Oddeľovanie materiálov je neodmysliteľným problémom väčšiny skladovacích technológií.S rastúcim dopytom po výrobkoch vyššej kvality sa problém izolácie zásob stáva naliehavejším.
Ako všetci vieme, teleskopické radiálne stohovacie dopravníky sú najefektívnejším riešením na oddeľovanie stohu.Dokážu vytvárať inventár vo vrstvách, pričom každá vrstva je tvorená množstvom materiálov.Na vytvorenie zásob týmto spôsobom musí dopravník bežať takmer nepretržite.Zatiaľ čo pohyb teleskopických dopravníkov musí byť ovládaný manuálne, automatizácia je zďaleka najefektívnejším spôsobom ovládania.
Automatické zaťahovacie dopravníky je možné naprogramovať tak, aby vytvárali vlastný inventár v rôznych veľkostiach, tvaroch a konfiguráciách.Táto prakticky neobmedzená flexibilita môže zlepšiť celkovú prevádzkovú efektivitu a poskytovať produkty vyššej kvality.
Dodávatelia minú každý rok milióny dolárov na výrobu agregovaných produktov pre širokú škálu aplikácií.Medzi najobľúbenejšie aplikácie patria podkladové materiály, asfalt a betón.
Proces vytvárania produktov pre tieto aplikácie je zložitý a nákladný.Prísnejšie špecifikácie a tolerancie znamenajú, že dôležitosť kvality produktov sa stáva čoraz dôležitejšou.
Nakoniec sa materiál vyberie zo skladu a prepraví sa na miesto, kde sa zapracuje do podkladu, asfaltu alebo betónu.
Zariadenie potrebné na odstraňovanie, otryskávanie, drvenie a triedenie je veľmi drahé.Pokročilé zariadenia však môžu konzistentne vyrábať kamenivo podľa špecifikácie.Inventarizácia sa môže zdať ako triviálna súčasť integrovanej výroby, ale ak sa vykoná nesprávne, výsledkom môže byť produkt, ktorý je dokonale v súlade so špecifikáciou a nespĺňa špecifikáciu.To znamená, že použitie nesprávnych metód skladovania môže viesť k strate časti nákladov na vytvorenie kvalitného produktu.
Hoci umiestnenie produktu na sklad môže ohroziť jeho kvalitu, zásoby sú dôležitou súčasťou celkového výrobného procesu.Je to spôsob skladovania, ktorý zabezpečuje dostupnosť materiálu.Rýchlosť výroby sa často líši od rýchlosti produktu potrebného pre danú aplikáciu a inventár pomáha vyrovnať rozdiel.
Zásoby tiež poskytujú dodávateľom dostatok úložného priestoru, aby mohli efektívne reagovať na kolísajúci dopyt trhu.Kvôli výhodám, ktoré skladovanie poskytuje, bude vždy dôležitou súčasťou celkového výrobného procesu.Výrobcovia preto musia neustále zlepšovať svoje technológie skladovania, aby znížili riziká spojené so skladovaním.
Hlavnou témou tohto článku je izolácia.Segregácia je definovaná ako „separácia materiálu podľa veľkosti častíc“.Rôzne aplikácie kameniva vyžadujú veľmi špecifické a jednotné triedy materiálov.Segregácia vedie k nadmerným rozdielom v odrodách produktov.
Oddeľovanie môže nastať prakticky kdekoľvek v procese výroby kameniva potom, čo bol produkt rozdrvený, preosiaty a zmiešaný na správnu gradáciu.
Prvým miestom, kde môže dôjsť k segregácii, je inventár (pozri obrázok 1).Po umiestnení materiálu do inventára bude nakoniec recyklovaný a doručený na miesto, kde bude použitý.
Druhým miestom, kde môže dôjsť k oddeleniu, je pri spracovaní a preprave.Keď je kamenivo na mieste závodu na výrobu asfaltu alebo betónu, umiestni sa do zásobníkov a/alebo zásobníkov, z ktorých sa produkt odoberá a používa.
K separácii dochádza aj pri plnení a vyprázdňovaní síl a síl.K segregácii môže dôjsť aj pri aplikácii finálnej zmesi na vozovku alebo iný povrch po primiešaní kameniva do asfaltovej alebo betónovej zmesi.
Homogénne kamenivo je nevyhnutné na výrobu vysokokvalitného asfaltu alebo betónu.Výkyvy v zrnitosti rozoberateľného kameniva prakticky znemožňujú získanie prijateľného asfaltu alebo betónu.
Menšie častice danej hmotnosti majú väčší celkový povrch ako väčšie častice rovnakej hmotnosti.To spôsobuje problémy pri kombinovaní kameniva do asfaltových alebo betónových zmesí.Ak je podiel jemných častíc v kamenive príliš vysoký, bude nedostatok malty alebo bitúmenu a zmes bude príliš hustá.Ak je percento hrubých častíc v kamenive príliš vysoké, bude prebytok malty alebo bitúmenu a konzistencia zmesi bude príliš riedka.Cesty postavené zo separovaného kameniva majú slabú štrukturálnu integritu a nakoniec budú mať nižšiu životnosť ako cesty postavené zo správne separovaných produktov.
Mnoho faktorov vedie k segregácii v zásobách.Keďže väčšina zásob sa vytvára pomocou dopravníkových pásov, je dôležité pochopiť vlastný vplyv dopravníkových pásov na triedenie materiálu.
Keď pás posúva materiál po dopravnom páse, pás mierne poskakuje, keď sa valí cez napínaciu kladku.Je to spôsobené miernou vôľou remeňa medzi každou napínacou kladkou.Tento pohyb spôsobuje, že menšie častice sa usadzujú na dne prierezu materiálu.Prekrývanie hrubých zŕn ich udržiava na vrchu.
Akonáhle sa materiál dostane na vynášacie koleso dopravníkového pásu, je už čiastočne oddelený od väčšieho materiálu hore a menšieho materiálu dole.Keď sa materiál začne pohybovať pozdĺž krivky výtlačného kolesa, horné (vonkajšie) častice sa pohybujú vyššou rýchlosťou ako spodné (vnútorné) častice.Tento rozdiel v rýchlosti potom spôsobí, že sa väčšie častice vzdiali od dopravníka pred tým, než spadnú na stoh, zatiaľ čo menšie častice padnú vedľa dopravníka.
Je tiež pravdepodobnejšie, že malé častice sa prilepia na dopravný pás a nevypustia sa, kým sa dopravný pás nebude naďalej navíjať na vynášacie koleso.Výsledkom je, že sa viac jemných častíc pohybuje späť smerom k prednej časti stohu.
Keď materiál padne na hromadu, väčšie častice majú väčšiu doprednú hybnosť ako menšie častice.To spôsobí, že hrubý materiál sa bude naďalej pohybovať dole ľahšie ako jemný materiál.Akýkoľvek materiál, veľký alebo malý, ktorý steká po stranách stohu, sa nazýva únik.
Rozliatia sú jednou z hlavných príčin separácie zásob a mali by ste sa im vyhnúť vždy, keď je to možné.Keď sa rozsypaný materiál začne valiť po svahu hlušiny, väčšie častice majú tendenciu kotúľať sa po celej dĺžke svahu, zatiaľ čo jemnejší materiál má tendenciu usádzať sa na bokoch hlušiny.V dôsledku toho, ako únik postupuje po stranách hromady, zostáva vo vlajúcom materiáli stále menej a menej jemných častíc.
Keď materiál dosiahne spodný okraj alebo špičku hromady, skladá sa predovšetkým z väčších častíc.Úniky spôsobujú značnú segregáciu, ktorá je viditeľná v sekcii zásob.Vonkajšia špička vlasu pozostáva z hrubšieho materiálu, zatiaľ čo vnútorný a vrchný vlas pozostáva z jemnejšieho materiálu.
K vedľajším účinkom prispieva aj tvar častíc.Častice, ktoré sú hladké alebo okrúhle, sa s väčšou pravdepodobnosťou kotúľajú po svahu ako jemné častice, ktoré majú zvyčajne štvorcový tvar.Prekročenie limitov môže viesť aj k poškodeniu materiálu.Keď sa častice kotúľajú po jednej strane hromady, trú sa o seba.Toto opotrebovanie spôsobí, že sa niektoré častice rozpadnú na menšie veľkosti.
Vietor je ďalším dôvodom izolácie.Potom, čo materiál opustí dopravný pás a začne padať do stohu, vietor ovplyvňuje trajektóriu pohybu častíc rôznych veľkostí.Vietor má veľký vplyv na jemné materiály.Je to preto, že pomer plochy povrchu k hmotnosti menších častíc je väčší ako pomer väčších častíc.
Pravdepodobnosť rozdelenia zásob 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 väčšími odchýlkami veľkosti častíc budú mať počas skladovania vyšší stupeň segregácie.Všeobecným pravidlom je, že ak pomer najväčšej veľkosti častíc k najmenšej veľkosti častíc presiahne 2:1, môžu nastať problémy so segregáciou obalu.Na druhej strane, ak je pomer veľkosti častíc menší ako 2:1, objemová segregácia je minimálna.
Napríklad materiály podložia obsahujúce častice do 200 mesh sa môžu počas skladovania delaminovať.Pri skladovaní predmetov, ako je umývaný kameň, však bude izolácia triviálna.Keďže väčšina piesku je mokrá, je často možné skladovať piesok bez problémov so separáciou.Vlhkosť spôsobuje, že častice sa zlepia a zabránia ich oddeleniu.
Pri skladovaní produktu nie je niekedy možné zabrániť izolácii.Vonkajší okraj hotového vlasu pozostáva prevažne z hrubého materiálu, zatiaľ čo vnútro vlasu obsahuje vyššiu koncentráciu jemného materiálu.Pri odoberaní materiálu z konca takýchto hromád je potrebné odoberať naberačky z rôznych miest, aby sa materiál premiešal.Ak odoberiete materiál iba z prednej alebo zadnej strany stohu, získate buď všetok hrubý materiál, alebo všetok jemný materiál.
Pri nakladaní nákladných vozidiel existujú aj možnosti dodatočnej izolácie.Je dôležité, aby použitá metóda nespôsobila pretečenie.Najprv naložte prednú časť, potom zadnú časť a nakoniec strednú časť.Tým sa minimalizujú účinky preťaženia vo vnútri vozíka.
Prístupy po inventarizácii sú užitočné, ale cieľom by malo byť predchádzanie alebo minimalizácia karantény počas vytvárania zásob.Medzi užitočné spôsoby, ako zabrániť izolácii, patria:
Pri ukladaní na nákladné auto by sa malo úhľadne poukladať do samostatných stohov, aby sa minimalizovalo rozliatie.Materiál by sa mal naskladať pomocou nakladača, zdvihnúť do plnej výšky vedra a vysypať, čím sa materiál premieša.Ak sa nakladač musí pohybovať a lámať materiál, nepokúšajte sa stavať veľké hromady.
Budovanie inventára vo vrstvách môže minimalizovať segregáciu.Tento typ skladu je možné postaviť buldozérom.Ak sa materiál dodáva na dvor, buldozér musí materiál zatlačiť do šikmej vrstvy.Ak je stoh postavený s dopravným pásom, buldozér musí materiál tlačiť do vodorovnej vrstvy.V každom prípade treba dávať pozor, aby sa materiál nepretlačil cez okraj hromady.To môže viesť k pretečeniu, čo je jeden z hlavných dôvodov odlúčenia.
Stohovanie pomocou buldozérov má množstvo nevýhod.Dve významné riziká sú degradácia produktu a kontaminácia.Ťažké zariadenia pracujúce nepretržite na výrobku zhutnia a rozdrvia materiál.Pri použití tejto metódy musia byť výrobcovia opatrní, aby nedošlo k nadmernému znehodnoteniu produktu v snahe zmierniť problémy so separáciou.Vyžadovaná dodatočná práca a vybavenie často robia túto metódu neúmerne drahou a výrobcovia sa musia uchýliť k separácii počas spracovania.
Radiálne stohovacie dopravníky pomáhajú minimalizovať vplyv separácie.Ako sa zásoby hromadia, 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 viac premiešaná ako hromada šišiek.
Existuje priamy vzťah medzi výškou a voľným pádom materiálu a stupňom segregácie, ku ktorému dochádza.S rastúcou výškou a rozširovaním trajektórie padajúceho materiálu dochádza k čoraz väčšiemu oddeľovaniu jemného a hrubého materiálu.Dopravníky s premenlivou výškou sú teda ďalším spôsobom, ako znížiť segregáciu.V počiatočnej fáze by mal byť dopravník v najnižšej polohe.Vzdialenosť od hlavovej kladky musí byť vždy čo najkratšia.
Ďalším dôvodom separácie je voľný pád z dopravného pásu na stoh.Kamenné schody minimalizujú segregáciu elimináciou voľne padajúceho materiálu.Kamenné schodisko je konštrukcia, ktorá umožňuje materiálom stekať po schodoch na hromady.Je účinný, ale má obmedzené použitie.
Separáciu spôsobenú vetrom je možné minimalizovať použitím teleskopických žľabov.Teleskopické žľaby na vynášacích kladkách dopravníka, siahajúce od kladky až po stoh, chránia pred vetrom a obmedzujú jeho náraz.Ak je správne navrhnutý, môže tiež obmedziť voľný pád materiálu.
Ako už bolo spomenuté, na dopravnom páse je izolácia už pred dosiahnutím miesta vykládky.Okrem toho, keď materiál opúšťa dopravný pás, dochádza k ďalšej segregácii.Lopatkové koleso môže byť nainštalované na mieste vypúšťania na opätovné premiešanie tohto materiálu.Rotujúce kolesá majú krídla alebo lopatky, ktoré prechádzajú a miešajú dráhu materiálu.Tým sa minimalizuje segregácia, ale degradácia materiálu nemusí byť prijateľná.
Oddelenie môže znamenať značné náklady.Zásoby, ktoré nespĺňajú špecifikácie, môžu mať za následok penalizáciu alebo odmietnutie celého zásob.Ak sa na stavenisko doručí nevyhovujúci materiál, pokuty môžu presiahnuť 0,75 USD za tonu.Náklady na prácu a vybavenie na sanáciu nekvalitných hromád sú často príliš vysoké.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 zachovalo správne triedenie.To znižuje hodnotu produktu.Okrem toho, keď sa zariadenie, ako je buldozér, používa na nevýrobné úlohy, existujú alternatívne náklady spojené s používaním zariadenia, keď bolo kapitalizované na výrobné úlohy.
Na minimalizáciu vplyvu izolácie pri vytváraní inventára v aplikáciách, kde môže byť izolácia problémom, možno použiť iný prístup.To zahŕňa stohovanie vo vrstvách, kde každá vrstva pozostáva zo série stohov.
V sekcii stoh je každý stoh zobrazený ako miniatúrny stoh.K rozdeleniu stále dochádza na každej jednotlivej halde v dôsledku rovnakých účinkov, o ktorých sme diskutovali vyššie.Vzor izolácie sa však častejšie opakuje po celom priereze hromady.O takýchto vrstvách sa hovorí, že majú väčšie „rozdelené rozlíšenie“, pretože vzor diskrétneho gradientu sa opakuje častejšie v menších intervaloch.
Pri spracovaní stohov čelným nakladačom nie je potrebné miešať materiály, pretože jedna naberačka obsahuje niekoľko stohov.Po obnovení stohu sú jednotlivé vrstvy jasne viditeľné (pozri obrázok 2).
Hromady je možné vytvárať rôznymi spôsobmi ukladania.Jedným zo spôsobov je použitie mostového a vynášacieho dopravníkového systému, hoci táto možnosť je vhodná len pre stacionárne aplikácie.Významnou nevýhodou stacionárnych dopravníkových systémov je, že ich výška je zvyčajne pevná, čo môže viesť k oddeľovaniu vetra, ako je opísané vyššie.
Ďalšou metódou je použitie teleskopického dopravníka.Teleskopické dopravníky poskytujú najefektívnejší spôsob vytvárania stohov a sú často uprednostňované pred stacionárnymi systémami, pretože ich možno v prípade potreby presúvať a mnohé z nich sú v skutočnosti navrhnuté na prepravu po ceste.
Teleskopické dopravníky pozostávajú z dopravníkov (ochranných dopravníkov) inštalovaných vo vnútri vonkajších dopravníkov rovnakej dĺžky.Špičkový dopravník sa môže pohybovať lineárne po dĺžke vonkajšieho dopravníka, aby zmenil polohu vykladacej kladky.Výška vynášacieho kolesa a radiálna poloha dopravníka sú variabilné.
Trojosová zmena vykladacieho kolesa je nevyhnutná na vytvorenie vrstvených hromád, ktoré prekonajú segregáciu.Systémy lanových navijakov sa zvyčajne používajú na vysúvanie a zasúvanie podávacích dopravníkov.Radiálny pohyb dopravníka môže byť vykonávaný systémom reťaze a reťazových kolies alebo hydraulicky poháňaným planétovým pohonom.Výška dopravníka sa zvyčajne mení vysúvaním teleskopických podvozkových valcov.Všetky tieto pohyby musia byť kontrolované, aby sa automaticky vytvorili viacvrstvové hromady.
Teleskopické dopravníky majú mechanizmus na vytváranie viacvrstvových stohov.Minimalizácia hĺbky každej vrstvy pomôže obmedziť separáciu.To si vyžaduje, aby sa dopravník neustále pohyboval, keď sa zásoby hromadia.Potreba neustáleho pohybu si vyžaduje automatizáciu teleskopických dopravníkov.Existuje niekoľko rôznych metód automatizácie, z ktorých niektoré sú lacnejšie, ale majú značné obmedzenia, zatiaľ čo iné sú plne programovateľné a ponúkajú väčšiu flexibilitu pri vytváraní zásob.
Keď dopravník začne hromadiť materiál, pri preprave materiálu sa pohybuje radiálne.Dopravník sa pohybuje, kým sa pozdĺž jeho radiálnej dráhy nespustí koncový spínač namontovaný na hriadeli dopravníka.Spúšť je umiestnená v závislosti od dĺžky oblúka, ktorým operátor chce, aby sa dopravný pás pohyboval.V tomto momente sa dopravník vysunie na vopred určenú vzdialenosť a začne sa pohybovať v opačnom smere.Tento proces pokračuje, kým sa pásový dopravník nevysunie do maximálneho predĺženia a kým sa nedokončí prvá vrstva.
Keď je postavená druhá úroveň, hrot sa začne sťahovať zo svojho maximálneho predĺženia, pohybuje sa radiálne a sťahuje sa na hranici oblúka.Budujte vrstvy, kým sa hromada neaktivuje spínač nakláňania namontovaný na podpornom kolese.
Dopravník vystúpi o nastavenú vzdialenosť a spustí druhý zdvih.Každý zdvihák môže pozostávať z niekoľkých vrstiev, v závislosti od rýchlosti materiálu.Druhý výťah je podobný prvému a tak ďalej, kým nie je postavená celá hromada.Veľká časť výslednej haldy je odizolovaná, ale na okrajoch každej haldy sú prepady.Dopravné pásy totiž nedokážu automaticky nastaviť polohu koncových spínačov alebo predmetov používaných na ich ovládanie.Koncový spínač zasunutia musí byť nastavený tak, aby prebeh nezasypal hriadeľ dopravníka.