมื่อพูดถึงขนาดและประเภทของแร่ ข้อจำกัดจะแตกต่างกันไป แต่ไม่ควรทิ้งวัสดุลงในเครื่องป้อนโดยไม่จำเป็น คุณต้องพิจารณาไม่เพียงแค่การใช้งานที่คุณจะใช้เครื่องป้อนเท่านั้น แต่ต้องพิจารณาด้วยว่าจะวางเครื่องป้อนนั้นไว้ที่ใดในกระบวนการด้วย
โดยทั่วไป กฎของอุตสาหกรรมสำหรับขนาดตัวป้อนผ้ากันเปื้อนที่ต้องปฏิบัติตามคือ ความกว้างของถาด (กระโปรงชั้นใน) ควรเป็นสองเท่าของขนาดวัสดุชิ้นใหญ่ที่สุด ปัจจัยอื่นๆ เช่น การออกแบบช่องใส่แบบเปิดที่เหมาะสมร่วมกับการใช้ "แผ่นพลิกหิน" อาจส่งผลต่อขนาดถาด แต่สิ่งนี้เกี่ยวข้องเฉพาะในบางสถานการณ์เท่านั้น
ไม่ใช่เรื่องแปลกที่จะสามารถสกัดวัสดุได้ 1,500 มม. หากใช้ตัวป้อนกว้าง 3,000 มม. วัสดุเชิงลบขนาด 300 มม. ที่สกัดจากกองแร่บดหรือกล่องเก็บ/ผสม มักจะสกัดโดยใช้ตัวป้อนแบบผ้ากันเปื้อนเพื่อป้อนเข้าเครื่องบดรอง
ในการกำหนดขนาดของตัวป้อนวัสดุแบบเอพริลฟูลและระบบขับเคลื่อนที่เกี่ยวข้อง (มอเตอร์) เช่นเดียวกับอุปกรณ์หลายๆ ชิ้นในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ ประสบการณ์และความรู้เกี่ยวกับกระบวนการทั้งหมดนั้นมีค่าอย่างยิ่ง การกำหนดขนาดของตัวป้อนวัสดุแบบเอพริลฟูลต้องมีความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับข้อมูลของโรงงานเพื่อให้สามารถกรอกเกณฑ์ที่จำเป็นใน "แผ่นข้อมูลการใช้งาน" ของซัพพลายเออร์ได้อย่างถูกต้อง (หรือซัพพลายเออร์ได้รับข้อมูลของตน)
เกณฑ์พื้นฐานที่ควรพิจารณาได้แก่ อัตราการป้อน (สูงสุดและปกติ) คุณสมบัติของวัสดุ (เช่น ความชื้น การไล่ระดับ และรูปร่าง) ขนาดบล็อกสูงสุดของแร่/หิน ความหนาแน่นของแร่/หิน (สูงสุดและต่ำสุด) และสภาวะการป้อนและทางออก
อย่างไรก็ตาม บางครั้งอาจมีการเพิ่มตัวแปรต่างๆ เข้าไปในกระบวนการกำหนดขนาดของตัวป้อนผ้ากันเปื้อน ซึ่งควรจะรวมอยู่ด้วย ตัวแปรเพิ่มเติมที่สำคัญที่ซัพพลายเออร์ควรสอบถามคือการกำหนดค่าถัง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ช่องเปิดความยาวที่ตัดของถัง (L2) จะอยู่เหนือตัวป้อนผ้ากันเปื้อนโดยตรง ในกรณีที่ใช้ได้ นี่เป็นพารามิเตอร์สำคัญ ไม่เพียงแต่สำหรับการกำหนดขนาดของตัวป้อนผ้ากันเปื้อนอย่างถูกต้องเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระบบขับเคลื่อนด้วย
ดังที่ได้กล่าวมาข้างต้น ความหนาแน่นรวมของแร่/หินเป็นหนึ่งในข้อกำหนดมาตรฐานพื้นฐานและควรมีขนาดตัวป้อนแร่ที่มีประสิทธิภาพ ความหนาแน่นคือน้ำหนักของวัสดุในปริมาตรที่กำหนด โดยปกติความหนาแน่นรวมจะวัดเป็นตันต่อลูกบาศก์เมตร (t/m³) หรือปอนด์ต่อลูกบาศก์ฟุต (lbs/ft³) ข้อสังเกตพิเศษที่ต้องจำไว้คือ ความหนาแน่นรวมใช้สำหรับตัวป้อนแบบผ้ากันเปื้อน ไม่ใช่ความหนาแน่นของของแข็งเหมือนในอุปกรณ์แปรรูปแร่อื่นๆ
เหตุใดความหนาแน่นจำนวนมากจึงมีความสำคัญ? เครื่องป้อนแบบ Apron คือเครื่องป้อนแบบวัดปริมาตร ซึ่งหมายความว่าความหนาแน่นจำนวนมากใช้เพื่อกำหนดความเร็วและพลังงานที่จำเป็นในการสกัดวัสดุจำนวนหนึ่งตันต่อชั่วโมง ความหนาแน่นจำนวนมากขั้นต่ำใช้เพื่อกำหนดความเร็ว และความหนาแน่นจำนวนมากสูงสุดจะกำหนดพลังงาน (แรงบิด) ที่เครื่องป้อนต้องการ
โดยรวมแล้ว สิ่งสำคัญคือการใช้ความหนาแน่น "จำนวนมาก" ที่ถูกต้องแทนความหนาแน่น "ของแข็ง" เพื่อกำหนดขนาดตัวป้อนผ้ากันเปื้อน หากการคำนวณเหล่านี้ไม่ถูกต้อง อัตราการป้อนสุดท้ายของกระบวนการปลายน้ำอาจได้รับผลกระทบ
การกำหนดความยาวเฉือนของถังบรรจุเป็นองค์ประกอบสำคัญในการกำหนดและเลือกตัวป้อนแบบเอพริลฟูลและระบบขับเคลื่อน (มอเตอร์) ที่ถูกต้อง แต่จะแน่ใจได้อย่างไร? ความยาวเฉือนของถังบรรจุคือมิติจากแผ่นหลังของถังบรรจุแบบมีกระโปรงไปจนถึงแถบเฉือนที่ปลายทางออกของถังบรรจุ ฟังดูง่าย แต่สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าไม่ควรสับสนระหว่างความยาวเฉือนนี้กับขนาดของด้านบนของถังบรรจุที่บรรจุวัสดุ
จุดประสงค์ในการค้นหาการวัดความยาวเฉือนของถังคือเพื่อกำหนดแนวระนาบเฉือนที่แท้จริงของวัสดุและตำแหน่งที่วัสดุในส่วนกระโปรงแยกออก (การตัดเฉือน) จากวัสดุ (L2) ในถัง โดยทั่วไปแล้วความต้านทานแรงเฉือนของวัสดุจะประมาณอยู่ระหว่าง 50-70% ของแรง/กำลังทั้งหมด การคำนวณความยาวเฉือนนี้จะส่งผลให้เกิดกำลังต่ำกว่า (การสูญเสียการผลิต) หรือกำลังเกิน (ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน (OPEX) เพิ่มขึ้น)
ระยะห่างระหว่างอุปกรณ์เป็นสิ่งสำคัญสำหรับโรงงานทุกชนิด ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ สามารถติดตั้งตัวป้อนผ้ากันเปื้อนบนเนินลาดเพื่อประหยัดพื้นที่ การเลือกความยาวที่ถูกต้องของตัวป้อนผ้ากันเปื้อนจะไม่เพียงช่วยลดค่าใช้จ่ายด้านทุน (capex) เท่านั้น แต่ยังช่วยลดการใช้พลังงานและต้นทุนการดำเนินงานอีกด้วย
แต่จะกำหนดความยาวที่เหมาะสมได้อย่างไร? ความยาวที่เหมาะสมของตัวป้อนแบบเอพริลคือความยาวที่สามารถตอบสนองงานที่ต้องการได้ในความยาวที่สั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ อย่างไรก็ตาม ในบางกรณี สำหรับการปฏิบัติงาน การเลือกตัวป้อนอาจใช้เวลานานกว่าในการ "ถ่ายโอน" วัสดุไปยังอุปกรณ์ปลายทางและขจัดจุดถ่ายโอน (และต้นทุนที่ไม่จำเป็น)
ในการกำหนดตัวป้อนที่สั้นที่สุดและดีที่สุด ตัวป้อนแบบเอพริลต้องวางตำแหน่งอย่างยืดหยุ่นใต้ถังบรรจุ (L2) หลังจากกำหนดความยาวเฉือนและความลึกของฐานแล้ว สามารถลดความยาวรวมให้เหลือน้อยที่สุดเพื่อป้องกัน "การล้างอัตโนมัติ" ที่ปลายปล่อยเมื่อตัวป้อนไม่ได้ใช้งาน
การเลือกระบบขับเคลื่อนที่ถูกต้องสำหรับเครื่องป้อนแบบเอพริลจะขึ้นอยู่กับการทำงานและเป้าหมายของเครื่องป้อน เครื่องป้อนแบบเอพริลได้รับการออกแบบให้ทำงานด้วยความเร็วที่แปรผันเพื่อสกัดแร่จากแหล่งเก็บและป้อนแร่ไปยังปลายน้ำด้วยอัตราที่ควบคุมได้เพื่อประสิทธิภาพสูงสุด วัสดุอาจแตกต่างกันไปเนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น ฤดูกาลของปี ปริมาณแร่ หรือรูปแบบการระเบิดและการผสม
ไดรฟ์สองประเภทที่เหมาะสำหรับความเร็วแปรผัน ได้แก่ ไดรฟ์เชิงกลที่ใช้ตัวลดเกียร์ มอเตอร์ความถี่แปรผัน และไดรฟ์ความถี่แปรผัน (VFD) หรือมอเตอร์ไฮดรอลิกและชุดจ่ายไฟพร้อมปั๊มปริมาตรแปรผัน ปัจจุบัน ไดรฟ์เชิงกลความเร็วแปรผันได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นระบบขับเคลื่อนที่ได้รับการเลือกใช้เนื่องจากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและข้อได้เปรียบด้านการใช้จ่ายเงินทุน
ระบบขับเคลื่อนไฮดรอลิกนั้นมีประโยชน์ แต่อาจไม่ถือว่าเหมาะสมระหว่างระบบขับเคลื่อนแบบแปรผันทั้งสองแบบนี้