جدایی مواد در اکثر فن آوری های ذخیره سازی یک مشکل ذاتی است. با افزایش تقاضا برای محصولات با کیفیت بالاتر ، مشکل جداسازی سهام حادتر می شود.
همانطور که همه ما می دانیم ، نقاله های پشته شعاعی تلسکوپی کارآمدترین راه حل برای جداسازی پشته هستند. آنها می توانند موجودی را در لایه ها ایجاد کنند ، هر لایه از تعدادی از مواد تشکیل شده است. برای ایجاد موجودی از این طریق ، نقاله باید تقریباً به طور مداوم اجرا شود. در حالی که حرکت نقاله های تلسکوپی باید به صورت دستی کنترل شود ، اتوماسیون تا حد زیادی کارآمدترین روش کنترل است.
نقاله های قابل جمع آوری خودکار می توانند برای ایجاد موجودی سفارشی در انواع مختلف ، شکل ها و تنظیمات برنامه ریزی شوند. این انعطاف پذیری تقریباً بی حد و حصر می تواند کارایی کلی عملیاتی را بهبود بخشد و محصولات با کیفیت بالاتری را ارائه دهد.
پیمانکاران هر سال میلیون ها دلار برای تولید محصولات جمع شده برای طیف گسترده ای از برنامه ها هزینه می کنند. محبوب ترین کاربردهای شامل مواد پایه ، آسفالت و بتن است.
روند ایجاد محصولات برای این برنامه ها پیچیده و گران است. مشخصات و تحمل های محکم تر بدان معنی است که اهمیت کیفیت محصول اهمیت بیشتری پیدا می کند.
در نهایت ، این مواد از انبار خارج می شوند و به مکانی منتقل می شوند که در آن در زیر ، آسفالت یا بتن قرار می گیرد.
تجهیزات مورد نیاز برای سلب ، انفجار ، خرد کردن و غربالگری بسیار گران است. با این حال ، تجهیزات پیشرفته می توانند به طور مداوم با توجه به مشخصات ، کل تولید کنند. موجودی ممکن است به نظر می رسد بخشی بی اهمیت از تولید یکپارچه است ، اما اگر به طور نادرست انجام شود ، می تواند به محصولی منجر شود که کاملاً مطابق با مشخصات باشد که مشخصات آن را برآورده نمی کند. این بدان معنی است که استفاده از روشهای ذخیره اشتباه می تواند منجر به از دست دادن برخی از هزینه های ایجاد یک محصول با کیفیت شود.
اگرچه قرار دادن یک محصول در موجودی می تواند کیفیت آن را به خطر بیاندازد ، موجودی بخش مهمی از فرآیند کلی تولید است. این یک روش ذخیره سازی است که در دسترس بودن مواد را تضمین می کند. میزان تولید اغلب با نرخ محصول مورد نیاز برای یک برنامه خاص متفاوت است و موجودی به ایجاد تفاوت کمک می کند.
موجودی همچنین به پیمانکاران فضای کافی برای ذخیره سازی می دهد تا به طور مؤثر در نوسان تقاضای بازار پاسخ دهند. به دلیل فوایدی که ذخیره سازی فراهم می کند ، همیشه بخش مهمی از فرآیند تولید کلی خواهد بود. بنابراین ، تولید کنندگان باید به طور مداوم فن آوری های ذخیره سازی خود را بهبود بخشند تا خطرات مرتبط با ذخیره سازی را کاهش دهند.
موضوع اصلی این مقاله انزوا است. تفکیک به عنوان "جداسازی مواد با توجه به اندازه ذرات" تعریف می شود. برنامه های مختلف مصالح به نمرات مواد بسیار خاص و یکنواخت نیاز دارند. تفکیک منجر به تفاوت های بیش از حد در انواع محصول می شود.
جداسازی می تواند تقریباً در هر نقطه از فرآیند تولید کل پس از خرد شدن ، غربالگری و ترکیب محصول به درجه بندی مناسب انجام شود.
اولین جایی که تفکیک می تواند در موجودی باشد (شکل 1 را ببینید). پس از قرار دادن مواد در موجودی ، سرانجام بازیافت می شود و به مکانی که در آن استفاده می شود تحویل داده می شود.
مکان دوم که جداسازی می تواند در هنگام پردازش و حمل و نقل رخ دهد. هنگامی که در محل یک آسفالت یا گیاه بتونی قرار می گیرد ، کل در سطل های Hoppers و/یا ذخیره سازی قرار می گیرد که از آن محصول گرفته شده و استفاده می شود.
جداسازی نیز هنگام پر کردن و خالی کردن سیلوها و سیلوها رخ می دهد. پس از مخلوط شدن مصالح در آسفالت یا مخلوط بتونی ، تفکیک همچنین می تواند در حین استفاده از مخلوط نهایی به یک جاده یا سطح دیگر رخ دهد.
کل همگن برای تولید آسفالت یا بتن با کیفیت بالا ضروری است. نوسانات در درجه بندی جمع قابل جدا شدن ، دستیابی به آسفالت یا بتن قابل قبول را غیرممکن می کند.
ذرات کوچکتر از یک وزن معین دارای سطح کل بزرگتر از ذرات بزرگتر با همان وزن هستند. این مسئله هنگام ترکیب مصالح در مخلوط های آسفالت یا بتونی ایجاد می کند. اگر درصد جریمه های موجود در کل بسیار زیاد باشد ، کمبود ملات یا قیر وجود خواهد داشت و مخلوط خیلی ضخیم خواهد بود. اگر درصد ذرات درشت موجود در کل بسیار زیاد باشد ، ملات یا قیر اضافی وجود خواهد داشت و قوام مخلوط بیش از حد نازک خواهد بود. جاده های ساخته شده از سنگدانه های جدا شده دارای یکپارچگی ساختاری ضعیفی هستند و در نهایت امید به زندگی کمتری نسبت به جاده های ساخته شده از محصولات به درستی از هم دارند.
بسیاری از عوامل منجر به تفکیک سهام می شوند. از آنجا که بیشتر موجودی با استفاده از کمربندهای نقاله ایجاد می شود ، درک تأثیر ذاتی کمربندهای نقاله در مرتب سازی مواد مهم است.
با حرکت کمربند بر روی کمربند نوار نقاله ، کمربند کمی پرش می کند که روی قرقره بیکار می چرخد. این به دلیل کمبود کمی در کمربند بین هر قرقره بیکار است. این حرکت باعث می شود ذرات کوچکتر به پایین سطح مقطع مواد مستقر شوند. با هم همپوشانی دانه های درشت ، آنها را در بالا نگه می دارد.
به محض رسیدن مواد به چرخ تخلیه کمربند نقاله ، در حال حاضر تا حدی از ماده بزرگتر در بالا و مواد کوچکتر در پایین جدا می شود. هنگامی که مواد شروع به حرکت در امتداد منحنی چرخ تخلیه می کنند ، ذرات فوقانی (بیرونی) با سرعت بالاتر از ذرات پایین (داخلی) حرکت می کنند. این تفاوت در سرعت باعث می شود ذرات بزرگتر قبل از افتادن روی پشته از نقاله دور شوند ، در حالی که ذرات کوچکتر در کنار نقاله قرار می گیرند.
همچنین ، بیشتر احتمال دارد که ذرات کوچک به کمربند نقاله بچسبند و تا زمانی که کمربند نقاله همچنان بر روی چرخ تخلیه ادامه یابد ، تخلیه نشوند. این منجر به ذرات ریز تر می شود که به سمت جلوی پشته حرکت می کنند.
هنگامی که مواد روی یک پشته قرار می گیرند ، ذرات بزرگتر نسبت به ذرات کوچکتر حرکت بیشتری دارند. این باعث می شود مواد درشت راحت تر از مواد ریز حرکت کنند. به هر ماده ای بزرگ یا کوچک که از طرفین پشته پایین می رود ، نشت نامیده می شود.
نشت یکی از اصلی ترین دلایل جداسازی سهام است و باید در هر زمان ممکن از آن اجتناب شود. از آنجا که نشت شروع به پایین زدن به شیب غنایم ، ذرات بزرگتر تمایل به پایین آمدن کل طول شیب دارند ، در حالی که مواد ظریف تر تمایل به حل و فصل در طرفین غنایم دارند. در نتیجه ، با پیشرفت نشت در طرفین شمع ، ذرات ریز و درشت کمتر و کمتری در مواد قابل حمل باقی می مانند.
هنگامی که ماده به لبه پایین یا انگشتان شمع می رسد ، در درجه اول از ذرات بزرگتر تشکیل می شود. نشت باعث تفکیک قابل توجهی می شود که در بخش سهام قابل مشاهده است. انگشت بیرونی شمع از یک ماده درشت تر تشکیل شده است ، در حالی که شمع داخلی و فوقانی از یک ماده ظریف تشکیل شده است.
شکل ذرات همچنین به عوارض جانبی کمک می کند. ذراتی که صاف یا گرد هستند ، بیشتر از ذرات ریز که معمولاً به شکل مربع هستند ، شیب پشته را پایین می آورند. بیش از حد مجاز همچنین می تواند منجر به آسیب به مواد شود. هنگامی که ذرات یک طرف شمع را پایین می آورند ، در برابر یکدیگر مالش می دهند. این سایش باعث می شود برخی از ذرات در اندازه های کوچکتر تجزیه شوند.
باد دلیل دیگری برای انزوا است. بعد از اینکه ماده کمربند نقاله را ترک می کند و شروع به ریزش در پشته می کند ، باد بر مسیر حرکت ذرات در اندازه های مختلف تأثیر می گذارد. باد تأثیر زیادی در مواد ظریف دارد. این امر به این دلیل است که نسبت سطح سطح به جرم ذرات کوچکتر از ذرات بزرگتر بیشتر است.
احتمال تقسیم موجودی بسته به نوع مواد موجود در انبار می تواند متفاوت باشد. مهمترین عامل در رابطه با تفکیک درجه تغییر اندازه ذرات در ماده است. موادی با تغییر اندازه ذرات بیشتر در حین ذخیره سازی درجه تفکیک بالاتری خواهند داشت. یک قاعده کلی این است که اگر نسبت بزرگترین اندازه ذرات به کوچکترین اندازه ذرات از 2: 1 فراتر رود ، ممکن است در تفکیک بسته مشکل ایجاد شود. از طرف دیگر ، اگر نسبت اندازه ذرات کمتر از 2: 1 باشد ، تفکیک حجم حداقل است.
به عنوان مثال ، مواد فرعی حاوی ذرات حداکثر 200 مش ممکن است در حین ذخیره سازی لایه لایه شود. با این حال ، هنگام ذخیره مواردی مانند سنگ شسته شده ، عایق بی اهمیت خواهد بود. از آنجا که بیشتر شن و ماسه مرطوب است ، اغلب می توان شن و ماسه را بدون جدا کردن مشکلات ذخیره کرد. رطوبت باعث می شود ذرات به هم بچسبند و از جدایی جلوگیری می کنند.
هنگامی که محصول ذخیره می شود ، جلوگیری از انزوا گاهی غیرممکن است. لبه بیرونی شمع تمام شده عمدتاً از مواد درشت تشکیل شده است ، در حالی که فضای داخلی شمع حاوی غلظت بالاتری از مواد ریز است. هنگام گرفتن مواد از انتهای چنین شمع ها ، لازم است که از مکانهای مختلف برای مخلوط کردن مواد استفاده کنید. اگر فقط از جلو یا پشت پشته مواد مصرف کنید ، تمام مواد درشت یا تمام مواد خوب را دریافت خواهید کرد.
همچنین در هنگام بارگیری کامیون ها فرصت هایی برای عایق اضافی وجود دارد. این مهم است که روش مورد استفاده باعث سرریز نشود. ابتدا جلوی کامیون ، سپس عقب و در آخر وسط را بارگیری کنید. این امر اثرات اضافه بار در داخل کامیون را به حداقل می رساند.
رویکردهای رسیدگی پس از موجودی مفید است ، اما هدف باید جلوگیری یا به حداقل رساندن قرنطینه ها در هنگام ایجاد موجودی باشد. روشهای مفید برای جلوگیری از انزوا شامل موارد زیر است:
هنگامی که روی یک کامیون جمع می شود ، باید به طور مرتب در پشته های جداگانه جمع شود تا به حداقل برسد. مواد باید با استفاده از یک لودر جمع شوند و به ارتفاع کامل سطل و دامپینگ بالا بروند که مواد را مخلوط می کند. اگر یک لودر باید حرکت کند و مواد را بشکند ، سعی در ساخت شمع های بزرگ نکنید.
موجودی ساختمان در لایه ها می تواند تفکیک را به حداقل برساند. این نوع انبار را می توان با بولدوزر ساخته کرد. اگر مواد به حیاط تحویل داده شوند ، بولدوزر باید مواد را به لایه شیب دار سوق دهد. اگر پشته با کمربند نقاله ساخته شود ، بولدوزر باید مواد را به یک لایه افقی سوق دهد. در هر صورت ، باید مراقب باشید که مواد را به لبه شمع فشار ندهید. این می تواند به سرریز منجر شود ، که یکی از اصلی ترین دلایل جدایی است.
انباشت با بولدوزرز تعدادی از معایب دارد. دو خطر مهم تخریب محصول و آلودگی است. تجهیزات سنگین که به طور مداوم روی محصول کار می کنند ، جمع و جور و خرد می شود. هنگام استفاده از این روش ، تولید کنندگان باید مراقب باشند که محصول را در تلاش برای کاهش مشکلات جدایی ، بیش از حد تجزیه نکنند. کار و تجهیزات اضافی مورد نیاز اغلب این روش را بسیار گران می کند و تولید کنندگان مجبورند در هنگام پردازش به جداسازی متوسل شوند.
نقاله های انباشت شعاعی به به حداقل رساندن تأثیر جدایی کمک می کنند. با جمع شدن موجودی ، نقاله به صورت شعاعی به سمت چپ و راست حرکت می کند. از آنجا که نقاله به صورت شعاعی حرکت می کند ، انتهای پشته ها ، معمولاً از مواد درشت ، با مواد ریز پوشانده می شوند. انگشتان جلو و عقب هنوز خشن خواهد بود ، اما شمع از شمع مخروط ها مخلوط تر خواهد شد.
رابطه مستقیمی بین ارتفاع و سقوط آزاد مواد و میزان جدایی که رخ می دهد وجود دارد. با افزایش ارتفاع و گسترش مسیر مواد در حال سقوط ، جدایی فزاینده ای از مواد ریز و درشت وجود دارد. بنابراین نوار نقاله های ارتفاع متغیر روش دیگری برای کاهش تفکیک هستند. در مرحله اولیه ، نقاله باید در پایین ترین موقعیت قرار داشته باشد. فاصله قرقره سر همیشه باید تا حد امکان کوتاه باشد.
سقوط آزاد از کمربند نقاله بر روی پشته دلیل دیگری برای جدایی است. پله های سنگی با از بین بردن مواد سقوط آزاد ، تفکیک را به حداقل می رسانند. پله سنگی ساختاری است که به مواد اجازه می دهد تا از پله ها روی شمع ها پایین بیاید. مؤثر است اما کاربرد محدودی دارد.
جداسازی ناشی از باد با استفاده از وسایل تلسکوپی می تواند به حداقل برسد. تله های تلسکوپی در قسمتهای تخلیه نقاله ، که از برش تا پشته امتداد دارد ، در برابر باد محافظت می کند و تأثیر آن را محدود می کند. اگر به درستی طراحی شود ، می تواند سقوط آزاد مواد را نیز محدود کند.
همانطور که قبلاً ذکر شد ، قبل از رسیدن به نقطه تخلیه ، در حال حاضر عایق روی کمربند نقاله وجود دارد. علاوه بر این ، هنگامی که ماده از کمربند نقاله خارج می شود ، تفکیک بیشتر اتفاق می افتد. یک چرخ دست و پا زدن را می توان در نقطه تخلیه نصب کرد تا این ماده را ریمیکس کند. چرخ های چرخان دارای بال یا بالشتک هستند که می گذرد و مسیر مواد را مخلوط می کند. این باعث می شود تفکیک به حداقل برسد ، اما تخریب مواد ممکن است قابل قبول نباشد.
جدایی می تواند مستلزم هزینه های قابل توجهی باشد. موجودی که مشخصات آن را برآورده نمی کند ممکن است منجر به مجازات یا رد کل موجودی شود. اگر مواد غیر سازگار به سایت شغلی تحویل داده شود ، جریمه ها می توانند از 0.75 دلار در هر تن تجاوز کنند. هزینه های کار و تجهیزات برای احیای شمع های با کیفیت پایین غالباً ممنوع است. هزینه ساعتی ساخت یک انبار با بولدوزر و اپراتور بالاتر از هزینه یک نوار نقاله خودکار تلسکوپی است و ممکن است مواد برای حفظ مرتب سازی مناسب تجزیه یا آلوده شوند. این باعث کاهش ارزش محصول می شود. علاوه بر این ، هنگامی که از تجهیزات مانند بولدوزر برای کارهای غیر تولیدی استفاده می شود ، هزینه فرصت همراه با استفاده از تجهیزات در هنگام سرمایه گذاری برای کارهای تولیدی وجود دارد.
رویکرد دیگری را می توان برای به حداقل رساندن تأثیر انزوا هنگام ایجاد موجودی در برنامه هایی که در آن جداسازی می تواند یک مشکل باشد ، به حداقل برساند. این شامل انباشت در لایه ها است ، جایی که هر لایه از یک سری پشته ها تشکیل شده است.
در بخش پشته ، هر پشته به عنوان یک پشته مینیاتوری نشان داده شده است. این شکاف هنوز هم به دلیل همان تأثیراتی که قبلاً مورد بحث قرار گرفت ، در هر پشته جداگانه اتفاق می افتد. با این حال ، الگوی جداسازی بیشتر در کل سطح مقطع شمع تکرار می شود. گفته می شود چنین پشته هایی "وضوح تقسیم" بیشتری دارند زیرا الگوی شیب گسسته بیشتر در فواصل کوچکتر تکرار می شود.
هنگام پردازش پشته ها با لودر جلو ، نیازی به مخلوط کردن مواد نیست ، زیرا یک قاشق غذاخوری شامل چندین پشته است. هنگام ترمیم پشته ، لایه های جداگانه به وضوح قابل مشاهده هستند (شکل 2 را ببینید).
پشته ها را می توان با استفاده از روش های مختلف ذخیره سازی ایجاد کرد. یکی از راه های استفاده از یک سیستم نوار نقاله پل و تخلیه است ، اگرچه این گزینه فقط برای برنامه های ثابت مناسب است. یک نقطه ضعف قابل توجه سیستم های نقاله ثابت این است که ارتفاع آنها معمولاً ثابت است که می تواند منجر به جداسازی باد همانطور که در بالا توضیح داده شد منجر شود.
روش دیگر استفاده از نقاله تلسکوپی است. نوار نقاله های تلسکوپی کارآمدترین روش برای تشکیل پشته ها را فراهم می کنند و اغلب در سیستم های ثابت ترجیح داده می شوند زیرا در صورت لزوم می توانند جابجا شوند و بسیاری از آنها در واقع طراحی شده اند تا در جاده حمل شوند.
نوار نقاله های تلسکوپی شامل نوار نقاله (نوار نقاله نگهبان) است که در داخل نقاله های بیرونی با همان طول نصب شده اند. نقاله نوک می تواند به صورت خطی در طول نوار نقاله بیرونی حرکت کند تا موقعیت قرقره تخلیه را تغییر دهد. ارتفاع چرخ تخلیه و موقعیت شعاعی نقاله متغیر است.
تغییر سه محوره چرخ تخلیه برای ایجاد شمع های لایه ای که بر تفکیک غلبه می کنند ضروری است. سیستم های وینچ طناب به طور معمول برای گسترش و جمع کردن نوار نقاله های خوراک استفاده می شود. حرکت شعاعی نوار نقاله توسط یک سیستم زنجیره ای و شاخه ای یا با یک درایو سیاره ای هیدرولیکی انجام می شود. ارتفاع نوار نقاله معمولاً با گسترش سیلندرهای زیرزمینی تلسکوپی تغییر می یابد. همه این حرکات باید کنترل شود تا به طور خودکار شمع های چند لایه ایجاد شود.
نوار نقاله های تلسکوپی مکانیسم ایجاد پشته های چند لایه دارند. به حداقل رساندن عمق هر لایه به محدود کردن جدایی کمک می کند. این امر به نوار نقاله نیاز دارد تا با ایجاد موجودی موجودی حرکت کند. نیاز به حرکت مداوم باعث می شود خودکار نوار نقاله های تلسکوپی لازم باشد. چندین روش مختلف اتوماسیون وجود دارد که برخی از آنها ارزان تر هستند اما محدودیت های قابل توجهی دارند ، در حالی که برخی دیگر کاملاً قابل برنامه ریزی هستند و انعطاف پذیری بیشتری را در ایجاد موجودی ارائه می دهند.
هنگامی که نوار نقاله شروع به جمع کردن مواد می کند ، هنگام حمل مواد به صورت شعاعی حرکت می کند. نقاله حرکت می کند تا یک سوئیچ محدود بر روی شافت نقاله در طول مسیر شعاعی آن ایجاد شود. ماشه بسته به طول قوس که اپراتور می خواهد کمربند نقاله حرکت کند ، قرار داده شده است. در این لحظه ، نوار نقاله تا فاصله از پیش تعیین شده گسترش می یابد و شروع به حرکت در جهت دیگر می کند. این فرآیند تا زمانی که نوار نقاله استرینگر به حداکثر پسوند آن گسترش یابد و لایه اول تکمیل شود ادامه می یابد.
هنگامی که سطح دوم ساخته می شود ، نوک از حداکثر پسوند خود شروع به عقب نشینی می کند ، به صورت شعاعی حرکت می کند و در حد قوس عقب می رود. لایه ها را بسازید تا سوئیچ شیب نصب شده روی چرخ پشتیبانی توسط شمع فعال شود.
نقاله از فاصله تنظیم شده بالا می رود و آسانسور دوم را شروع می کند. هر بالابر بسته به سرعت مواد می تواند از چندین لایه تشکیل شود. آسانسور دوم شبیه به اول است و غیره تا زمانی که کل شمع ساخته شود. بخش بزرگی از پشته حاصل از آن جدا شده است ، اما در لبه های هر پشته سرریز وجود دارد. این امر به این دلیل است که کمربندهای نقاله نمی توانند به طور خودکار موقعیت سوئیچ های محدود یا اشیاء مورد استفاده برای عمل کردن را تنظیم کنند. سوئیچ محدودیت عقب نشینی باید به گونه ای تنظیم شود که Overrun شافت نوار نقاله را دفن نکند.