Разделение материалов является неотъемлемой проблемой большинства технологий хранения.По мере увеличения спроса на продукцию более высокого качества проблема изоляции запасов становится все острее.
Как мы все знаем, телескопические радиальные конвейеры для штабелей являются наиболее эффективным решением для разделения штабелей.Они могут создавать инвентарь слоями, каждый слой состоит из нескольких материалов.Чтобы создавать запасы таким образом, конвейер должен работать почти непрерывно.В то время как движение телескопических конвейеров должно контролироваться вручную, автоматизация на сегодняшний день является наиболее эффективным методом управления.
Автоматические выдвижные конвейеры можно запрограммировать для создания индивидуального инвентаря различных размеров, форм и конфигураций.Эта практически безграничная гибкость может повысить общую эффективность работы и поставлять продукцию более высокого качества.
Подрядчики ежегодно тратят миллионы долларов на производство агрегированных продуктов для самых разных областей применения.Наиболее популярные области применения включают базовые материалы, асфальт и бетон.
Процесс создания продуктов для этих приложений сложен и дорог.Ужесточение спецификаций и допусков означает, что важность качества продукции становится все более и более важной.
В конечном итоге материал удаляется со склада и транспортируется к месту, где он будет включен в земляное полотно, асфальт или бетон.
Оборудование, необходимое для вскрышных работ, взрывных работ, дробления и сортировки, очень дорогое.Тем не менее, передовое оборудование может стабильно производить заполнитель в соответствии со спецификацией.Инвентаризация может показаться тривиальной частью интегрированного производства, но если ее провести неправильно, это может привести к тому, что продукт полностью соответствует спецификации, но не соответствует спецификации.Это означает, что использование неправильных методов хранения может привести к потере части стоимости создания качественного продукта.
Хотя размещение продукта на складе может поставить под угрозу его качество, запасы являются важной частью общего производственного процесса.Это метод хранения, который обеспечивает доступность материала.Скорость производства часто отличается от скорости продукта, необходимого для данного приложения, и запасы помогают компенсировать разницу.
Инвентаризация также дает подрядчикам достаточно места для хранения, чтобы эффективно реагировать на колебания рыночного спроса.Из-за преимуществ, которые обеспечивает хранение, оно всегда будет важной частью общего производственного процесса.Поэтому производители должны постоянно улучшать свои технологии хранения, чтобы снизить риски, связанные с хранением.
Основная тема этой статьи — изоляция.Сегрегация определяется как «разделение материала по размеру частиц».Для различных применений заполнителей требуются очень специфические и однородные сорта материалов.Сегрегация приводит к чрезмерным различиям в ассортименте продукции.
Разделение может происходить практически в любом месте производственного процесса заполнителя после дробления, просеивания и смешивания продукта до нужной градации.
Первое место, где может произойти сегрегация, — это запасы (см. рис. 1).После того, как материал помещен на склад, он в конечном итоге будет переработан и доставлен в место, где он будет использоваться.
Второе место, где может произойти разделение, — это обработка и транспортировка.Оказавшись на площадке асфальтового или бетонного завода, заполнитель помещается в бункеры и/или складские бункеры, из которых забирается и используется продукт.
Разделение также происходит при заполнении и опорожнении силосов и силосов.Сегрегация также может происходить во время нанесения конечной смеси на дорогу или другое покрытие после того, как заполнитель был смешан с асфальтовой или бетонной смесью.
Однородный заполнитель необходим для производства высококачественного асфальта или бетона.Колебания градации отделяемого заполнителя делают практически невозможным получение приемлемого асфальта или бетона.
Меньшие частицы данного веса имеют большую общую площадь поверхности, чем более крупные частицы того же веса.Это создает проблемы при объединении заполнителей в асфальтовые или бетонные смеси.Если процент мелких частиц в заполнителе слишком высок, будет не хватать раствора или битума, и смесь будет слишком густой.Если процент крупных частиц в заполнителе слишком высок, будет избыток раствора или битума, и консистенция смеси будет чрезмерно жидкой.Дороги, построенные из отдельных заполнителей, имеют плохую структурную целостность и в конечном итоге будут иметь меньший ожидаемый срок службы, чем дороги, построенные из должным образом разделенных материалов.
Многие факторы приводят к сегрегации в запасах.Поскольку большая часть запасов создается с использованием конвейерных лент, важно понимать неотъемлемое влияние конвейерных лент на сортировку материалов.
Когда лента перемещает материал по конвейерной ленте, она слегка подпрыгивает, катясь по натяжному шкиву.Это происходит из-за небольшого провисания ремня между каждым натяжным шкивом.Это движение заставляет более мелкие частицы оседать на дно поперечного сечения материала.Перекрытие грубых зерен удерживает их наверху.
Как только материал достигает разгрузочного колеса конвейерной ленты, он уже частично отделяется от более крупного материала вверху и от более мелкого материала внизу.Когда материал начинает двигаться по кривой разгрузочного колеса, верхние (внешние) частицы движутся с большей скоростью, чем нижние (внутренние) частицы.Эта разница в скорости затем приводит к тому, что более крупные частицы удаляются от конвейера, прежде чем упасть на штабель, в то время как более мелкие частицы падают рядом с конвейером.
Кроме того, более вероятно, что мелкие частицы будут прилипать к конвейерной ленте и не будут выгружены до тех пор, пока конвейерная лента не продолжит наматываться на разгрузочное колесо.Это приводит к тому, что более мелкие частицы движутся назад к передней части штабеля.
Когда материал падает на стопку, более крупные частицы имеют больший поступательный импульс, чем более мелкие частицы.Это приводит к тому, что грубый материал продолжает двигаться вниз легче, чем мелкий материал.Любой материал, большой или маленький, который стекает по сторонам штабеля, называется разливом.
Разливы являются одной из основных причин разделения запасов, и их следует по возможности избегать.Когда разлив начинает скатываться по склону отвала, более крупные частицы имеют тенденцию скатываться по всей длине откоса, в то время как более мелкий материал имеет тенденцию оседать на краях отвала.Следовательно, по мере того, как разлив продвигается вниз по сторонам отвала, в вздымающемся материале остается все меньше и меньше мелких частиц.
Когда материал достигает нижнего края или носка ворса, он состоит в основном из более крупных частиц.Разливы вызывают значительную сегрегацию, которая видна в секции запаса.Внешний носок ворса состоит из более крупного материала, а внутренний и верхний ворс — из более тонкого материала.
Форма частиц также способствует побочным эффектам.Гладкие или круглые частицы с большей вероятностью скатятся по склону штабеля, чем мелкие частицы, которые обычно имеют квадратную форму.Превышение ограничений также может привести к повреждению материала.Когда частицы скатываются с одной стороны ворса, они трутся друг о друга.Этот износ приводит к тому, что некоторые частицы распадаются на меньшие размеры.
Ветер — еще одна причина изоляции.После того как материал покидает конвейерную ленту и начинает попадать в штабель, ветер влияет на траекторию движения частиц разного размера.Ветер оказывает большое влияние на деликатные материалы.Это связано с тем, что отношение площади поверхности к массе более мелких частиц больше, чем у более крупных частиц.
Вероятность разделения запасов может варьироваться в зависимости от типа материала на складе.Наиболее важным фактором в отношении сегрегации является степень изменения размера частиц в материале.Материалы с большим разбросом размера частиц будут иметь более высокую степень расслоения при хранении.Общее эмпирическое правило заключается в том, что если отношение наибольшего размера частиц к наименьшему размеру частиц превышает 2:1, могут возникнуть проблемы с сегрегацией упаковки.С другой стороны, если соотношение размеров частиц меньше 2:1, объемная сегрегация минимальна.
Например, материалы земляного полотна, содержащие частицы размером до 200 меш, могут расслаиваться во время хранения.Однако при хранении таких предметов, как мытый камень, утепление будет тривиальным.Поскольку большая часть песка влажная, часто можно хранить песок без проблем с разделением.Влага заставляет частицы слипаться, предотвращая разделение.
При хранении продукта изоляцию иногда невозможно предотвратить.Внешний край готового ворса состоит в основном из крупнозернистого материала, а внутри ворса содержится более высокая концентрация мелкозернистого материала.При заборе материала с конца таких куч необходимо брать черпаки из разных мест для перемешивания материала.Если вы возьмете материал только из передней или задней части штабеля, вы получите либо весь грубый материал, либо весь мелкий материал.
Имеются также возможности для дополнительной изоляции при загрузке грузовиков.Важно, чтобы используемый метод не вызывал переполнения.Сначала загружайте переднюю часть грузовика, затем заднюю и, наконец, среднюю.Это сведет к минимуму последствия перегрузки внутри грузовика.
Подходы к обработке после инвентаризации полезны, но цель должна состоять в том, чтобы предотвратить или свести к минимуму карантины во время создания инвентаризации.Полезные способы предотвращения изоляции включают в себя:
При штабелировании на грузовике они должны быть аккуратно сложены отдельными штабелями, чтобы свести к минимуму утечку.Материал следует штабелировать вместе с помощью погрузчика, поднимая его на полную высоту ковша и выгружая, что позволит перемешать материал.Если погрузчик должен перемещать и ломать материал, не пытайтесь строить большие сваи.
Создание инвентаря слоями может свести к минимуму сегрегацию.Этот тип склада можно построить с помощью бульдозера.Если материал доставляется во двор, бульдозер должен вдавить материал в наклонный слой.Если штабель построен с помощью конвейерной ленты, бульдозер должен выталкивать материал в горизонтальный слой.В любом случае нужно следить за тем, чтобы материал не выталкивался за край ворса.Это может привести к переполнению, что является одной из основных причин разделения.
Штабелирование бульдозерами имеет ряд недостатков.Двумя значительными рисками являются деградация продукта и загрязнение.Тяжелое оборудование, постоянно работающее с продуктом, уплотнит и раздавит материал.При использовании этого метода производители должны быть осторожны, чтобы не допустить чрезмерной деградации продукта в попытке облегчить проблемы разделения.Требуемая дополнительная рабочая сила и оборудование часто делают этот метод непомерно дорогим, и производителям приходится прибегать к разделению во время обработки.
Радиальные конвейеры для штабелирования помогают свести к минимуму влияние разделения.По мере накопления запасов конвейер перемещается радиально влево и вправо.По мере того, как конвейер движется радиально, концы штабелей, обычно состоящих из крупного материала, будут покрыты мелким материалом.Передние и задние пальцы все равно будут грубыми, но ворс будет более смешанным, чем ворс шишек.
Существует прямая зависимость между высотой и свободным падением материала и степенью происходящей сегрегации.По мере увеличения высоты и расширения траектории падающего материала увеличивается разделение мелкого и крупного материала.Таким образом, конвейеры с переменной высотой являются еще одним способом уменьшить сегрегацию.На начальном этапе конвейер должен находиться в самом нижнем положении.Расстояние до головного шкива всегда должно быть как можно короче.
Свободное падение с конвейерной ленты на штабель — еще одна причина разделения.Каменные лестницы сводят к минимуму сегрегацию, исключая свободно падающий материал.Каменная лестница — это конструкция, которая позволяет материалу стекать по ступеням на сваи.Он эффективен, но имеет ограниченное применение.
Разделение, вызванное ветром, можно свести к минимуму, используя телескопические желоба.Телескопические желоба на разгрузочных шкивах конвейера, простирающиеся от шкива до штабеля, защищают от ветра и ограничивают его воздействие.При правильном проектировании он также может ограничить свободное падение материала.
Как упоминалось ранее, перед достижением точки разгрузки на конвейерной ленте уже есть изоляция.Кроме того, когда материал покидает конвейерную ленту, происходит дальнейшее расслоение.В точке разгрузки можно установить лопастное колесо для повторного смешивания этого материала.Вращающиеся колеса имеют крылья или лопасти, которые пересекают и перемешивают путь материала.Это сведет к минимуму сегрегацию, но деградация материала может оказаться неприемлемой.
Разделение может повлечь за собой значительные расходы.Инвентарь, который не соответствует спецификациям, может привести к штрафам или отклонению всего инвентаря.Если на место работы доставляется несоответствующий материал, штрафы могут превышать 0,75 доллара США за тонну.Затраты на рабочую силу и оборудование для восстановления свай низкого качества часто непомерно высоки.Почасовая стоимость строительства склада с бульдозером и оператором выше, чем стоимость автоматического телескопического конвейера, и материал может разлагаться или загрязняться для поддержания надлежащей сортировки.Это снижает ценность продукта.Кроме того, когда такое оборудование, как бульдозер, используется для непроизводственных задач, существуют альтернативные издержки, связанные с использованием оборудования, когда оно было капитализировано для производственных задач.
Можно использовать другой подход, чтобы свести к минимуму влияние изоляции при создании инвентаризации в приложениях, где изоляция может быть проблемой.Это включает в себя укладку в слоях, где каждый слой состоит из серии стеков.
В разделе стека каждый стек отображается как миниатюрный стек.Разделение по-прежнему происходит в каждой отдельной куче из-за тех же эффектов, которые обсуждались ранее.Однако схема изоляции чаще повторяется по всему сечению сваи.Говорят, что такие стеки имеют большее «раздельное разрешение», потому что дискретный шаблон градиента повторяется чаще с меньшими интервалами.
При обработке штабелей фронтальным погрузчиком нет необходимости смешивать материалы, так как в один совок входит несколько штабелей.Когда стек восстановлен, отдельные слои отчетливо видны (см. рис. 2).
Стеки могут быть созданы с использованием различных методов хранения.Одним из способов является использование системы моста и разгрузочного конвейера, хотя этот вариант подходит только для стационарных применений.Существенным недостатком стационарных конвейерных систем является то, что их высота обычно фиксирована, что может привести к описанному выше ветровому отрыву.
Другой метод заключается в использовании телескопического конвейера.Телескопические конвейеры обеспечивают наиболее эффективный способ формирования штабелей и часто предпочтительнее стационарных систем, поскольку их можно перемещать при необходимости, и многие из них на самом деле предназначены для перевозки по дороге.
Телескопические конвейеры состоят из конвейеров (защитных конвейеров), установленных внутри наружных конвейеров одинаковой длины.Наконечник конвейера может двигаться линейно по длине внешнего конвейера для изменения положения разгрузочного шкива.Высота разгрузочного колеса и радиальное положение конвейера являются переменными.
Трехосная смена разгрузочного колеса необходима для создания слоистых штабелей, которые препятствуют сегрегации.Системы тросовых лебедок обычно используются для выдвижения и втягивания подающих конвейеров.Радиальное движение конвейера может осуществляться цепной системой звездочек или планетарным приводом с гидравлическим приводом.Высота конвейера обычно изменяется за счет выдвижения телескопических цилиндров ходовой части.Все эти движения необходимо контролировать для автоматического создания многослойных свай.
Телескопические конвейеры имеют механизм создания многоярусных штабелей.Минимизация глубины каждого слоя поможет ограничить разделение.Это требует, чтобы конвейер продолжал двигаться по мере накопления запасов.Необходимость постоянного движения приводит к необходимости автоматизации телескопических конвейеров.Существует несколько различных методов автоматизации, некоторые из которых дешевле, но имеют значительные ограничения, в то время как другие полностью программируются и обеспечивают большую гибкость при создании запасов.
Когда конвейер начинает накапливать материал, он перемещается радиально во время транспортировки материала.Конвейер движется до срабатывания концевого выключателя, установленного на валу конвейера, вдоль его радиального пути.Триггер размещается в зависимости от длины дуги, по которой оператор хочет, чтобы конвейерная лента перемещалась.В этот момент конвейер выдвинется на заданное расстояние и начнет двигаться в другом направлении.Этот процесс продолжается до тех пор, пока стрингерный конвейер не выдвинется на максимальную длину и не будет завершен первый слой.
Когда построен второй уровень, кончик начинает втягиваться из своего максимального расширения, перемещаясь радиально и втягиваясь на дугообразном пределе.Создавайте слои до тех пор, пока переключатель наклона, установленный на опорном колесе, не активируется сваей.
Конвейер поднимется на заданное расстояние и начнет второй подъем.Каждый подъемник может состоять из нескольких слоев, в зависимости от скорости движения материала.Второй подъем аналогичен первому, и так до тех пор, пока не будет построена вся свая.Большая часть результирующей кучи деизолируется, но на краях каждой кучи возникают переполнения.Это связано с тем, что конвейерные ленты не могут автоматически регулировать положение концевых выключателей или объектов, используемых для их приведения в действие.Концевой выключатель втягивания должен быть отрегулирован таким образом, чтобы перебег не заглублял вал конвейера.