Oddělování materiálu je neodmyslitelným problémem většiny skladovacích technologií.S rostoucí poptávkou po produktech vyšší kvality se problém izolace zásob stává akutnějším.
Jak všichni víme, teleskopické radiální stohové dopravníky jsou nejúčinnějším řešením pro oddělování stohu.Mohou vytvářet inventář ve vrstvách, každá vrstva je tvořena řadou materiálů.K vytvoření zásob tímto způsobem musí dopravník běžet téměř nepřetržitě.Zatímco pohyb teleskopických dopravníků musí být ovládán ručně, automatizace je zdaleka nejúčinnějším způsobem ovládání.
Automatické zatahovací dopravníky lze naprogramovat tak, aby vytvářely vlastní inventář v různých velikostech, tvarech a konfiguracích.Tato prakticky neomezená flexibilita může zlepšit celkovou provozní efektivitu a dodávat produkty vyšší kvality.
Dodavatelé utrácejí ročně miliony dolarů za výrobu agregovaných produktů pro širokou škálu aplikací.Mezi nejoblíbenější aplikace patří základní materiály, asfalt a beton.
Proces vytváření produktů pro tyto aplikace je složitý a nákladný.Přísnější specifikace a tolerance znamenají, že důležitost kvality produktu je stále důležitější.
Nakonec je materiál odstraněn ze skladu a transportován na místo, kde bude zapracován do podkladu, asfaltu nebo betonu.
Vybavení potřebné pro stripování, tryskání, drcení a třídění je velmi drahé.Pokročilá zařízení však mohou trvale vyrábět kamenivo podle specifikace.Zásoby se mohou zdát jako triviální součást integrované výroby, ale pokud jsou provedeny nesprávně, může to vést k tomu, že produkt, který je dokonale v souladu se specifikací, nesplňuje specifikace.To znamená, že použití nesprávných metod skladování může vést ke ztrátě části nákladů na vytvoření kvalitního produktu.
Přestože umístění produktu na sklad může ohrozit jeho kvalitu, jsou zásoby důležitou součástí celkového výrobního procesu.Je to způsob skladování, který zajišťuje dostupnost materiálu.Rychlost výroby se často liší od rychlosti produktu potřebného pro danou aplikaci a zásoby pomáhají tento rozdíl vyrovnat.
Zásoby také poskytují dodavatelům dostatek úložného prostoru, aby mohli efektivně reagovat na kolísající poptávku trhu.Vzhledem k výhodám, které skladování poskytuje, bude vždy důležitou součástí celkového výrobního procesu.Výrobci proto musí neustále zlepšovat své technologie skladování, aby snížili rizika spojená se skladováním.
Hlavním tématem tohoto článku je izolace.Segregace je definována jako „oddělování materiálu podle velikosti částic“.Různé aplikace kameniva vyžadují velmi specifické a jednotné jakosti materiálu.Segregace vede k nadměrným rozdílům v odrůdách produktů.
K separaci může dojít prakticky kdekoli v procesu výroby kameniva poté, co byl produkt rozdrcen, proset a smíchán na správnou gradaci.
Prvním místem, kde může dojít k segregaci, jsou zásoby (viz obrázek 1).Jakmile je materiál umístěn na sklad, bude nakonec recyklován a doručen na místo, kde bude použit.
Druhým místem, kde může dojít k oddělení, je při zpracování a přepravě.Jakmile je kamenivo na místě závodu na výrobu asfaltu nebo betonu, umístí se do násypek a/nebo skladovacích zásobníků, ze kterých se produkt odebírá a používá.
K separaci dochází také při plnění a vyprazdňování sil a sil.K segregaci může dojít také při aplikaci finální směsi na vozovku nebo jiný povrch poté, co bylo kamenivo vmícháno do asfaltové nebo betonové směsi.
Homogenní kamenivo je nezbytné pro výrobu vysoce kvalitního asfaltu nebo betonu.Kolísání zrnitosti rozebíratelného kameniva prakticky znemožňuje získat přijatelný asfalt nebo beton.
Menší částice dané hmotnosti mají větší celkový povrch než větší částice stejné hmotnosti.To způsobuje problémy při kombinování kameniva do asfaltových nebo betonových směsí.Pokud je podíl jemných částic v kamenivu příliš vysoký, bude chybět malta nebo bitumen a směs bude příliš hustá.Pokud je procento hrubých částic v kamenivu příliš vysoké, bude přebytek malty nebo bitumenu a konzistence směsi bude příliš řídká.Silnice postavené z oddělených kameniv mají špatnou strukturální integritu a nakonec budou mít nižší očekávanou životnost než silnice postavené ze správně oddělených produktů.
Mnoho faktorů vede k segregaci akcií.Protože většina zásob je vytvářena pomocí dopravníkových pásů, je důležité porozumět přirozenému vlivu dopravníkových pásů na třídění materiálu.
Když pás posouvá materiál přes dopravníkový pás, pás mírně poskakuje, když se převaluje přes napínací kladku.To je způsobeno mírnou vůlí řemenu mezi každou napínací kladkou.Tento pohyb způsobí, že se menší částice usadí na dně průřezu materiálu.Překrývání hrubých zrn je udržuje nahoře.
Jakmile se materiál dostane na vynášecí kolo dopravního pásu, je již částečně oddělen od většího materiálu nahoře a menšího materiálu dole.Když se materiál začne pohybovat po křivce vynášecího kola, horní (vnější) částice se pohybují vyšší rychlostí než spodní (vnitřní) částice.Tento rozdíl v rychlosti pak způsobí, že se větší částice vzdálí od dopravníku, než spadnou na stoh, zatímco menší částice padnou vedle dopravníku.
Je také pravděpodobnější, že se malé částice přilepí na dopravníkový pás a nebudou vypuštěny, dokud se dopravníkový pás nebude nadále navíjet na vynášecí kolo.To má za následek, že se více jemných částic pohybuje zpět směrem k přední části stohu.
Když materiál spadne na hromadu, větší částice mají větší dopřednou hybnost než menší částice.To způsobí, že hrubý materiál pokračuje v pohybu dolů snadněji než jemný materiál.Jakýkoli materiál, velký nebo malý, který stéká po stranách stohu, se nazývá únik.
Rozlití jsou jednou z hlavních příčin separace zásob a je třeba se jim vyhnout, kdykoli je to možné.Jakmile se rozsypaný materiál začne valit po svahu hlušiny, větší částice mají tendenci kutálet se dolů po celé délce svahu, zatímco jemnější materiál má tendenci se usazovat na stranách hlušiny.V důsledku toho, jak únik postupuje po stranách hromady, zůstává ve vzdouvajícím se materiálu stále méně a méně jemných částic.
Když materiál dosáhne spodního okraje nebo špičky hromady, skládá se především z větších částic.Úniky způsobují značnou segregaci, která je viditelná v sekci zásob.Vnější špička vlasu sestává z hrubšího materiálu, zatímco vnitřní a horní vlas je z jemnějšího materiálu.
K vedlejším účinkům přispívá i tvar částic.Částice, které jsou hladké nebo kulaté, se s větší pravděpodobností kutálejí po svahu stohu než jemné částice, které mají obvykle čtvercový tvar.Překročení limitů může také vést k poškození materiálu.Když se částice kutálejí po jedné straně hromady, třou se o sebe.Toto opotřebení způsobí, že se některé částice rozpadnou na menší velikosti.
Vítr je dalším důvodem k izolaci.Poté, co materiál opustí dopravníkový pás a začne padat do stohu, vítr ovlivňuje trajektorii pohybu částic různých velikostí.Vítr má velký vliv na jemné materiály.Je to proto, že poměr plochy povrchu k hmotnosti menších částic je větší než u větších částic.
Pravděpodobnost rozdělení zásob se může lišit v závislosti na typu materiálu ve skladu.Nejdůležitějším faktorem ve vztahu k segregaci je stupeň změny velikosti částic v materiálu.Materiály s větší variací velikosti částic budou mít během skladování vyšší stupeň segregace.Obecným pravidlem je, že pokud poměr největší velikosti částic k nejmenší velikosti částic překročí 2:1, mohou nastat problémy se segregací balení.Na druhé straně, pokud je poměr velikosti částic menší než 2:1, je objemová segregace minimální.
Například materiály podloží obsahující částice do 200 mesh se mohou během skladování oddělit.Při skladování věcí, jako je omytý kámen, však bude izolace triviální.Protože je většina písku mokrá, je často možné skladovat písek bez problémů s oddělováním.Vlhkost způsobuje, že se částice slepují a brání oddělení.
Při skladování produktu je někdy nemožné zabránit izolaci.Vnější okraj hotové hromady sestává převážně z hrubého materiálu, zatímco vnitřek hromady obsahuje vyšší koncentraci jemného materiálu.Při odebírání materiálu z konce takových hromádek je nutné odebírat naběračky z různých míst, aby se materiál promíchal.Pokud odebíráte materiál pouze z přední nebo zadní části stohu, získáte buď všechen hrubý materiál, nebo všechen jemný materiál.
Při nakládání kamionů jsou také možnosti dodatečné izolace.Je důležité, aby použitá metoda nezpůsobila přetečení.Naložte nejprve přední část náklaďáku, poté zadní a nakonec střední.Tím se minimalizují účinky přetížení uvnitř vozíku.
Přístupy po inventarizaci jsou užitečné, ale cílem by mělo být prevence nebo minimalizace karantény během vytváření inventáře.Mezi užitečné způsoby, jak zabránit izolaci, patří:
Při stohování na nákladním vozidle by měl být úhledně naskládán do samostatných stohů, aby se minimalizovalo rozlití.Materiál by měl být složen dohromady pomocí nakladače, zvednutí do plné výšky lopaty a vysypání, čímž se materiál promíchá.Pokud se nakladač musí pohybovat a rozbíjet materiál, nepokoušejte se stavět velké hromady.
Vytváření inventáře ve vrstvách může minimalizovat segregaci.Tento typ skladu lze postavit buldozerem.Pokud je materiál dodán na dvůr, musí buldozer zatlačit materiál do šikmé vrstvy.Pokud je stoh postaven s dopravním pásem, musí buldozer tlačit materiál do vodorovné vrstvy.V každém případě je třeba dávat pozor, aby se materiál nepřetlačil přes okraj hromady.To může vést k přetečení, což je jeden z hlavních důvodů oddělení.
Stohování pomocí buldozerů má řadu nevýhod.Dvě významná rizika jsou degradace produktu a kontaminace.Těžká zařízení pracující nepřetržitě na výrobku zhutní a rozdrtí materiál.Při použití této metody musí být výrobci opatrní, aby nedošlo k nadměrné degradaci produktu ve snaze zmírnit problémy se separací.Mimořádná práce a potřebné vybavení často činí tuto metodu neúnosně drahou a výrobci se musí uchýlit k separaci během zpracování.
Radiální stohovací dopravníky pomáhají minimalizovat dopad separace.Jak se zásoby hromadí, dopravník se pohybuje radiálně doleva a doprava.Jak se dopravník pohybuje radiálně, konce stohů, obvykle hrubého materiálu, budou pokryty jemným materiálem.Přední a zadní prsty budou stále hrubé, ale hromada bude více promíchaná než hromada šišek.
Existuje přímý vztah mezi výškou a volným pádem materiálu a stupněm segregace, ke kterému dochází.S rostoucí výškou a roztahováním trajektorie padajícího materiálu dochází ke stále většímu oddělování jemného a hrubého materiálu.Dopravníky s proměnnou výškou jsou tedy dalším způsobem, jak snížit segregaci.V počáteční fázi by měl být dopravník v nejnižší poloze.Vzdálenost od hlavové kladky musí být vždy co nejkratší.
Dalším důvodem pro oddělení je volný pád z dopravního pásu na stoh.Kamenné schody minimalizují segregaci eliminací volně padajícího materiálu.Kamenné schodiště je konstrukce, která umožňuje stékání materiálu po schodech na piloty.Je účinný, ale má omezené použití.
Separaci způsobenou větrem lze minimalizovat použitím teleskopických skluzů.Teleskopické skluzy na vynášecích kladkách dopravníku, sahající od kladky ke stohu, chrání před větrem a omezují jeho náraz.Pokud je správně navržena, může také omezit volný pád materiálu.
Jak již bylo zmíněno dříve, na dopravním pásu je izolace již před dosažením místa vykládky.Navíc, když materiál opouští dopravní pás, dochází k další segregaci.V místě vypouštění lze nainstalovat lopatkové kolo pro opětovné promíchání tohoto materiálu.Rotující kola mají křídla nebo lopatky, které procházejí a míchají dráhu materiálu.Tím se minimalizuje segregace, ale degradace materiálu nemusí být přijatelná.
Oddělení může znamenat značné náklady.Zásoby, které nesplňují specifikace, mohou mít za následek penalizaci nebo zamítnutí celého zásob.Pokud je na staveniště dodán nevyhovující materiál, mohou pokuty přesáhnout 0,75 USD za tunu.Náklady na práci a vybavení pro sanaci nekvalitních pilot jsou často příliš vysoké.Hodinové náklady na stavbu skladu s buldozerem a operátorem jsou vyšší než náklady na automatický teleskopický dopravník a materiál se může rozkládat nebo kontaminovat, aby se zachovalo správné třídění.To snižuje hodnotu produktu.Kromě toho, když se zařízení, jako je buldozer, používá pro nevýrobní úkoly, existují náklady příležitosti spojené s používáním zařízení, když bylo kapitalizováno pro výrobní úkoly.
Jiný přístup lze použít k minimalizaci dopadu izolace při vytváření inventáře v aplikacích, kde může být izolace problémem.To zahrnuje stohování ve vrstvách, kde každá vrstva je tvořena řadou stohů.
V sekci stohů je každý stoh zobrazen jako miniaturní stoh.K rozdělení stále dochází na každé jednotlivé hromadě kvůli stejným účinkům, o kterých jsme hovořili dříve.Izolační vzor se však častěji opakuje po celém průřezu hromady.Říká se, že takové vrstvy mají větší „rozdělené rozlišení“, protože diskrétní gradientní vzor se opakuje častěji v menších intervalech.
Při zpracování stohů pomocí čelního nakladače není nutné materiály míchat, protože jedna lopatka obsahuje několik stohů.Po obnovení stohu jsou jednotlivé vrstvy jasně viditelné (viz obrázek 2).
Zásobníky lze vytvářet různými způsoby ukládání.Jedním ze způsobů je použití mostového a vykládacího dopravníkového systému, i když tato možnost je vhodná pouze pro stacionární aplikace.Významnou nevýhodou stacionárních dopravníkových systémů je, že jejich výška je obvykle pevná, což může vést k odlučování větrem, jak je popsáno výše.
Další metodou je použití teleskopického dopravníku.Teleskopické dopravníky poskytují nejúčinnější způsob vytváření stohů a jsou často upřednostňovány před stacionárními systémy, protože je lze v případě potřeby přemístit a mnohé z nich jsou ve skutečnosti navrženy tak, aby je bylo možné přenášet po silnici.
Teleskopické dopravníky se skládají z dopravníků (ochranných dopravníků) instalovaných uvnitř vnějších dopravníků stejné délky.Špičkový dopravník se může lineárně pohybovat po délce vnějšího dopravníku pro změnu polohy vykládací kladky.Výška vynášecího kola a radiální poloha dopravníku jsou variabilní.
Trojosá změna vykládacího kola je nezbytná pro vytvoření vrstvených hromad, které překonávají segregaci.Systémy lanových navijáků se obvykle používají k vysouvání a zasouvání podávacích dopravníků.Radiální pohyb dopravníku může být prováděn systémem řetězu a řetězových kol nebo hydraulicky poháněným planetovým pohonem.Výška dopravníku se obvykle mění vysouváním teleskopických podvozkových válců.Všechny tyto pohyby musí být řízeny, aby se automaticky vytvořily vícevrstvé piloty.
Teleskopické dopravníky mají mechanismus pro vytváření vícevrstvých stohů.Minimalizace hloubky každé vrstvy pomůže omezit separaci.To vyžaduje, aby se dopravník neustále pohyboval, když se zásoby hromadí.Potřeba neustálého pohybu vyžaduje automatizaci teleskopických dopravníků.Existuje několik různých metod automatizace, z nichž některé jsou levnější, ale mají významná omezení, zatímco jiné jsou plně programovatelné a nabízejí větší flexibilitu při vytváření zásob.
Když dopravník začne hromadit materiál, pohybuje se při přepravě materiálu radiálně.Dopravník se pohybuje, dokud se podél jeho radiální dráhy nespustí koncový spínač namontovaný na hřídeli dopravníku.Spoušť je umístěna v závislosti na délce oblouku, kterým operátor chce, aby se dopravní pás pohyboval.V tomto okamžiku se dopravník vysune na předem stanovenou vzdálenost a začne se pohybovat v opačném směru.Tento proces pokračuje, dokud se pásový dopravník nevysune do svého maximálního vytažení a není dokončena první vrstva.
Když je postavena druhá úroveň, hrot se začne zatahovat ze svého maximálního vytažení, pohybuje se radiálně a zatahuje se na hranici oblouku.Stavte vrstvy, dokud se hromadou neaktivuje spínač sklonu namontovaný na nosném kole.
Dopravník vyjede o nastavenou vzdálenost a spustí druhý zdvih.Každý zvedák se může skládat z několika vrstev v závislosti na rychlosti materiálu.Druhý výtah je podobný prvnímu a tak dále, dokud není postavena celá hromada.Velká část výsledné hromady je odizolována, ale na okrajích každé hromady jsou přetečení.Je to proto, že dopravní pásy nedokážou automaticky upravit polohu koncových spínačů nebo předmětů používaných k jejich ovládání.Koncový spínač zatažení musí být nastaven tak, aby přeběh nezasypal hřídel dopravníku.