Materiell separasjon er et iboende problem i de fleste lagringsteknologier. Etter hvert som etterspørselen etter produkter av høyere kvalitet øker, blir problemet med aksjisolasjon mer akutt.
Som vi alle vet, er teleskopiske radiale stabelsestransportører den mest effektive løsningen for stabelseparasjon. De kan lage inventar i lag, hvert lag består av et antall materialer. For å lage inventar på denne måten, må transportøren løpe nesten kontinuerlig. Mens bevegelsen av teleskopiske transportører må kontrolleres manuelt, er automatisering den desidert mest effektive metoden for kontroll.
Automatiske uttrekkbare transportører kan programmeres for å lage tilpasset varelager i en rekke størrelser, former og konfigurasjoner. Denne tilnærmet ubegrensede fleksibiliteten kan forbedre den generelle driftseffektiviteten og levere produkter av høyere kvalitet.
Entreprenører bruker millioner av dollar hvert år på å produsere samlede produkter for et bredt utvalg av applikasjoner. De mest populære applikasjonene inkluderer basismaterialer, asfalt og betong.
Prosessen med å lage produkter for disse applikasjonene er kompleks og dyr. Stammede spesifikasjoner og toleranser betyr at viktigheten av produktkvalitet blir mer og mer viktig.
Til syvende og sist fjernes materialet fra lagringen og transporteres til et sted der det vil bli integrert i undergrad, asfalt eller betong.
Utstyret som kreves for stripping, sprengning, knusing og screening er veldig dyrt. Imidlertid kan avansert utstyr konsekvent produsere aggregat i henhold til spesifikasjonen. Inventar kan virke som en triviell del av integrert produksjon, men hvis det gjøres feil, kan det føre til et produkt som er perfekt i samsvar med spesifikasjonen som ikke oppfyller spesifikasjonen. Dette betyr at bruk av feil lagringsmetoder kan føre til å miste noen av kostnadene for å lage et kvalitetsprodukt.
Selv om det å plassere et produkt i varelager kan gå på akkord med kvaliteten, er varelager en viktig del av den samlede 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 varelager hjelper til med å utgjøre forskjellen.
Inventory gir også entreprenører nok lagringsplass til å svare effektivt på å svinge etterspørselen etter markedet. På grunn av fordelene som lagring gir, vil det alltid være en viktig del av den samlede produksjonsprosessen. Derfor må produsentene kontinuerlig forbedre lagringsteknologiene for å redusere risikoen forbundet med lagring.
Hovedemnet for denne artikkelen er isolasjon. Segregering er definert som "separasjon av materiale i henhold til partikkelstørrelse". Ulike anvendelser av aggregater krever veldig spesifikke og ensartede materialkarakterer. Segregering fører til overdreven forskjeller i produktvarianter.
Separasjon kan forekomme praktisk talt hvor som helst i den samlede produksjonsprosessen etter at produktet er knust, screenet og blandet til riktig gradering.
Det første stedet der segregering kan oppstå er på lager (se figur 1). Når materialet er plassert i varelageret, vil det til slutt bli resirkulert og levert til stedet der det skal brukes.
Det andre stedet der separasjon kan oppstå er under prosessering og transport. En gang på stedet for en asfalt- eller betonganlegg, plasseres aggregatet i hoppere og/eller lagringsapper som produktet er tatt og brukt fra.
Separasjon oppstår også når du fyller og tømmer siloer og siloer. Segregering kan også oppstå under påføringen av den endelige blandingen på en vei eller annen overflate etter at aggregatet er blandet inn i asfalten eller betongblandingen.
Homogent aggregat er avgjørende for produksjon av asfalt eller betong av høy kvalitet. Svingninger i graderingen av det avtakbare aggregatet gjør det praktisk talt umulig å oppnå en akseptabel asfalt eller betong.
Mindre partikler av en gitt vekt har et større totalt overflateareal enn større partikler med samme vekt. Dette skaper problemer når du kombinerer aggregater til asfalt- eller betongblandinger. Hvis prosentandelen av bøter i aggregatet er for høy, vil det være mangel på mørtel eller bitumen, og blandingen vil være for tykk. Hvis prosentandelen av grove partikler i aggregatet er for høy, vil det være et overskudd av mørtel eller bitumen, og konsistensen av blandingen vil være for tynn. Veier bygget fra separerte aggregater har dårlig strukturell integritet og vil etter hvert ha en lavere forventet levealder enn veier bygget fra riktig separerte produkter.
Mange faktorer fører til segregering i aksjer. Siden de fleste varelager opprettes ved hjelp av transportbånd, er det viktig å forstå den iboende effekten av transportbånd på materialsortering.
Når beltet beveger materiale over transportørbeltet, spretter beltet litt når det ruller over tomgangsremsen. Dette skyldes den svake slakken i beltet mellom hver idlerremskive. Denne bevegelsen får de mindre partiklene til å legge seg til bunnen av tverrsnittet av materialet. Å overlappe 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 i bunnen. Når materialet begynner å bevege seg langs kurven for utløpshjulet, beveger de øvre (ytre) partiklene seg med høyere hastighet enn de nedre (indre) partiklene. Denne forskjellen i hastighet får deretter de større partiklene til å bevege seg bort fra transportøren før de faller på stabelen, mens de mindre partiklene faller ved siden av transportøren.
Det er også mer sannsynlig at små partikler vil holde seg til transportbåndet og ikke slippes ut før transportbåndet fortsetter å avvikle på utløpshjulet. Dette resulterer i at mer fine partikler beveger seg tilbake mot fronten av stabelen.
Når materiale faller på en stabel, har større partikler mer fremover fart enn mindre partikler. Dette fører til at grovt materiale fortsetter å bevege seg lettere ned enn fint materiale. Alt materiale, stort eller lite, som løper nedover sidene av en stabel, kalles et søl.
Søl er en av hovedårsakene til aksjeseparasjon og bør unngås når det er mulig. Når utslippet begynner å rulle nedover skråningen på ødeleggelsen, har de større partiklene en tendens til å rulle ned hele skråningen, mens det finere materialet har en tendens til å legge seg på sidene av ødeleggelsen. Følgelig, når utslippet utvikler seg nedover sidene av haugen, gjenstår færre og færre fine partikler i bølgende materiale.
Når materialet når den nederste kanten eller tåen på haugen, er det først og fremst sammensatt av større partikler. Søl forårsaker betydelig segregering, som er synlig i aksjeseksjonen. Den ytre tå av haugen består av et grovere materiale, mens den indre og øvre haugen består av et finere materiale.
Formen på partiklene bidrar også til bivirkninger. Partikler som er glatte eller runde, er mer sannsynlig å rulle nedover bakken på bunken enn fine partikler, som vanligvis er firkantet i form. Overskridelse av grensene kan også føre til skade på materialet. Når partiklene ruller ned den ene siden av haugen, gnir de mot hverandre. Denne slitasjen vil føre til at noen av partiklene brytes ned i mindre størrelser.
Vind er en annen grunn til isolasjon. Etter at materialet forlater transportbåndet og begynner å falle i stabelen, påvirker vinden banen for bevegelse av partikler i forskjellige størrelser. Vind har stor innflytelse på delikate materialer. Dette er fordi forholdet mellom overflateareal og masse av mindre partikler er større enn for større partikler.
Sannsynligheten for splittelse i varelager kan variere avhengig av type materiale på lageret. Den viktigste faktoren i forhold til segregering er graden av partikkelstørrelsesendring i materialet. Materialer med større variasjon av partikkelstørrelse vil ha en høyere grad av segregering under lagring. En generell tommelfingerregel er at hvis forholdet mellom størst partikkelstørrelse og minste partikkelstørrelse overstiger 2: 1, kan det være problemer med pakkesegregering. På den annen side, hvis partikkelstørrelsesforholdet er mindre enn 2: 1, er volumsegregering minimal.
For eksempel kan undergradsmaterialer som inneholder partikler opptil 200 mesh delaminere under lagring. Når du lagrer gjenstander som vasket stein, vil isolasjonen imidlertid være triviell. Siden det meste av sanden er våt, er det ofte mulig å lagre sanden uten å skille problemer. Fuktighet får partikler til å feste seg sammen, og forhindrer separasjon.
Når produktet er lagret, er isolasjon noen ganger umulig å forhindre. Den ytre kanten av den ferdige haugen består hovedsakelig av grovt materiale, mens det indre av haugen inneholder en høyere konsentrasjon av fint materiale. Når du tar materiale fra slutten av slike hauger, er det nødvendig å ta scoops fra forskjellige steder for å blande materialet. Hvis du bare tar materiale bare fra fronten eller bak på bunken, vil du få enten alt det grove materialet eller alt det fine materialet.
Det er også muligheter for ekstra isolasjon når du laster inn lastebiler. Det er viktig at metoden som brukes ikke forårsaker et overløp. Last fronten på lastebilen først, deretter bak, og til slutt midten. Dette vil minimere effekten av overbelastning inne i lastebilen.
Tilnærminger med håndtering av etterbehandling er nyttige, men målet bør være å forhindre eller minimere karantene under lageroppretting. Nyttige måter å forhindre isolasjon inkluderer:
Når den er stablet på en lastebil, bør den stables pent i separate stabler for å minimere søl. Materiale skal stables sammen ved hjelp av en laster, løftes til full bøttehøyde og dumping, som vil blande materialet. Hvis en laster må bevege seg og bryte materiale, ikke prøv å bygge store hauger.
Å bygge varelager i lag kan minimere segregering. Denne typen lager kan bygges med en bulldoser. Hvis materialet leveres til hagen, må bulldoseren skyve materialet inn i det skrånende laget. Hvis stabelen er bygget med et transportbånd, må bulldoseren skyve materialet inn i et horisontalt lag. I alle fall må det tas forsiktighet for ikke å skyve materialet over kanten av haugen. Dette kan føre til overløp, som er en av hovedårsakene til separasjon.
Stabling med bulldozere har en rekke ulemper. To betydelige risikoer er produktforringelse og forurensning. Tungt utstyr som fungerer kontinuerlig på produktet, vil kompakte og knuse materialet. Når du bruker denne metoden, må produsentene være forsiktige med å ikke nedbryte produktet i et forsøk på å lindre separasjonsproblemer. Det ekstra arbeid og utstyr som kreves gjør ofte denne metoden uoverkommelig dyr, og produsentene må ty til separasjon under prosessering.
Radiale stabling av transportører er med på å minimere virkningen av separasjon. Når lageret samler seg, beveger transportøren seg radialt til venstre og høyre. Når transportøren beveger seg radialt, vil endene av stabler, vanligvis av grovt materiale, bli dekket med fint materiale. Fingrene foran og bak vil fortsatt være grove, men haugen vil være mer blandet enn haugen på kjeglene.
Det er et direkte sammenheng mellom høyden og fritt fall av materialet og graden av segregering som oppstår. Når høyden øker og banen til det fallende materialet utvides, er det en økende separasjon av fint og grovt materiale. Så transportører med variabel høyde er en annen måte å redusere segregering på. På det innledende stadiet skal transportøren være i laveste posisjon. Avstanden til hodehjulet må alltid være så kort som mulig.
Fritt fall fra et transportbånd på en stabel er en annen grunn til separasjon. Stone trapper minimerer segregering ved å eliminere fritt fallende materiale. En steintrapp er en struktur som lar materiale strømme ned trinnene på haugene. Det er effektivt, men har begrenset anvendelse.
Separasjon forårsaket av vind kan minimeres ved bruk av teleskopiske renner. Teleskopiske renner på transportørens utskrivningsskiver, som strekker seg fra skiven til bunken, beskytter mot vind og begrenser virkningen. Hvis det er riktig designet, kan det også begrense det frie fallet av materiale.
Som nevnt tidligere, er det allerede isolasjon på transportbåndet før du når utskrivningspunktet. I tillegg, når materialet forlater transportbåndet, oppstår ytterligere segregering. Et padlehjul kan installeres på utslippspunktet for å remixe dette materialet. Roterende hjul har vinger eller padler som krysser og blander materialets vei. Dette vil minimere segregering, men materiell nedbrytning er kanskje ikke akseptabelt.
Separasjon kan medføre betydelige kostnader. Inventar som ikke oppfyller spesifikasjoner, kan føre til straff eller avvisning av hele varelageret. Hvis ikke-konformerende materiale leveres til arbeidsstedet, kan bøter overstige 0,75 dollar per tonn. Arbeids- og utstyrskostnadene for å rehabilitere hauger av dårlig kvalitet er ofte uoverkommelige. Timekostnadene ved å bygge et lager med en bulldoser og operatør er høyere enn kostnadene for en automatisk teleskopisk transportør, og materiale kan dekomponere 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 mulighetskostnad forbundet med å bruke utstyret når det ble kapitalisert for produksjonsoppgaver.
En annen tilnærming kan tas for å minimere virkningen av isolasjon når du skaper varelager i applikasjoner der isolasjon kan være et problem. Dette inkluderer stabling i lag, der hvert lag består av en serie stabler.
I stabeldelen vises hver stabel som en miniatyrstabel. Delingen skjer fremdeles på hver enkelt haug på grunn av de samme effektene som ble diskutert tidligere. Imidlertid gjentas isolasjonsmønsteret oftere over hele tverrsnittet av haugen. Slike stabler sies å ha større "delt oppløsning" fordi det diskrete gradientmønsteret gjentar seg oftere med mindre intervaller.
Når du behandler stabler med en frontlaster, er det ikke nødvendig å blande materialer, ettersom en scoop inkluderer flere stabler. Når stabelen er gjenopprettet, er de enkelte lagene tydelig synlige (se figur 2).
Stabler kan opprettes ved hjelp av forskjellige lagringsmetoder. En måte er å bruke et bro- og utladningstransportør, selv om dette alternativet bare er egnet for stasjonære applikasjoner. En betydelig ulempe med stasjonære transportørsystemer er at høyden deres vanligvis er fast, noe som kan føre til vindseparasjon som beskrevet ovenfor.
En annen metode er å bruke en teleskopisk transportør. Teleskopiske transportører gir den mest effektive måten å danne stabler og er ofte foretrukket fremfor stasjonære systemer, da de kan flyttes når det er nødvendig, og mange er faktisk designet for å bli ført på veien.
Teleskopiske transportører består av transportører (vakttransportører) installert i ytre transportører av samme lengde. Spissen transportøren kan bevege seg lineært langs lengden på den ytre transportøren for å endre plasseringen av lossingskiven. Høyden på utløpshjulet og den radielle posisjonen til transportøren er variabel.
Den triaksiale endringen av losshjulet er avgjørende for å lage lagdelte hauger som overvinner segregering. Tau -vinsjesystemer brukes vanligvis til å utvide og trekke tilbake fôrtransportører. Transportørens radiale bevegelse kan utføres av en kjede- og tannhjulssystem eller ved en hydraulisk drevet planetarisk drivkraft. Høyden på transportøren endres vanligvis ved å utvide de teleskopiske understellene. Alle disse bevegelsene må kontrolleres for automatisk å lage flerlags hauger.
Teleskopiske transportører har en mekanisme for å lage flerlags stabler. Å minimere dybden i hvert lag vil bidra til å begrense separasjon. Dette krever at transportøren fortsetter å bevege seg når varelageren bygger seg opp. Behovet for konstant bevegelse gjør det nødvendig å automatisere teleskopiske transportører. Det er 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 akkumulere materiale, beveger den seg radialt mens du transporterer materialet. Transportøren beveger seg til en grensebryter montert på transportørens aksel utløses langs den radielle banen. Utløseren plasseres avhengig av lengden på buen som operatøren ønsker at transportbåndet skal bevege seg. For øyeblikket vil transportøren strekke seg til en forhåndsbestemt avstand og begynne å bevege seg i den andre retningen. Denne prosessen fortsetter til strengtransportøren er utvidet til sin maksimale 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 buede grensen. Bygg lag til vippebryteren er montert på støttehjulet er aktivert av haugen.
Transportøren vil gå opp i den faste avstanden og starte den andre heisen. Hver løfter kan bestå av flere lag, avhengig av hastigheten på materialet. Den andre heisen ligner den første, og så videre til hele haugen er bygget. En stor del av den resulterende haugen er avisolert, men det er overløp i kantene på hver haug. Dette er fordi transportbånd ikke automatisk kan justere plasseringen av grensebrytere eller objektene som brukes til å aktivere dem. Tilbaketrekksbryteren må justeres slik at overkjøringen ikke begraver transportøren.