Materialseparasjon er et iboende problem i de fleste lagringsteknologier.Etter hvert som etterspørselen etter produkter av høyere kvalitet øker, blir problemet med lagerisolering mer akutt.
Som vi alle vet, er teleskopiske radielle stabeltransportører den mest effektive løsningen for stabelseparasjon.De kan lage inventar i lag, hvert lag består av en rekke materialer.For å lage inventar på denne måten, må transportøren gå nesten kontinuerlig.Mens bevegelsen til teleskoptransportører må styres manuelt, er automatisering den desidert mest effektive kontrollmetoden.
Automatiske uttrekkbare transportører kan programmeres til å lage tilpasset beholdning i en rekke størrelser, former og konfigurasjoner.Denne praktisk talt ubegrensede fleksibiliteten kan forbedre den generelle operasjonelle effektiviteten og levere produkter av høyere kvalitet.
Entreprenører bruker millioner av dollar hvert år på å produsere aggregerte produkter for en lang rekke bruksområder.De mest populære bruksområdene inkluderer grunnmaterialer, asfalt og betong.
Prosessen med å lage produkter for disse applikasjonene er kompleks og kostbar.Strammere spesifikasjoner og toleranser gjør at viktigheten av produktkvalitet blir mer og mer viktig.
Til syvende og sist blir materialet fjernet fra lageret og transportert til et sted hvor det vil bli innlemmet i underlag, asfalt eller betong.
Utstyret som kreves for stripping, sprengning, knusing og sikting er svært kostbart.Imidlertid kan avansert utstyr konsekvent produsere aggregat i henhold til spesifikasjonene.Lagerbeholdning kan virke som en triviell del av integrert produksjon, men hvis det gjøres feil, kan det resultere i at et produkt som er perfekt i samsvar med spesifikasjonen ikke oppfyller spesifikasjonene.Dette betyr at bruk av feil lagringsmetoder kan resultere i å miste noe av kostnadene ved å lage et kvalitetsprodukt.
Selv om å plassere et produkt på lager kan kompromittere kvaliteten, er lager en viktig del av den totale produksjonsprosessen.Det er en lagringsmetode som sikrer tilgjengeligheten av materialet.Produksjonshastigheten er ofte forskjellig fra hastigheten på produktet som trengs for en gitt applikasjon, og inventar er med på å gjøre opp forskjellen.
Inventar gir også entreprenører nok lagringsplass til å svare effektivt på svingende markedsetterspørsel.På grunn av fordelene som lagring gir, vil det alltid være en viktig del av den totale produksjonsprosessen.Derfor må produsenter kontinuerlig forbedre lagringsteknologiene sine for å redusere risikoen forbundet med lagring.
Hovedtemaet i denne artikkelen er isolasjon.Segregering er definert som "separering av materiale i henhold til partikkelstørrelse".Ulike anvendelser av tilslag krever svært spesifikke og ensartede materialkvaliteter.Segregering fører til for store forskjeller i produktvarianter.
Separasjon kan skje praktisk talt hvor som helst i tilslagsfremstillingsprosessen etter at produktet har blitt knust, siktet og blandet til riktig gradering.
Det første stedet hvor segregering kan oppstå er i inventar (se figur 1).Når materialet er plassert på lager, vil det til slutt bli resirkulert og levert til stedet der det skal brukes.
Det andre stedet hvor separasjon kan oppstå er under prosessering og transport.En gang på stedet for et asfalt- eller betonganlegg, legges tilslaget i beholdere og/eller lagerbinger som produktet tas fra og brukes fra.
Separasjon skjer også ved fylling og tømming av siloer og siloer.Segregering kan også oppstå under påføring av den endelige blandingen på en vei eller annen overflate etter at tilslaget har blitt blandet inn i asfalt- eller betongblandingen.
Homogent tilslag er avgjørende for produksjon av høykvalitets asfalt eller betong.Svingninger i graderingen av det avtakbare tilslaget gjør det praktisk talt umulig å oppnå en akseptabel asfalt eller betong.
Mindre partikler med en gitt vekt har større total overflate enn større partikler med samme vekt.Dette skaper problemer ved sammenslåing av tilslag til asfalt eller betongblandinger.Hvis andelen finstoff i tilslaget er for høy, vil det være mangel på mørtel eller bitumen og blandingen blir for tykk.Hvis prosentandelen av grove partikler i tilslaget er for høy, vil det være et overskudd av mørtel eller bitumen, og konsistensen av blandingen vil være for tynn.Veier bygget av separerte tilslag har dårlig strukturell integritet og vil etter hvert ha lavere forventet levetid enn veier bygget av riktig separerte produkter.
Mange faktorer fører til segregering i aksjer.Siden det meste av varelageret er opprettet ved hjelp av transportbånd, er det viktig å forstå den iboende påvirkningen av transportbånd på materialsortering.
Når beltet beveger materiale over transportbåndet, spretter beltet litt når det ruller over løpehjulet.Dette er på grunn av den svake slakk i beltet mellom hver mellomhjul.Denne bevegelsen fører til at de mindre partiklene legger seg til bunnen av materialets tverrsnitt.Overlapping av de grove kornene holder dem på toppen.
Så snart materialet når utløpshjulet til transportbåndet, er det allerede delvis skilt fra det større materialet øverst og det mindre materialet nederst.Når materialet begynner å bevege seg langs kurven til utløpshjulet, beveger de øvre (ytre) partiklene seg med høyere hastighet enn de nedre (indre) partiklene.Denne hastighetsforskjellen fører til at de større partiklene beveger seg bort fra transportøren før de faller ned på stabelen, mens de mindre partiklene faller ved siden av transportøren.
Det er også mer sannsynlig at små partikler vil feste seg til transportbåndet og ikke slippes ut før transportbåndet fortsetter å vikle seg opp på utløpshjulet.Dette resulterer i at flere fine partikler beveger seg tilbake mot forsiden av stabelen.
Når materiale faller ned på en stabel, har større partikler mer fremdrift enn mindre partikler.Dette fører til at grovt materiale fortsetter å bevege seg nedover lettere enn fint materiale.Ethvert materiale, stort eller lite, som renner ned langs sidene av en stabel kalles et søl.
Søl er en av hovedårsakene til lagerseparasjon og bør unngås når det er mulig.Etter hvert som utslippet begynner å rulle ned skråningen av byttet, har de større partiklene en tendens til å rulle nedover hele lengden av skråningen, mens det finere materialet har en tendens til å legge seg på sidene av byttet.Følgelig, ettersom utslippet går ned langs sidene av haugen, blir færre og færre fine partikler igjen i det bølgende materialet.
Når materialet når bunnkanten eller tåen på haugen, er det hovedsakelig sammensatt av større partikler.Søl forårsaker betydelig segregering, noe som er synlig i bestandsdelen.Den ytre tåen på pelen består av et grovere materiale, mens den indre og øvre pelen består av et finere materiale.
Formen på partiklene bidrar også til bivirkninger.Det er mer sannsynlig at partikler som er glatte eller runde ruller nedover skråningen av stabelen enn fine partikler, som vanligvis er firkantede i form.Overskridelse av grensene kan også føre til skade på materialet.Når partiklene ruller nedover den ene siden av haugen, gnis de mot hverandre.Denne slitasjen vil føre til at noen av partiklene brytes ned til mindre størrelser.
Vind er en annen grunn til isolasjon.Etter at materialet forlater transportbåndet og begynner å falle ned i stabelen, påvirker vinden banen til bevegelsen av partikler av forskjellige størrelser.Vind har stor innflytelse på ømfintlige materialer.Dette er fordi forholdet mellom overflateareal og masse av mindre partikler er større enn for større partikler.
Sannsynligheten for splittelse av varelageret kan variere avhengig av typen materiale på lageret.Den viktigste faktoren i forhold til segregering er graden av partikkelstørrelsesendring i materialet.Materialer med større partikkelstørrelsesvariasjon vil ha høyere grad av segregering under lagring.En generell tommelfingerregel er at dersom forholdet mellom største partikkelstørrelse og minste partikkelstørrelse overstiger 2:1, kan det oppstå problemer med pakkesegregering.På den annen side, hvis partikkelstørrelsesforholdet er mindre enn 2:1, er volumsegregeringen minimal.
For eksempel kan undergrunnsmaterialer som inneholder partikler opp til 200 mesh delaminere under lagring.Men ved oppbevaring av gjenstander som vasket stein, vil isolasjonen være triviell.Siden mesteparten av sanden er våt, er det ofte mulig å lagre sanden uten separasjonsproblemer.Fuktighet får partikler til å holde seg sammen, og forhindrer separasjon.
Når produktet lagres, er isolasjon noen ganger umulig å forhindre.Ytterkanten av den ferdige pelen består hovedsakelig av grovt materiale, mens pelens indre inneholder en høyere konsentrasjon av finmateriale.Når du tar materiale fra enden av slike hauger, er det nødvendig å ta øser fra forskjellige steder for å blande materialet.Hvis du tar materiale kun fra forsiden eller baksiden av stabelen, får du enten alt det grove materialet eller alt det fine materialet.
Det er også muligheter for tilleggsisolering ved lasting av lastebiler.Det er viktig at metoden som brukes ikke forårsaker overløp.Last inn fronten av lastebilen først, deretter den bakre og til slutt midten.Dette vil minimere effekten av overbelastning inne i lastebilen.
Tilnærminger til håndtering etter lagerbeholdning er nyttige, men målet bør være å forhindre eller minimere karantener under lageroppretting.Nyttige måter å forhindre isolasjon på inkluderer:
Når den stables på en lastebil, bør den stables pent i separate stabler for å minimere søl.Materialet skal stables sammen ved hjelp av en laster, heves til full bøttehøyde og tømmes, noe som vil blande materialet.Hvis en laster må flytte og bryte materiale, ikke forsøk å bygge store peler.
Å bygge inventar i lag kan minimere segregering.Denne typen lager kan bygges med en bulldoser.Hvis materialet leveres til tunet, må bulldoseren skyve materialet inn i skrålaget.Hvis stabelen er bygget med et transportbånd, må bulldoseren skyve materialet inn i et horisontalt lag.Uansett må man passe på å ikke skyve materialet over kanten på pelen.Dette kan føre til overløp, som er en av hovedårsakene til separasjon.
Stabling med bulldosere har en rekke ulemper.To betydelige risikoer er produktnedbrytning og forurensning.Tungt utstyr som jobber kontinuerlig med produktet vil komprimere og knuse materialet.Når du bruker denne metoden, må produsentene være forsiktige med å forringe produktet i et forsøk på å lindre separasjonsproblemer.Den ekstra arbeidskraften og utstyret som kreves gjør ofte denne metoden uoverkommelig dyr, og produsenter må ty til separasjon under bearbeiding.
Radiale stabletransportører bidrar til å minimere virkningen av separasjon.Når beholdningen samler seg, beveger transportøren seg radialt til venstre og høyre.Når transportøren beveger seg radialt, vil endene av stablene, vanligvis av grovt materiale, dekkes med fint materiale.For- og bakfingrene vil fortsatt være grove, men haugen vil være mer blandet enn haugen av kjeglene.
Det er en direkte sammenheng mellom materialets høyde og fritt fall og graden av segregering som oppstår.Ettersom høyden øker og banen til det fallende materialet utvides, skjer det en økende separasjon av fint og grovt materiale.Så transportører med variabel høyde er en annen måte å redusere segregering på.I det innledende stadiet skal transportøren være i laveste posisjon.Avstanden til hodeskiven skal alltid være så kort som mulig.
Fritt fall fra et transportbånd til en stabel er en annen grunn til separasjon.Steintrapper minimerer segregering ved å eliminere fritt fallende materiale.En steintrapp er en struktur som lar materiale strømme ned trinnene på pælene.Det er effektivt, men har begrenset bruk.
Separasjon forårsaket av vind kan minimeres ved å bruke teleskoprenner.Teleskoprenner på transportørens utløpsskiver, som strekker seg fra skiven til stabelen, beskytter mot vind og begrenser støt.Hvis den er riktig utformet, kan den også begrense materialets fritt fall.
Som nevnt tidligere er det allerede isolasjon på transportbåndet før man når utløpspunktet.I tillegg, når materialet forlater transportbåndet, oppstår ytterligere segregering.Et skovlhjul kan installeres ved utløpspunktet for å blande dette materialet på nytt.Roterende hjul har vinger eller årer som krysser og blander banen til materialet.Dette vil minimere segregering, men materialforringelse er kanskje ikke akseptabelt.
Separasjon kan medføre betydelige kostnader.Varelager som ikke oppfyller spesifikasjonene kan resultere i straffer eller avvisning av hele varelageret.Hvis materiale som ikke er i samsvar leveres til arbeidsstedet, kan bøter overstige $0,75 per tonn.Arbeids- og utstyrskostnadene for å rehabilitere peler av dårlig kvalitet er ofte uoverkommelige.Timekostnadene for å bygge et lager med bulldoser og operatør er høyere enn kostnadene for en automatisk teleskoptransportør, og materialet kan brytes ned eller bli forurenset for å opprettholde riktig sortering.Dette reduserer verdien av produktet.I tillegg, når utstyr som en bulldoser brukes til ikke-produksjonsoppgaver, er det en alternativkostnad forbundet med å bruke utstyret da det ble aktivert for produksjonsoppgaver.
En annen tilnærming kan brukes for å minimere virkningen av isolasjon når du lager inventar i applikasjoner der isolasjon kan være et problem.Dette inkluderer stabling i lag, der hvert lag består av en rekke stabler.
I stabelseksjonen vises hver stabel som en miniatyrstabel.Delingen skjer fortsatt på hver enkelt haug på grunn av de samme effektene som er diskutert tidligere.Imidlertid gjentas isolasjonsmønsteret oftere over hele pelens tverrsnitt.Slike stabler sies å ha større "delt oppløsning" fordi det diskrete gradientmønsteret gjentas oftere med mindre intervaller.
Ved bearbeiding av stabler med frontlaster er det ikke nødvendig å blande materialer, da en øse inkluderer flere stabler.Når stabelen er gjenopprettet, er de enkelte lagene godt synlige (se figur 2).
Stabler kan lages ved hjelp av ulike lagringsmetoder.En måte er å bruke et bro- og utløpstransportsystem, selv om dette alternativet kun er egnet for stasjonære applikasjoner.En betydelig ulempe med stasjonære transportsystemer er at høyden vanligvis er fast, noe som kan føre til vindseparasjon som beskrevet ovenfor.
En annen metode er å bruke en teleskopisk transportør.Teleskoptransportører gir den mest effektive måten å forme stabler på og foretrekkes ofte fremfor stasjonære systemer da de kan flyttes når det trengs, og mange er faktisk designet for å bæres på veien.
Teleskoptransportører består av transportører (vakttransportører) installert inne i ytre transportører av samme lengde.Spisstransportøren kan bevege seg lineært langs lengden av den ytre transportøren for å endre posisjonen til losseskiven.Høyden på utløpshjulet og den radielle posisjonen til transportøren er variabel.
Den triaksiale endringen av lossehjulet er avgjørende for å lage lagdelte peler som overvinner segregering.Tauvinsjsystemer brukes vanligvis til å forlenge og trekke inn matetransportører.Den radielle bevegelsen til transportøren kan utføres av et kjede- og tannhjulsystem eller av en hydraulisk drevet planetdrev.Høyden på transportøren endres vanligvis ved å forlenge de teleskopiske undervognssylindrene.Alle disse bevegelsene må kontrolleres for automatisk å lage flerlags hauger.
Teleskopiske transportører har en mekanisme for å lage flerlagsstabler.Minimering av dybden på hvert lag vil bidra til å begrense separasjonen.Dette krever at transportøren fortsetter å bevege seg etter hvert som lageret bygges opp.Behovet for konstant bevegelse gjør det nødvendig å automatisere teleskoptransportører.Det finnes flere forskjellige automatiseringsmetoder, hvorav noen er billigere, men har betydelige begrensninger, mens andre er fullt programmerbare og gir mer fleksibilitet i lageroppretting.
Når transportøren begynner å samle opp materiale, beveger den seg radialt under transport av materialet.Transportøren beveger seg til en endebryter montert på transportørakselen utløses langs dens radielle bane.Utløseren plasseres avhengig av lengden på buen som operatøren ønsker at transportbåndet skal bevege seg.I dette øyeblikket vil transportøren strekke seg til en forhåndsbestemt avstand og begynne å bevege seg i den andre retningen.Denne prosessen fortsetter til stringer-transportøren er forlenget til maksimal forlengelse og det første laget er fullført.
Når det andre nivået er bygget, begynner spissen å trekke seg tilbake fra sin maksimale forlengelse, bevege seg radialt og trekke seg tilbake ved den bueformede grensen.Bygg lag til vippebryteren som er montert på støttehjulet aktiveres av pelen.
Transportøren vil gå opp den innstilte avstanden og starte det andre løftet.Hver løfter kan bestå av flere lag, avhengig av materialets hastighet.Den andre heisen er lik den første, og så videre til hele haugen er bygget.En stor del av den resulterende haugen er de-isolert, men det er overløp ved kantene av hver haug.Dette er fordi transportbånd ikke kan justere posisjonen til endebrytere eller gjenstandene som brukes til å aktivere dem automatisk.Inntrekksbegrensningsbryteren må justeres slik at overløpet ikke begraver transportørakselen.