Materiaalskeiding is 'n inherente probleem in die meeste bergingstegnologieë. Namate die vraag na hoër gehalte produkte toeneem, word die probleem van voorraadisolasie meer akuut.
Soos ons almal weet, is teleskopiese radiale stapeltransporteurs die doeltreffendste oplossing vir stapelskeiding. Hulle kan voorraad in lae skep, elke laag bestaan ​​uit 'n aantal materiale. Om voorraad op hierdie manier te skep, moet die transporteur amper aaneenlopend loop. Terwyl die beweging van teleskopiese transporteurs met die hand beheer moet word, is outomatisering verreweg die doeltreffendste beheermetode.
Outomatiese intrekbare vervoerbande kan geprogrammeer word om pasgemaakte voorraad in 'n verskeidenheid groottes, vorms en konfigurasies te skep. Hierdie feitlik onbeperkte buigsaamheid kan algehele operasionele doeltreffendheid verbeter en produkte van hoër gehalte lewer.
Kontrakteurs spandeer miljoene dollars elke jaar aan die vervaardiging van geaggregeerde produkte vir 'n wye verskeidenheid toepassings. Die gewildste toepassings sluit in basismateriale, asfalt en beton.
Die proses om produkte vir hierdie toepassings te skep, is kompleks en duur. Strenger spesifikasies en toleransies beteken dat die belangrikheid van produkgehalte al hoe belangriker word.
Uiteindelik word die materiaal uit die voorraadhoop verwyder en na 'n plek vervoer waar dit in die ondergrond, asfalt of beton opgeneem sal word.
Die toerusting wat benodig word vir stroop, skietwerk, vergruising en sifting is baie duur. Gevorderde toerusting kan egter konsekwent aggregaat volgens spesifikasie produseer. Voorraad mag dalk soos 'n triviale deel van geïntegreerde vervaardiging lyk, maar as dit verkeerd gedoen word, kan dit lei tot 'n produk wat perfek aan die spesifikasie voldoen, maar nie aan die spesifikasie voldoen nie. Dit beteken dat die gebruik van die verkeerde bergingsmetodes kan lei tot die verlies van 'n deel van die koste van die skep van 'n kwaliteitsproduk.
Alhoewel die plasing van 'n produk in voorraad die kwaliteit daarvan kan benadeel, is voorraad 'n belangrike deel van die algehele produksieproses. Dit is 'n bergingsmetode wat die beskikbaarheid van die materiaal verseker. Die produksietempo verskil dikwels van die tempo van die produk wat vir 'n gegewe toepassing benodig word, en voorraad help om die verskil te maak.
Voorraad gee kontrakteurs ook genoeg stoorplek om effektief te reageer op wisselende markvraag. As gevolg van die voordele wat stoor bied, sal dit altyd 'n belangrike deel van die algehele vervaardigingsproses wees. Daarom moet vervaardigers voortdurend hul stoortegnologieë verbeter om die risiko's verbonde aan stoor te verminder.
Die hoofonderwerp van hierdie artikel is isolasie. Segregasie word gedefinieer as "skeiding van materiaal volgens deeltjiegrootte". Verskillende toepassings van aggregate vereis baie spesifieke en eenvormige materiaalgrade. Segregasie lei tot oormatige verskille in produkvariëteite.
Skeiding kan feitlik enige plek in die aggregaatvervaardigingsproses plaasvind nadat die produk vergruis, gesif en tot die korrekte gradering gemeng is.
Die eerste plek waar segregasie kan plaasvind, is in voorraad (sien Figuur 1). Sodra die materiaal in voorraad geplaas is, sal dit uiteindelik herwin word en afgelewer word na die plek waar dit gebruik sal word.
Die tweede plek waar skeiding kan plaasvind, is tydens verwerking en vervoer. Sodra die aggregaat op die terrein van 'n asfalt- of betonaanleg aangekom word, word dit in trechters en/of stoorbakke geplaas waaruit die produk geneem en gebruik word.
Skeiding vind ook plaas wanneer silo's en silo's gevul en leeggemaak word. Segregasie kan ook plaasvind tydens die toediening van die finale mengsel op 'n pad of ander oppervlak nadat die aggregaat in die asfalt- of betonmengsel gemeng is.
Homogene aggregaat is noodsaaklik vir die produksie van hoë kwaliteit asfalt of beton. Skommelings in die gradering van die losmaakbare aggregaat maak dit prakties onmoontlik om 'n aanvaarbare asfalt of beton te verkry.
Kleiner deeltjies van 'n gegewe gewig het 'n groter totale oppervlakte as groter deeltjies van dieselfde gewig. Dit skep probleme wanneer aggregate in asfalt- of betonmengsels gekombineer word. As die persentasie fyn deeltjies in die aggregaat te hoog is, sal daar 'n gebrek aan mortel of bitumen wees en die mengsel sal te dik wees. As die persentasie growwe deeltjies in die aggregaat te hoog is, sal daar 'n oormaat mortel of bitumen wees, en die konsekwentheid van die mengsel sal uitermate dun wees. Paaie wat van geskeide aggregate gebou is, het swak strukturele integriteit en sal uiteindelik 'n laer lewensverwagting hê as paaie wat van behoorlik geskeide produkte gebou is.
Baie faktore lei tot segregasie in voorraad. Aangesien die meeste voorraad met behulp van vervoerbande geskep word, is dit belangrik om die inherente impak van vervoerbande op materiaalsortering te verstaan.
Soos die band materiaal oor die vervoerband beweeg, bons die band effens terwyl dit oor die lopende katrol rol. Dit is as gevolg van die effense slapheid in die band tussen elke lopende katrol. Hierdie beweging veroorsaak dat die kleiner deeltjies na die onderkant van die dwarssnit van die materiaal sak. Oorvleueling van die growwe korrels hou hulle bo.
Sodra die materiaal die afvoerwiel van die vervoerband bereik, is dit reeds gedeeltelik geskei van die groter materiaal bo en die kleiner materiaal onder. Wanneer die materiaal langs die kromming van die afvoerwiel begin beweeg, beweeg die boonste (buitenste) deeltjies teen 'n hoër spoed as die onderste (binneste) deeltjies. Hierdie verskil in spoed veroorsaak dan dat die groter deeltjies van die vervoerband af wegbeweeg voordat hulle op die stapel val, terwyl die kleiner deeltjies langs die vervoerband val.
Dit is ook meer waarskynlik dat klein deeltjies aan die vervoerband sal vassit en nie afgevoer word totdat die vervoerband aanhou om op die afvoerwiel te draai nie. Dit lei daartoe dat meer fyn deeltjies terug na die voorkant van die stapel beweeg.
Wanneer materiaal op 'n stapel val, het groter deeltjies meer voorwaartse momentum as kleiner deeltjies. Dit veroorsaak dat growwe materiaal makliker afbeweeg as fyn materiaal. Enige materiaal, groot of klein, wat teen die kante van 'n stapel afloop, word 'n storting genoem.
Stortings is een van die hoofredes vir die skeiding van materiaal en moet waar moontlik vermy word. Soos die storting teen die helling van die put begin afrol, is die groter deeltjies geneig om oor die hele lengte van die helling af te rol, terwyl die fyner materiaal geneig is om aan die kante van die put te sak. Gevolglik, soos die storting teen die kante van die hoop af beweeg, bly al hoe minder fyn deeltjies in die golwende materiaal oor.
Wanneer die materiaal die onderrand of toon van die hoop bereik, bestaan ​​dit hoofsaaklik uit groter deeltjies. Stortings veroorsaak beduidende segregasie, wat sigbaar is in die voorraadgedeelte. Die buitenste toon van die hoop bestaan ​​uit 'n growwer materiaal, terwyl die binneste en boonste hoop uit 'n fyner materiaal bestaan.
Die vorm van die deeltjies dra ook by tot newe-effekte. Deeltjies wat glad of rond is, is meer geneig om teen die helling van die stapel af te rol as fyn deeltjies, wat gewoonlik vierkantig van vorm is. Oorskryding van die perke kan ook lei tot skade aan die materiaal. Wanneer die deeltjies aan die een kant van die stapel afrol, vryf hulle teen mekaar. Hierdie slytasie sal veroorsaak dat sommige van die deeltjies tot kleiner groottes afbreek.
Wind is nog 'n rede vir isolasie. Nadat die materiaal die vervoerband verlaat en in die stapel begin val, beïnvloed die wind die trajek van die beweging van deeltjies van verskillende groottes. Wind het 'n groot invloed op delikate materiale. Dit is omdat die verhouding van oppervlakarea tot massa van kleiner deeltjies groter is as dié van groter deeltjies.
Die waarskynlikheid van voorraadverdelings kan wissel na gelang van die tipe materiaal in die pakhuis. Die belangrikste faktor met betrekking tot segregasie is die mate van verandering in deeltjiegrootte in die materiaal. Materiale met groter deeltjiegroottevariasie sal 'n hoër mate van segregasie tydens berging hê. 'n Algemene reël is dat as die verhouding van die grootste deeltjiegrootte tot die kleinste deeltjiegrootte 2:1 oorskry, daar probleme met verpakkingsegregasie kan wees. Aan die ander kant, as die deeltjiegrootteverhouding minder as 2:1 is, is volumesegregasie minimaal.
Byvoorbeeld, ondergrondse materiale wat deeltjies tot 200 maas bevat, kan tydens berging delamineer. Wanneer items soos gewaste klip egter gestoor word, sal die isolasie triviaal wees. Aangesien die meeste van die sand nat is, is dit dikwels moontlik om die sand te berg sonder skeidingsprobleme. Vog veroorsaak dat deeltjies aan mekaar vassit, wat skeiding voorkom.
Wanneer die produk gestoor word, is isolasie soms onmoontlik om te voorkom. Die buitenste rand van die voltooide hoop bestaan ​​hoofsaaklik uit growwe materiaal, terwyl die binnekant van die hoop 'n hoër konsentrasie fyn materiaal bevat. Wanneer materiaal van die einde van sulke hope geneem word, is dit nodig om skeppe van verskillende plekke te neem om die materiaal te meng. As jy materiaal slegs van die voor- of agterkant van die stapel neem, sal jy óf al die growwe materiaal óf al die fyn materiaal kry.
Daar is ook geleenthede vir addisionele isolasie wanneer vragmotors gelaai word. Dit is belangrik dat die metode wat gebruik word nie 'n oorloop veroorsaak nie. Laai eers die voorkant van die vragmotor, dan die agterkant, en laastens die middel. Dit sal die gevolge van oorlading binne die vragmotor verminder.
Benaderings vir die hantering van voorraad na afloop van voorraad is nuttig, maar die doel moet wees om kwarantyn tydens voorraadskepping te voorkom of te minimaliseer. Nuttige maniere om isolasie te voorkom, sluit in:
Wanneer dit op 'n vragmotor gestapel word, moet dit netjies in aparte stapels gestapel word om mors te verminder. Materiaal moet saam gestapel word met behulp van 'n laaier, wat tot volle bakhoogte gelig word en dan afgelaai word, wat die materiaal sal meng. As 'n laaier materiaal moet skuif en breek, moenie probeer om groot hope te bou nie.
Deur voorraad in lae op te bou, kan segregasie verminder word. Hierdie tipe pakhuis kan met 'n stootskraper gebou word. As die materiaal by die werf afgelewer word, moet die stootskraper die materiaal in die skuins laag stoot. As die stapel met 'n vervoerband gebou word, moet die stootskraper die materiaal in 'n horisontale laag stoot. In elk geval moet daar versigtigheid gedra word om nie die materiaal oor die rand van die hoop te stoot nie. Dit kan lei tot oorloop, wat een van die hoofredes vir skeiding is.
Stapeling met stootskrapers het 'n aantal nadele. Twee beduidende risiko's is produkdegradasie en kontaminasie. Swaar toerusting wat voortdurend aan die produk werk, sal die materiaal kompakteer en vergruis. Wanneer hierdie metode gebruik word, moet vervaardigers versigtig wees om nie die produk te oordegradeer in 'n poging om skeidingsprobleme te verlig nie. Die ekstra arbeid en toerusting wat benodig word, maak hierdie metode dikwels onbetaalbaar duur, en produsente moet tydens verwerking skeiding gebruik.
Radiale stapelbande help om die impak van skeiding te verminder. Soos voorraad ophoop, beweeg die band radiaal na links en regs. Soos die band radiaal beweeg, sal die punte van stapels, gewoonlik van growwe materiaal, met fyn materiaal bedek word. Die voor- en agtervingers sal steeds grof wees, maar die hoop sal meer gemeng wees as die hoop van die keëls.
Daar is 'n direkte verband tussen die hoogte en vrye val van die materiaal en die mate van segregasie wat plaasvind. Soos die hoogte toeneem en die trajek van die vallende materiaal uitbrei, is daar 'n toenemende skeiding van fyn en growwe materiaal. Dus is vervoerbande met veranderlike hoogte nog 'n manier om segregasie te verminder. In die aanvanklike stadium moet die vervoerband in die laagste posisie wees. Die afstand na die kopkatrol moet altyd so kort as moontlik wees.
Vryval van 'n vervoerband op 'n stapel is nog 'n rede vir skeiding. Kliptrappe verminder skeiding deur vryvallende materiaal uit te skakel. 'n Kliptrap is 'n struktuur wat materiaal toelaat om teen die trappe af op die stapels te vloei. Dit is effektief, maar het beperkte toepassing.
Skeiding wat deur wind veroorsaak word, kan geminimaliseer word deur teleskopiese geute te gebruik. Teleskopiese geute op die vervoerband se afvoerskywe, wat van die katrol na die stapel strek, beskerm teen wind en beperk die impak daarvan. Indien dit behoorlik ontwerp is, kan dit ook die vrye val van materiaal beperk.
Soos vroeër genoem, is daar reeds isolasie op die vervoerband voordat dit die afvoerpunt bereik. Boonop, wanneer die materiaal die vervoerband verlaat, vind verdere segregasie plaas. 'n Skoeiwiel kan by die afvoerpunt geïnstalleer word om hierdie materiaal te meng. Roterende wiele het vlerke of skoeie wat die pad van die materiaal deurkruis en meng. Dit sal segregasie verminder, maar materiaaldegradasie is dalk nie aanvaarbaar nie.
Skeiding kan aansienlike koste meebring. Voorraad wat nie aan spesifikasies voldoen nie, kan lei tot boetes of verwerping van die hele voorraad. Indien nie-ooreenstemmende materiaal by die werksterrein afgelewer word, kan boetes meer as $0.75 per ton beloop. Die arbeids- en toerustingkoste vir die rehabilitasie van swak gehalte-hope is dikwels onbetaalbaar. Die uurlikse koste om 'n pakhuis met 'n stootskraper en operateur te bou, is hoër as die koste van 'n outomatiese teleskopiese vervoerband, en materiaal kan ontbind of besoedel raak om behoorlike sortering te handhaaf. Dit verminder die waarde van die produk. Boonop, wanneer toerusting soos 'n stootskraper vir nie-produksietake gebruik word, is daar 'n geleentheidskoste verbonde aan die gebruik van die toerusting toe dit vir produksietake gekapitaliseer is.
Nog 'n benadering kan gevolg word om die impak van isolasie te verminder wanneer voorraad geskep word in toepassings waar isolasie 'n probleem kan wees. Dit sluit in stapeling in lae, waar elke laag uit 'n reeks stapels bestaan.
In die stapelgedeelte word elke stapel as 'n miniatuurstapel getoon. Die splitsing vind steeds op elke individuele hoop plaas as gevolg van dieselfde effekte wat vroeër bespreek is. Die isolasiepatroon word egter meer gereeld oor die hele dwarssnit van die hoop herhaal. Sulke stapels het glo 'n groter "splitresolusie" omdat die diskrete gradiëntpatroon meer gereeld met kleiner tussenposes herhaal word.
Wanneer stapels met 'n voorlaaier verwerk word, is dit nie nodig om materiale te meng nie, aangesien een skep verskeie stapels insluit. Wanneer die stapel herstel word, is die individuele lae duidelik sigbaar (sien Figuur 2).
Stapels kan deur verskeie bergingsmetodes geskep word. Een manier is om 'n brug-en-afvoerbandstelsel te gebruik, alhoewel hierdie opsie slegs geskik is vir stilstaande toepassings. 'n Beduidende nadeel van stilstaande vervoerbandstelsels is dat hul hoogte gewoonlik vas is, wat kan lei tot windskeiding soos hierbo beskryf.
Nog 'n metode is om 'n teleskopiese vervoerband te gebruik. Teleskopiese vervoerbande bied die doeltreffendste manier om stapels te vorm en word dikwels verkies bo stilstaande stelsels, aangesien hulle verskuif kan word wanneer nodig, en baie is eintlik ontwerp om op die pad vervoer te word.
Teleskopiese vervoerbande bestaan ​​uit vervoerbande (beskermingstransportbande) wat binne buitenste vervoerbande van dieselfde lengte geïnstalleer is. Die punttransportband kan lineêr langs die lengte van die buitenste vervoerband beweeg om die posisie van die aflaaikatrol te verander. Die hoogte van die aflaaiwiel en die radiale posisie van die vervoerband is veranderlik.
Die triaksiale verandering van die aflaaiwiel is noodsaaklik om gelaagde pale te skep wat segregasie oorkom. Touwlierstelsels word tipies gebruik om voerbande uit te brei en terug te trek. Die radiale beweging van die vervoerband kan uitgevoer word deur 'n ketting-en-tandwielstelsel of deur 'n hidroulies aangedrewe planetêre aandrywing. Die hoogte van die vervoerband word gewoonlik verander deur die teleskopiese onderstel-silinders uit te brei. Al hierdie bewegings moet beheer word om outomaties meerlaagpale te skep.
Teleskopiese vervoerbande het 'n meganisme om meerlaagstapels te skep. Deur die diepte van elke laag te minimaliseer, sal skeiding beperk word. Dit vereis dat die vervoerband aanhou beweeg soos voorraad opbou. Die behoefte aan konstante beweging maak dit noodsaaklik om teleskopiese vervoerbande te outomatiseer. Daar is verskeie outomatiseringsmetodes, waarvan sommige goedkoper is, maar beduidende beperkings het, terwyl ander volledig programmeerbaar is en meer buigsaamheid in voorraadskepping bied.
Wanneer die vervoerband materiaal begin ophoop, beweeg dit radiaal terwyl dit die materiaal vervoer. Die vervoerband beweeg totdat 'n limietskakelaar wat op die vervoerbandas gemonteer is, langs sy radiale baan geaktiveer word. Die sneller word geplaas afhangende van die lengte van die boog wat die operateur wil hê die vervoerband moet beweeg. Op hierdie oomblik sal die vervoerband tot 'n voorafbepaalde afstand strek en in die ander rigting begin beweeg. Hierdie proses duur voort totdat die stringer-transportband tot sy maksimum verlenging uitgestrek is en die eerste laag voltooi is.
Wanneer die tweede vlak gebou is, begin die punt terugtrek van sy maksimum uitbreiding, beweeg radiaal en trek terug by die boogvormige limiet. Bou lae totdat die kantelskakelaar wat op die steunwiel gemonteer is, deur die paal geaktiveer word.
Die vervoerband sal die vasgestelde afstand opgaan en die tweede hysbak begin. Elke hysbak kan uit verskeie lae bestaan, afhangende van die spoed van die materiaal. Die tweede hysbak is soortgelyk aan die eerste, en so aan totdat die hele hoop gebou is. 'n Groot gedeelte van die gevolglike hoop word gedeïsoleer, maar daar is oorloopvlakke aan die kante van elke hoop. Dit is omdat vervoerbande nie outomaties die posisie van limietskakelaars of die voorwerpe wat gebruik word om hulle te aktiveer, kan aanpas nie. Die terugtreklimietskakelaar moet aangepas word sodat die oorloop nie die vervoerbandas begrawe nie.