Oddelenie materiálu je prirodzený problém vo väčšine skladovacích technológií. Keď sa zvyšuje dopyt po kvalitnejších výrobkoch, problém izolácie zásob sa stáva akútnejším.
Ako všetci vieme, teleskopické dopravníky radiálneho zásobníka sú najúčinnejším riešením pre oddelenie zásobníka. Môžu vytvárať inventár vo vrstvách, každá vrstva je vyrobená z mnohých materiálov. Ak chcete týmto spôsobom vytvárať inventár, dopravník musí bežať takmer nepretržite. Zatiaľ čo pohyb teleskopických dopravníkov musí byť manuálne riadený, automatizácia je zďaleka najúčinnejšou metódou riadenia.
Automatické zasunuteľné dopravníky je možné naprogramovať tak, aby vytvorili vlastný inventár v rôznych veľkostiach, tvaroch a konfiguráciách. Táto prakticky neobmedzená flexibilita môže zlepšiť celkovú prevádzkovú efektívnosť a poskytnúť produkty vyššej kvality.
Dodávatelia míňajú milióny dolárov každý rok výrobou agregovaných výrobkov za širokú škálu aplikácií. Medzi najobľúbenejšie aplikácie patria základné materiály, asfalt a betón.
Proces vytvárania výrobkov pre tieto aplikácie je zložitý a drahý. Podrobnejšie špecifikácie a tolerancie znamenajú, že dôležitosť kvality produktu sa stáva čoraz dôležitejšou.
Nakoniec sa materiál odstráni zo skladu a prepravuje sa na miesto, kde bude začlenený do podložia, asfaltu alebo betónu.
Zariadenie potrebné na odizolovanie, výbuch, drvenie a skríning je veľmi drahé. Pokročilé vybavenie však môže dôsledne vytvárať agregát podľa špecifikácie. Inventár sa môže javiť ako triviálna súčasť integrovanej výroby, ale ak sa to urobí nesprávne, môže to viesť k produktu, ktorý je dokonale v súlade so špecifikáciou, ktorá nespĺňa špecifikáciu. To znamená, že použitie nesprávnych metód ukladania môže viesť k strate niektorých nákladov na vytvorenie kvalitného produktu.
Aj keď umiestnenie produktu do zásob môže ohroziť jeho kvalitu, inventár je dôležitou súčasťou celkového výrobného procesu. Je to spôsob ukladania, ktorý zaisťuje dostupnosť materiálu. Miera výroby sa často líši od miery produktu potrebného pre danú aplikáciu a inventár pomáha zmierniť rozdiel.
Inventár tiež poskytuje dodávateľom dostatok úložného priestoru na efektívnu reagovanie na kolísavý dopyt na trhu. Z dôvodu výhod, ktoré poskytuje skladovanie, bude vždy dôležitou súčasťou celkového výrobného procesu. Preto musia výrobcovia neustále zlepšovať svoje skladovacie technológie, aby sa znížili riziká spojené s skladovaním.
Hlavnou témou tohto článku je izolácia. Segregácia je definovaná ako „oddelenie materiálu podľa veľkosti častíc“. Rôzne aplikácie agregátov vyžadujú veľmi špecifické a jednotné stupne materiálu. Segregácia vedie k nadmerným rozdielom v odrodách produktu.
Oddelenie sa môže vyskytnúť prakticky kdekoľvek v agregovanom výrobnom procese po rozdrvení, premietaní a zmiešaní produktu do správnej gradácie.
Prvé miesto, kde sa môže vyskytnúť segregácia, je v inventári (pozri obrázok 1). Akonáhle je materiál umiestnený v inventári, nakoniec sa recykluje a dodá na miesto, kde sa bude používať.
Druhým miestom, kde môže dôjsť k separácii, je počas spracovania a prepravy. Akonáhle je v mieste rastliny asfaltu alebo betónu, je agregát umiestnený do násypiek a/alebo skladovacích zásobníkov, z ktorých sa produkt prijíma a používa.
Pri vypĺňaní a vyprázdňovaní síl a síl sa vyskytuje aj oddelenie. Segregácia sa môže vyskytnúť aj počas aplikácie konečnej zmesi na cestu alebo na inom povrchu po zmiešaní agregátu do asfaltovej alebo betónovej zmesi.
Homogénny agregát je nevyhnutný pre výrobu vysoko kvalitného asfaltu alebo betónu. Kolísanie v odstupňovaní odnímateľného agregátu znemožňuje získanie prijateľného asfaltu alebo betónu.
Menšie častice danej hmotnosti majú väčšiu celkovú plochu povrchu ako väčšie častice rovnakej hmotnosti. To vytvára problémy pri kombinácii agregátov do zmesí asfaltu alebo betónu. Ak je percento pokút v agregáte príliš vysoké, bude mať nedostatok malty alebo bitúmenu a zmes bude príliš silná. Ak je percento hrubých častíc v agregáte príliš vysoké, bude prebytok malty alebo bitúmenu a konzistencia zmesi bude príliš tenká. Cesty postavené od oddelených agregátov majú zlú štrukturálnu integritu a nakoniec budú mať nižšiu dĺžku života ako cesty postavené z správne oddelených výrobkov.
Mnoho faktorov vedie k segregácii zásob. Pretože väčšina inventára sa vytvára pomocou dopravných pásov, je dôležité pochopiť prirodzený vplyv dopravných pásov na triedenie materiálu.
Keď sa pás pohybuje materiálom cez dopravný pás, pás sa mierne odrazí, keď sa valí cez kladku voľnobehu. Je to kvôli miernemu uvoľneniu v pásme medzi každou kladkou voľnobehu. Tento pohyb spôsobuje, že sa menšie častice usadia na spodnej časti prierezu materiálu. Prekrývanie hrubých zŕn ich udržuje na vrchole.
Hneď ako materiál dosiahne výtokové koleso dopravného pásu, je už čiastočne oddelený od väčšieho materiálu hore a menšieho materiálu na spodku. Keď sa materiál začne pohybovať pozdĺž krivky výbojového kolesa, horné (vonkajšie) častice sa pohybujú vyššou rýchlosťou ako spodné (vnútorné) častice. Tento rozdiel v rýchlosti potom spôsobuje, že väčšie častice sa presúvajú od dopravníka pred pádom do zásobníka, zatiaľ čo menšie častice padajú vedľa dopravníka.
Je tiež pravdepodobnejšie, že malé častice sa budú prilepiť na dopravný pás a nebudú sa vypúšťať, kým dopravný pás nebude pokračovať na výbrevnom kolese. To má za následok viac jemných častíc posunúť sa späť smerom k prednej časti zásobníka.
Keď materiál spadne na stoh, väčšie častice majú väčšiu hybnosť vpred ako menšie častice. To spôsobuje, že hrubý materiál sa bude naďalej ľahšie pohybovať ako jemný materiál. Akýkoľvek materiál, veľký alebo malý, ktorý beží po stranách stohu, sa nazýva únik.
Rozliatie sú jednou z hlavných príčin separácie zásob a malo by sa mu vyhnúť vždy, keď je to možné. Keď sa únik začína rozvíjať sklonom koristi, väčšie častice majú tendenciu valiť sa po celej dĺžke svahu, zatiaľ čo jemnejší materiál má tendenciu usadiť sa po stranách koristi. V dôsledku toho, ako únik postupuje po stranách hromady, v kilietnom materiáli zostáva menej a menej jemných častíc.
Keď materiál dosiahne spodnú hranu alebo špičku hromady, je zložený predovšetkým z väčších častíc. Rozliatie spôsobujú významnú segregáciu, ktorá je viditeľná v sekcii zásob. Vonkajší špička hromady pozostáva z hrubšieho materiálu, zatiaľ čo vnútorná a horná hromada pozostáva z jemnejšieho materiálu.
Tvar častíc tiež prispieva k vedľajším účinkom. Častice, ktoré sú hladké alebo okrúhle, s väčšou pravdepodobnosťou vyhodia sklon stohu ako jemné častice, ktoré majú zvyčajne štvorcový tvar. Prekročenie limitov môže tiež viesť k poškodeniu materiálu. Keď sa častice valia do jednej strany hromady, vtierajú sa proti sebe. Toto opotrebenie spôsobí, že niektoré častice sa rozpadnú na menšie veľkosti.
Vietor je ďalším dôvodom izolácie. Potom, čo materiál opustí dopravný pás a začne spadnúť do stohu, vietor ovplyvňuje trajektóriu pohybu častíc rôznych veľkostí. Vietor má veľký vplyv na jemné materiály. Je to preto, že pomer povrchovej plochy k hmotnosti menších častíc je väčší ako pomer väčších častíc.
Pravdepodobnosť rozdelenia inventára sa môže líšiť v závislosti od typu materiálu v sklade. Najdôležitejším faktorom vo vzťahu k segregácii je stupeň zmeny veľkosti častíc v materiáli. Materiály s väčšou variáciou veľkosti častíc budú mať počas skladovania vyšší stupeň segregácie. Všeobecným pravidlom je, že ak pomer najväčšej veľkosti častíc k najmenšej veľkosti častíc presahuje 2: 1, môžu sa vyskytnúť problémy so segregáciou balíka. Na druhej strane, ak je pomer veľkosti častíc menší ako 2: 1, segregácia objemu je minimálna.
Napríklad materiály subgrade obsahujúce častice až do 200 ôk môžu počas skladovania delaminovať. Pri ukladaní predmetov, ako je napríklad premytý kameň, bude izolácia triviálna. Pretože väčšina piesku je mokrá, často je možné ukladať piesok bez oddelenia problémov. Vlhkosť spôsobuje, že častice sa držia spolu, čo bráni separácii.
Keď je produkt uložený, niekedy nie je možné zabrániť izolácii. Vonkajší okraj hotovej hromady pozostáva hlavne z hrubého materiálu, zatiaľ čo vnútro hromady obsahuje vyššiu koncentráciu jemného materiálu. Pri užívaní materiálu od konca takýchto hromád je potrebné vziať kopčeky z rôznych miest na zmiešanie materiálu. Ak vezmete materiál iba z prednej alebo zadnej časti zásobníka, získate všetok hrubý materiál alebo všetok jemný materiál.
Pri nakladaní nákladných vozidiel existujú aj príležitosti na ďalšiu izoláciu. Je dôležité, aby použitá metóda nespôsobila pretečenie. Najskôr naložte prednú časť nákladného vozidla, potom zadnú časť a nakoniec stred. Tým sa minimalizujú účinky preťaženia vo vnútri nákladného vozidla.
Prístupy na manipuláciu po zapálení sú užitočné, ale cieľom by malo byť zabrániť alebo minimalizovať karantény počas tvorby zásob. Užitočné spôsoby, ako zabrániť izolácii, zahŕňajú:
Pri naskladaní na nákladný automobil by sa mal úhľadne naskladať do samostatných stohov, aby sa minimalizoval rozliatie. Materiál by sa mal spojiť pomocou nakladača, zdvíhajúci sa na výšku plného vedra a skládku, ktorý bude zmiešať materiál. Ak sa nakladač musí pohybovať a zlomiť materiál, nesnažte sa vybudovať veľké hromady.
Budovanie zásob vo vrstvách môže minimalizovať segregáciu. Tento typ skladu je možné postaviť s buldozérom. Ak je materiál dodaný na dvor, buldozér musí tlačiť materiál do sklonenej vrstvy. Ak je zásobník postavený s dopravným pásom, buldozér musí tlačiť materiál do horizontálnej vrstvy. V žiadnom prípade je potrebné dbať na to, aby sa materiál neposunul cez okraj hromady. To môže viesť k pretečeniu, čo je jeden z hlavných dôvodov oddelenia.
Stohovanie s buldozérmi má množstvo nevýhod. Dva významné riziká sú degradácia a kontaminácia produktu. Ťažké vybavenie, ktoré pracuje nepretržite na výrobku, zhutni a rozdrví materiál. Pri používaní tejto metódy musia byť výrobcovia opatrní, aby produkt nezasiahli v snahe zmierniť problémy s odlúčením. Vyžaduje sa navyše a vybavenie, často spôsobuje, že táto metóda sa počas spracovania musí uchýliť k oddeleniu.
Radiálne stohovacie dopravníky pomáhajú minimalizovať vplyv separácie. Keď sa inventár hromadí, dopravník sa pohybuje radiálne doľava a doprava. Keď sa dopravník pohybuje radiálne, konce stohov, zvyčajne hrubého materiálu, budú pokryté jemným materiálom. Predné a zadné prsty budú stále drsné, ale hromada bude zmiešaná viac ako hromada kužeľov.
Existuje priamy vzťah medzi výškou a voľným pádom materiálu a stupňom segregácie, ku ktorej dôjde. Keď sa výška zvyšuje a trajektória padajúceho materiálu sa rozširuje, zvyšuje sa oddelenie jemného a hrubého materiálu. Takže premenné výškové dopravníky sú ďalším spôsobom, ako znížiť segregáciu. V počiatočnej fáze by mal byť dopravník v najnižšej polohe. Vzdialenosť od kladky hlavy musí byť vždy čo najkratšia.
Ďalším dôvodom odlúčenia je voľné pálenie z dopravného pásu do zásobníka. Kamenné schody minimalizujú segregáciu odstránením materiálu voľného pádu. Kamenné schodisko je konštrukcia, ktorá umožňuje, aby materiál prúdi po schodoch na hromady. Je efektívny, ale má obmedzenú aplikáciu.
Oddelenie spôsobené vetrom možno minimalizovať pomocou teleskopických sklzov. Teleskopické sklzy na výbojových kladkách dopravníka siahajú od kladky do zásobníka, chránia pred vetrom a obmedzujú jeho dopad. Ak je správne navrhnutý, môže tiež obmedziť voľný pokles materiálu.
Ako už bolo spomenuté, pred dosiahnutím bodu vypúšťania už existuje izolácia na dopravnom pásme. Okrem toho, keď materiál opúšťa dopravný pás, dochádza k ďalšej segregácii. V bode vypúšťania je možné nainštalovať lopatkové koleso, aby sa tento materiál remixoval. Rotujúce kolesá majú krídla alebo lopatky, ktoré prechádzajú a miešajú cestu materiálu. Tým sa minimalizuje segregácia, ale degradácia materiálu nemusí byť prijateľná.
Oddelenie môže znamenať významné náklady. Inventár, ktorý nespĺňa špecifikácie, môže mať za následok pokuty alebo odmietnutie celého inventára. Ak sa na pracovisku dodáva materiál, ktorý nie je v súlade, pokuty môžu prekročiť 0,75 USD za tonu. Náklady na prácu a vybavenie na rehabilitáciu nízkej kvality hromady sú často neúnosné. Hodinové náklady na výstavbu skladu s buldozérom a operátorom sú vyššie ako náklady na automatický teleskopický dopravník a materiál sa môže rozložiť alebo kontaminovať, aby sa udržal správne triedenie. To znižuje hodnotu produktu. Okrem toho, keď sa vybavenie, ako je buldozér, používa na nevýrobné úlohy, sú náklady na príležitosti spojené s používaním zariadenia, keď bolo kapitalizované pre výrobné úlohy.
Je možné využiť ďalší prístup na minimalizáciu vplyvu izolácie pri vytváraní inventára v aplikáciách, kde môže byť problém izolácia. To zahŕňa stohovanie vo vrstvách, kde každá vrstva je tvorená séria stohov.
V časti zásobníka je každý zásobník zobrazený ako miniatúrny zásobník. Rozdelenie sa stále deje na každej jednotlivej halde kvôli rovnakým účinkom diskutovaným vyššie. Vzor izolácie sa však častejšie opakuje počas celého prierezu hromady. Takéto stohy majú väčšie „rozdelenie“, pretože diskrétny gradient sa opakuje častejšie v menších intervaloch.
Pri spracovaní komínov s predným nakladačom nie je potrebné zmiešať materiály, pretože jedna kopček obsahuje niekoľko stohov. Po obnovení zásobníka sú jednotlivé vrstvy jasne viditeľné (pozri obrázok 2).
Stacks je možné vytvoriť pomocou rôznych metód ukladania. Jedným zo spôsobov je použitie dopravného systému mosta a vypúšťania, hoci táto možnosť je vhodná iba pre stacionárne aplikácie. Významnou nevýhodou stacionárnych dopravných systémov je to, že ich výška je zvyčajne pevná, čo môže viesť k separácii vetra, ako je opísané vyššie.
Ďalšou metódou je použitie teleskopického dopravníka. Teleskopické dopravníky poskytujú najúčinnejší spôsob tvorby stohov a sú často uprednostňované pred stacionárnymi systémami, ako sa môžu v prípade potreby pohybovať, a mnohé z nich sú skutočne navrhnuté tak, aby sa prenášali na ceste.
Teleskopické dopravníky pozostávajú z dopravníkov (strážnych dopravníkov) inštalovaných vo vnútri vonkajších dopravníkov s rovnakou dĺžkou. Špičkový dopravník sa môže pohybovať lineárne pozdĺž dĺžky vonkajšieho dopravníka, aby sa zmenila poloha vykladacej kladky. Výška vypúšťania a radiálna poloha dopravníka sú variabilné.
Triaxiálna zmena vykladacieho kolesa je nevyhnutná na vytvorenie vrstvených hromád, ktoré prekonávajú segregáciu. Systémy na navijaky lana sa zvyčajne používajú na predĺženie a zatiahnutie dopravných dopravníkov. Radiálny pohyb dopravníka môže byť vykonaný systémom reťazca a ozubeného kolesa alebo hydraulicky poháňanou planétou. Výška dopravníka sa zvyčajne mení rozšírením teleskopických valcov podvozkov. Všetky tieto pohyby musia byť ovládané, aby sa automaticky vytvorili viacvrstvové hromady.
Teleskopické dopravníky majú mechanizmus na vytváranie viacvrstvových stohov. Minimalizácia hĺbky každej vrstvy pomôže obmedziť oddelenie. Vyžaduje si to, aby dopravník sa neustále pohyboval, keď sa inventár hromadí. Potreba neustáleho pohybu je potrebné automatizovať teleskopické dopravníky. Existuje niekoľko rôznych metód automatizácie, z ktorých niektoré sú lacnejšie, ale majú významné obmedzenia, zatiaľ čo iné sú plne programovateľné a ponúkajú väčšiu flexibilitu pri tvorbe zásob.
Keď dopravník začne akumulovať materiál, pri prepravovaní materiálu sa pohybuje radiálne. Dopravník sa pohybuje, až kým sa pozdĺž radiálnej dráhy spustí limitný spínač namontovaný na dopravníku. Spúšťač je umiestnený v závislosti od dĺžky oblúka, ktorý operátor chce, aby sa dopravný pás pohyboval. V tejto chvíli sa dopravník rozšíri na vopred určenú vzdialenosť a začne sa pohybovať iným smerom. Tento proces pokračuje, až kým sa Stringer Connexer rozšíri na svoje maximálne rozšírenie a dokončená prvá vrstva.
Keď je postavená druhá úroveň, špička sa začne ťahať od svojho maximálneho predĺženia, pohybovať sa radiálne a stiahnuť sa na oblúkovom limite. Vrstvy zostavení, až kým spínač naklonenia namontovaný na opornom kolese nebude aktivovaný hromadou.
Dopravca pôjde hore po nastavenej vzdialenosti a začne druhý výťah. Každý zdvíhač môže pozostávať z niekoľkých vrstiev v závislosti od rýchlosti materiálu. Druhý výťah je podobný prvému, a tak ďalej, až kým nebude postavená celá hromada. Veľká časť výslednej haldy je deizolovaná, ale na okrajoch každej haldy sú preteky. Dôvodom je, že dopravné pásy nemôžu automaticky upraviť polohu limitných spínačov alebo objektov používaných na ich aktiváciu. Spínač limitu natiahnutia sa musí upraviť tak, aby prekročenie nepohárili hriadeľ dopravníka.