Разделянето на материала е присъщ проблем на повечето технологии за съхранение.Тъй като търсенето на продукти с по-високо качество се увеличава, проблемът с изолацията на запасите става все по-остър.
Както всички знаем, телескопичните радиални стекови конвейери са най-ефективното решение за разделяне на стекове.Те могат да създават инвентар на слоеве, всеки слой е съставен от определен брой материали.За да създадете инвентар по този начин, конвейерът трябва да работи почти непрекъснато.Въпреки че движението на телескопичните конвейери трябва да се контролира ръчно, автоматизацията е най-ефективният метод за управление.
Автоматичните прибиращи се конвейери могат да бъдат програмирани да създават потребителски инвентар в различни размери, форми и конфигурации.Тази практически неограничена гъвкавост може да подобри цялостната оперативна ефективност и да достави продукти с по-високо качество.
Изпълнителите харчат милиони долари всяка година за производство на агрегирани продукти за голямо разнообразие от приложения.Най-популярните приложения включват основни материали, асфалт и бетон.
Процесът на създаване на продукти за тези приложения е сложен и скъп.По-строгите спецификации и допустими отклонения означават, че значението на качеството на продукта става все по-важно.
В крайна сметка материалът се изважда от склада и се транспортира до място, където ще бъде включен в основа, асфалт или бетон.
Оборудването, необходимо за отстраняване, взривяване, раздробяване и пресяване, е много скъпо.Усъвършенстваното оборудване обаче може постоянно да произвежда инертни материали според спецификацията.Инвентаризацията може да изглежда като тривиална част от интегрираното производство, но ако се направи неправилно, това може да доведе до продукт, който е напълно съвместим със спецификацията, който не отговаря на спецификацията.Това означава, че използването на грешни методи за съхранение може да доведе до загуба на част от разходите за създаване на качествен продукт.
Въпреки че поставянето на продукт в инвентара може да компрометира качеството му, инвентарът е важна част от цялостния производствен процес.Това е начин на съхранение, който гарантира наличността на материала.Скоростта на производство често е различна от скоростта на продукта, необходима за дадено приложение, а инвентарът помага да се компенсира разликата.
Инвентарът също така дава на изпълнителите достатъчно място за съхранение, за да отговорят ефективно на променливото търсене на пазара.Поради предимствата, които осигурява съхранението, то винаги ще бъде важна част от цялостния производствен процес.Следователно производителите трябва непрекъснато да подобряват своите технологии за съхранение, за да намалят рисковете, свързани със съхранението.
Основната тема на тази статия е изолацията.Сегрегацията се дефинира като „отделяне на материала според размера на частиците“.Различните приложения на инертните материали изискват много специфични и еднакви класове на материала.Сегрегацията води до прекомерни разлики в продуктовите сортове.
Разделянето може да се случи практически навсякъде в процеса на производство на инертни материали, след като продуктът е бил натрошен, пресят и смесен до правилната степен.
Първото място, където може да възникне сегрегация, е в инвентара (вижте Фигура 1).След като материалът бъде поставен в инвентара, той в крайна сметка ще бъде рециклиран и доставен до мястото, където ще бъде използван.
Второто място, където може да възникне отделяне, е по време на обработка и транспорт.Веднъж на мястото на асфалтов или бетонов завод, инертният материал се поставя в бункери и/или контейнери за съхранение, от които продуктът се взема и използва.
Отделяне се получава и при пълнене и изпразване на силози и силози.Отделяне може да възникне и по време на нанасянето на крайната смес върху път или друга повърхност, след като инертният материал е бил смесен с асфалтовата или бетоновата смес.
Хомогенният добавъчен материал е от съществено значение за производството на висококачествен асфалт или бетон.Колебанията в степента на разглобяемия агрегат правят практически невъзможно получаването на приемлив асфалт или бетон.
По-малките частици с дадено тегло имат по-голяма обща повърхност от по-големите частици със същото тегло.Това създава проблеми при комбинирането на инертни материали в асфалтови или бетонови смеси.Ако процентът на фините частици в инертния материал е твърде висок, ще има липса на хоросан или битум и сместа ще бъде твърде гъста.Ако процентът на едрите частици в пълнителя е твърде висок, ще има излишък от хоросан или битум и консистенцията на сместа ще бъде прекалено рядка.Пътищата, изградени от отделени инертни материали, имат лоша структурна цялост и в крайна сметка ще имат по-ниска продължителност на живота от пътищата, изградени от правилно разделени продукти.
Много фактори водят до разделяне на запасите.Тъй като повечето запаси се създават с помощта на транспортни ленти, важно е да се разбере присъщото въздействие на транспортните ленти върху сортирането на материали.
Тъй като ремъкът премества материала над транспортната лента, ремъкът леко подскача, докато се търкаля над празната ролка.Това се дължи на леката хлабина на ремъка между всяка направляваща ролка.Това движение кара по-малките частици да се утаят на дъното на напречното сечение на материала.Припокриването на едрите зърна ги държи на върха.
Веднага след като материалът достигне разтоварващото колело на транспортната лента, той вече е частично отделен от по-големия материал в горната част и по-малкия материал в долната част.Когато материалът започне да се движи по кривата на разтоварващото колело, горните (външни) частици се движат с по-висока скорост от долните (вътрешни) частици.След това тази разлика в скоростта кара по-големите частици да се отдалечават от конвейера, преди да паднат върху стека, докато по-малките частици падат до конвейера.
Освен това е по-вероятно малките частици да полепнат по конвейерната лента и да не бъдат изхвърлени, докато конвейерната лента не продължи да се навива върху разтоварващото колело.Това води до повече фини частици, които се движат обратно към предната част на стека.
Когато материалът падне върху купчина, по-големите частици имат по-голям импулс напред от по-малките частици.Това кара грубия материал да продължи да се движи надолу по-лесно от финия материал.Всеки материал, голям или малък, който се стича по страните на стека, се нарича разлив.
Разливите са една от основните причини за разделяне на запасите и трябва да се избягват, когато е възможно.Когато разсипът започне да се търкаля надолу по склона на отломката, по-големите частици са склонни да се търкалят надолу по цялата дължина на откоса, докато по-финият материал има тенденция да се утаи отстрани на отломката.Следователно, докато разливът напредва надолу по страните на купчината, все по-малко и по-малко фини частици остават във вълнообразния материал.
Когато материалът достигне долния ръб или върха на купчината, той се състои предимно от по-големи частици.Разливите причиняват значителна сегрегация, която се вижда в секцията за склад.Външната част на купчината се състои от по-груб материал, докато вътрешната и горната част се състоят от по-фин материал.
Формата на частиците също допринася за страничните ефекти.Частиците, които са гладки или кръгли, са по-склонни да се търкалят надолу по наклона на купчината, отколкото фините частици, които обикновено са с квадратна форма.Превишаването на ограниченията също може да доведе до повреда на материала.Когато частиците се търкалят от едната страна на купчината, те се трият една в друга.Това износване ще накара някои от частиците да се разпаднат до по-малки размери.
Вятърът е друга причина за изолация.След като материалът напусне конвейерната лента и започне да пада в стека, вятърът влияе върху траекторията на движение на частици с различни размери.Вятърът има голямо влияние върху деликатните материали.Това е така, защото съотношението на повърхността към масата на по-малките частици е по-голямо от това на по-големите частици.
Вероятността от разделяне на инвентара може да варира в зависимост от вида на материала в склада.Най-важният фактор по отношение на сегрегацията е степента на промяна на размера на частиците в материала.Материалите с по-голяма вариация на размера на частиците ще имат по-висока степен на сегрегация по време на съхранение.Общо правило е, че ако съотношението на най-големия размер на частиците към най-малкия размер на частиците надвишава 2:1, може да има проблеми с разделянето на опаковката.От друга страна, ако съотношението на размера на частиците е по-малко от 2:1, обемната сегрегация е минимална.
Например, подложките, съдържащи частици до 200 меша, могат да се разслоят по време на съхранение.Въпреки това, когато съхранявате предмети като измит камък, изолацията ще бъде тривиална.Тъй като по-голямата част от пясъка е мокър, често е възможно пясъкът да се съхранява без проблеми с отделянето.Влагата кара частиците да се слепват, предотвратявайки разделянето.
Когато продуктът се съхранява, изолацията понякога е невъзможно да се предотврати.Външният ръб на готовата купчина се състои главно от груб материал, докато вътрешността на купчината съдържа по-висока концентрация на фин материал.При вземане на материал от края на такива купчини е необходимо да се вземат лъжички от различни места за смесване на материала.Ако вземете материал само от предната или задната част на стека, ще получите или целия груб материал, или целия фин материал.
Има и възможности за допълнителна изолация при товарене на камиони.Важно е използваният метод да не предизвиква преливане.Заредете първо предната част на камиона, след това задната и накрая средната.Това ще сведе до минимум ефектите от претоварване вътре в камиона.
Подходите за обработка след инвентаризацията са полезни, но целта трябва да бъде предотвратяване или минимизиране на карантините по време на създаването на инвентаризация.Полезните начини за предотвратяване на изолацията включват:
Когато е подреден върху камион, той трябва да бъде спретнато подреден в отделни купчини, за да се сведе до минимум разливането.Материалът трябва да бъде подреден заедно с помощта на товарач, повдигане до пълна височина на кофата и изхвърляне, което ще смеси материала.Ако товарачът трябва да премества и разбива материал, не се опитвайте да изграждате големи купчини.
Изграждането на инвентар на слоеве може да сведе до минимум сегрегацията.Този тип склад може да бъде изграден с булдозер.Ако материалът се доставя до двора, булдозерът трябва да избута материала в наклонения слой.Ако купчината е изградена с транспортна лента, булдозерът трябва да избута материала в хоризонтален слой.Във всеки случай трябва да се внимава материалът да не се избута през ръба на купчината.Това може да доведе до преливане, което е една от основните причини за раздяла.
Подреждането с булдозери има редица недостатъци.Два съществени риска са разграждането на продукта и замърсяването.Тежкото оборудване, работещо непрекъснато върху продукта, ще уплътни и смачка материала.Когато използват този метод, производителите трябва да внимават да не разграждат прекалено продукта в опит да облекчат проблемите с отделянето.Необходимият допълнителен труд и оборудване често правят този метод непосилно скъп и производителите трябва да прибягват до разделяне по време на обработката.
Радиалните конвейери за подреждане спомагат за минимизиране на въздействието на разделянето.С натрупването на инвентара конвейерът се движи радиално наляво и надясно.Докато конвейерът се движи радиално, краищата на стекове, обикновено от груб материал, ще бъдат покрити с фин материал.Предните и задните пръсти все още ще бъдат груби, но купчината ще бъде по-смесена от купчината шишарки.
Съществува пряка връзка между височината и свободното падане на материала и степента на сегрегация, която възниква.Тъй като височината се увеличава и траекторията на падащия материал се разширява, има нарастващо разделяне на фин и груб материал.Така че конвейерите с променлива височина са друг начин за намаляване на сегрегацията.В началния етап конвейерът трябва да е в най-ниската позиция.Разстоянието до главния скрипец винаги трябва да е възможно най-малко.
Свободното падане от конвейерна лента върху стек е друга причина за раздяла.Каменните стълби минимизират сегрегацията, като елиминират свободно падащия материал.Каменното стълбище е конструкция, която позволява на материала да тече надолу по стъпалата върху купчините.Той е ефективен, но има ограничено приложение.
Разделянето, причинено от вятър, може да бъде сведено до минимум чрез използване на телескопични улеи.Телескопичните улеи на разтоварващите ролки на конвейера, простиращи се от ролката до стека, предпазват от вятър и ограничават въздействието му.Ако е правилно проектиран, той може също да ограничи свободното падане на материала.
Както бе споменато по-рано, вече има изолация на транспортната лента, преди да достигне точката на разтоварване.Освен това, когато материалът напусне конвейерната лента, се получава допълнително разделяне.В точката на изхвърляне може да се монтира гребло за повторно смесване на този материал.Въртящите се колела имат крила или лопатки, които пресичат и смесват пътя на материала.Това ще сведе до минимум сегрегацията, но разграждането на материала може да не е приемливо.
Раздялата може да доведе до значителни разходи.Инвентар, който не отговаря на спецификациите, може да доведе до санкции или отхвърляне на целия инвентар.Ако несъответстващ материал бъде доставен на работната площадка, глобите могат да надхвърлят $0,75 на тон.Разходите за труд и оборудване за възстановяване на пилоти с лошо качество често са непосилни.Цената на час за изграждане на склад с булдозер и оператор е по-висока от цената на автоматичен телескопичен транспортьор и материалът може да се разложи или да се замърси, за да се поддържа правилно сортиране.Това намалява стойността на продукта.В допълнение, когато оборудване като булдозер се използва за непроизводствени задачи, има алтернативни разходи, свързани с използването на оборудването, когато е било капитализирано за производствени задачи.
Може да се предприеме друг подход за минимизиране на въздействието на изолацията при създаване на инвентар в приложения, където изолацията може да бъде проблем.Това включва подреждане на слоеве, където всеки слой се състои от поредица от стекове.
В секцията за стека всеки стек е показан като миниатюрен стек.Разделянето все още се случва на всяка отделна купчина поради същите ефекти, обсъдени по-рано.Изолационният модел обаче се повтаря по-често по цялото напречно сечение на купчината.Твърди се, че такива стекове имат по-голяма „разделителна способност“, тъй като моделът на дискретния градиент се повтаря по-често на по-малки интервали.
Когато обработвате стекове с челен товарач, няма нужда да смесвате материали, тъй като една лъжичка включва няколко купчини.Когато стекът е възстановен, отделните слоеве са ясно видими (вижте Фигура 2).
Купчините могат да бъдат създадени с помощта на различни методи за съхранение.Един от начините е да се използва мостова и разтоварваща конвейерна система, въпреки че тази опция е подходяща само за стационарни приложения.Съществен недостатък на стационарните конвейерни системи е, че тяхната височина обикновено е фиксирана, което може да доведе до разделяне на вятъра, както е описано по-горе.
Друг метод е използването на телескопичен конвейер.Телескопичните транспортьори осигуряват най-ефективния начин за оформяне на стекове и често са предпочитани пред стационарни системи, тъй като могат да се преместват, когато е необходимо, а много от тях всъщност са предназначени за транспортиране по пътя.
Телескопичните конвейери се състоят от конвейери (предпазни конвейери), монтирани във външни конвейери с еднаква дължина.Конвейерът на върха може да се движи линейно по дължината на външния конвейер, за да промени позицията на разтоварващата ролка.Височината на разтоварващото колело и радиалната позиция на конвейера са променливи.
Триаксиалната промяна на колелото за разтоварване е от съществено значение за създаване на слоести купчини, които преодоляват сегрегацията.Въжените лебедки обикновено се използват за удължаване и прибиране на захранващи конвейери.Радиалното движение на конвейера може да се извършва от верига и зъбно колело или от хидравлично задвижвано планетарно задвижване.Височината на конвейера обикновено се променя чрез удължаване на телескопичните цилиндри на ходовата част.Всички тези движения трябва да се контролират, за да се създават автоматично многослойни купчини.
Телескопичните конвейери имат механизъм за създаване на многослойни стекове.Минимизирането на дълбочината на всеки слой ще помогне за ограничаване на разделянето.Това изисква конвейерът да продължи да се движи, докато запасите се натрупват.Необходимостта от постоянно движение налага автоматизирането на телескопичните транспортьори.Има няколко различни метода за автоматизация, някои от които са по-евтини, но имат значителни ограничения, докато други са напълно програмируеми и предлагат повече гъвкавост при създаването на инвентар.
Когато конвейерът започне да натрупва материал, той се движи радиално, докато транспортира материала.Конвейерът се движи, докато крайният прекъсвач, монтиран на конвейерния вал, се задейства по неговата радиална траектория.Спусъкът се поставя в зависимост от дължината на дъгата, която операторът иска да премести транспортната лента.В този момент конвейерът ще се разтегне на предварително определено разстояние и ще започне да се движи в другата посока.Този процес продължава, докато стрингерният конвейер бъде удължен до максималното си разширение и първият слой бъде завършен.
Когато второто ниво е изградено, върхът започва да се прибира от максималното си разширение, като се движи радиално и се прибира в дъгообразната граница.Изграждайте слоеве, докато превключвателят за накланяне, монтиран на опорното колело, се активира от купчината.
Конвейерът ще се изкачи на зададеното разстояние и ще започне второто повдигане.Всеки повдигач може да се състои от няколко слоя, в зависимост от скоростта на материала.Второто повдигане е подобно на първото и така докато се изгради цялата купчина.Голяма част от получената купчина е деизолирана, но има преливания по краищата на всяка купчина.Това е така, защото транспортните ленти не могат автоматично да регулират позицията на крайните изключватели или предметите, използвани за тяхното задействане.Крайният превключвател на прибиране трябва да бъде регулиран така, че изтичането да не заравя конвейерния вал.