A separación de materiais é un problema inherente á maioría das tecnoloxías de almacenamento.A medida que aumenta a demanda de produtos de maior calidade, o problema do illamento das existencias faise máis agudo.
Como todos sabemos, os transportadores de pilas radiais telescópicas son a solución máis eficiente para a separación de pilas.Poden crear inventario en capas, cada capa está formada por unha serie de materiais.Para crear inventario deste xeito, o transportador debe funcionar case continuamente.Aínda que o movemento dos transportadores telescópicos debe controlarse manualmente, a automatización é, con diferenza, o método de control máis eficiente.
Os transportadores retráctiles automáticos pódense programar para crear un inventario personalizado nunha variedade de tamaños, formas e configuracións.Esta flexibilidade practicamente ilimitada pode mellorar a eficiencia operativa xeral e ofrecer produtos de maior calidade.
Os contratistas gastan millóns de dólares cada ano na produción de produtos agregados para unha gran variedade de aplicacións.As aplicacións máis populares inclúen materiais de base, asfalto e formigón.
O proceso de creación de produtos para estas aplicacións é complexo e caro.Unhas especificacións e tolerancias máis estritas fan que a importancia da calidade do produto sexa cada vez máis importante.
En definitiva, o material é retirado da reserva e transportado a un lugar onde será incorporado a subrasante, asfalto ou formigón.
Os equipamentos necesarios para o decapado, voadura, trituración e cribado son moi caros.Non obstante, os equipos avanzados poden producir agregados de forma consistente segundo as especificacións.O inventario pode parecer unha parte trivial da fabricación integrada, pero se se fai de forma incorrecta, pode producir que un produto que cumpra perfectamente coas especificacións non cumpra as especificacións.Isto significa que usar métodos de almacenamento incorrectos pode provocar que se perda parte do custo de crear un produto de calidade.
Aínda que poñer un produto no inventario pode comprometer a súa calidade, o inventario é unha parte importante do proceso de produción global.É un método de almacenamento que garante a dispoñibilidade do material.A taxa de produción adoita ser diferente da taxa de produto necesaria para unha determinada aplicación, e o inventario axuda a compensar a diferenza.
O inventario tamén ofrece aos contratistas espazo de almacenamento suficiente para responder de forma eficaz á fluctuación da demanda do mercado.Debido aos beneficios que proporciona o almacenamento, sempre será unha parte importante do proceso global de fabricación.Polo tanto, os fabricantes deben mellorar continuamente as súas tecnoloxías de almacenamento para reducir os riscos asociados ao almacenamento.
O tema principal deste artigo é o illamento.A segregación defínese como a "separación do material segundo o tamaño das partículas".As diferentes aplicacións de áridos requiren calidades de materiais moi específicas e uniformes.A segregación leva a diferenzas excesivas nas variedades de produtos.
A separación pode ocorrer practicamente en calquera lugar do proceso de fabricación de áridos despois de que o produto foi triturado, cribado e mesturado coa gradación adecuada.
O primeiro lugar onde se pode producir a segregación é no inventario (ver Figura 1).Unha vez colocado o material no inventario, finalmente será reciclado e entregado no lugar onde se utilizará.
O segundo lugar onde se pode producir a separación é durante o procesamento e o transporte.Unha vez no lugar dunha planta de asfalto ou formigón, o árido colócase en tolvas e/ou colectores de almacenamento dos que se extrae e utiliza o produto.
A separación tamén se produce ao encher e baleirar silos e silos.A segregación tamén pode producirse durante a aplicación da mestura final a unha estrada ou outra superficie despois de que o árido fose mesturado coa mestura de asfalto ou formigón.
O árido homoxéneo é esencial para a produción de asfalto ou formigón de alta calidade.As flutuacións na gradación do árido desmontable fan practicamente imposible a obtención dun asfalto ou formigón aceptable.
As partículas máis pequenas dun determinado peso teñen unha superficie total maior que as partículas máis grandes do mesmo peso.Isto crea problemas ao combinar áridos en mesturas de asfalto ou formigón.Se a porcentaxe de finos no árido é demasiado alta, faltará morteiro ou betún e a mestura será demasiado espesa.Se a porcentaxe de partículas grosas no agregado é demasiado alta, haberá un exceso de morteiro ou betún e a consistencia da mestura será excesivamente fina.As estradas construídas a partir de áridos separados teñen unha integridade estrutural deficiente e, finalmente, terán unha esperanza de vida máis baixa que as estradas construídas a partir de produtos debidamente separados.
Moitos factores levan á segregación das existencias.Dado que a maior parte do inventario créase mediante cintas transportadoras, é importante comprender o impacto inherente das cintas transportadoras na clasificación do material.
A medida que a correa move o material sobre a cinta transportadora, a correa rebota lixeiramente mentres rola sobre a polea loca.Isto débese á lixeira folga da correa entre cada polea loca.Este movemento fai que as partículas máis pequenas se asenten no fondo da sección transversal do material.A superposición dos grans grosos mantéñenos na parte superior.
En canto o material chega á roda de descarga da cinta transportadora, xa está parcialmente separado do material máis grande na parte superior e do menor na parte inferior.Cando o material comeza a moverse ao longo da curva da roda de descarga, as partículas superiores (exteriores) móvense a maior velocidade que as partículas inferiores (interiores).Esta diferenza de velocidade fai que as partículas máis grandes se afasten do transportador antes de caer sobre a pila, mentres que as partículas máis pequenas caian xunto ao transportador.
Ademais, é máis probable que as partículas pequenas se peguen á cinta transportadora e non se descarguen ata que a cinta transportadora continúe enrolando na roda de descarga.Isto resulta en partículas máis finas que se moven cara á fronte da pila.
Cando o material cae sobre unha pila, as partículas máis grandes teñen máis impulso cara a adiante que as partículas máis pequenas.Isto fai que o material groso siga baixando máis facilmente que o material fino.Calquera material, grande ou pequeno, que corre polos lados dunha pila chámase derrame.
Os vertidos son unha das principais causas de separación de stocks e deben evitarse sempre que sexa posible.Cando o vertido comeza a rodar pola pendente do despoxo, as partículas máis grandes tenden a rodar por toda a lonxitude da pendente, mentres que o material máis fino tende a asentarse nos lados do despoxo.En consecuencia, a medida que o vertido avanza polos lados da pila, cada vez quedan menos partículas finas no material ondeando.
Cando o material chega ao bordo inferior ou á punta da pila, está composto principalmente por partículas máis grandes.Os vertidos provocan unha importante segregación, que é visible na sección de stock.A punta exterior da pila está formada por un material máis groso, mentres que a pila interior e superior está formada por un material máis fino.
A forma das partículas tamén contribúe aos efectos secundarios.As partículas que son lisas ou redondas teñen máis probabilidades de rodar pola pendente da pila que as partículas finas, que adoitan ter forma cadrada.Superar os límites tamén pode provocar danos no material.Cando as partículas rolan por un lado da pila, frotan unhas contra outras.Este desgaste fará que algunhas das partículas se rompan a tamaños máis pequenos.
O vento é outro motivo de illamento.Despois de que o material sae da cinta transportadora e comeza a caer na pila, o vento afecta a traxectoria do movemento de partículas de diferentes tamaños.O vento ten unha gran influencia nos materiais delicados.Isto débese a que a relación entre a superficie e a masa das partículas máis pequenas é maior que a das partículas máis grandes.
A probabilidade de división do inventario pode variar dependendo do tipo de material do almacén.O factor máis importante en relación á segregación é o grao de cambio de tamaño das partículas no material.Os materiais con maior variación de tamaño de partícula terán un maior grao de segregación durante o almacenamento.Unha regra xeral é que se a relación entre o tamaño de partícula maior e o tamaño de partícula máis pequeno supera 2:1, pode haber problemas coa segregación do paquete.Por outra banda, se a relación de tamaño de partícula é inferior a 2:1, a segregación de volume é mínima.
Por exemplo, os materiais de subrasante que conteñen partículas de ata 200 mallas poden delaminarse durante o almacenamento.Non obstante, ao almacenar elementos como pedra lavada, o illamento será trivial.Dado que a maior parte da area está mollada, moitas veces é posible almacenar a area sen problemas de separación.A humidade fai que as partículas se peguen, evitando a separación.
Cando se almacena o produto, ás veces é imposible evitar o illamento.O bordo exterior da pila acabada consta principalmente de material groso, mentres que o interior da pila contén unha maior concentración de material fino.Ao tomar material do final de tales pilas, é necesario tomar culleres de diferentes lugares para mesturar o material.Se tomas material só da parte frontal ou traseira da pila, obterás todo o material groso ou todo o material fino.
Tamén hai oportunidades de illamento adicional ao cargar camións.É importante que o método empregado non cause un desbordamento.Cargue primeiro a parte dianteira do camión, despois a traseira e, finalmente, o medio.Isto minimizará os efectos da sobrecarga no interior do camión.
Os enfoques de xestión posterior ao inventario son útiles, pero o obxectivo debería ser previr ou minimizar as corentenas durante a creación do inventario.As formas útiles de evitar o illamento inclúen:
Cando se apila nun camión, debe apilarse ordenadamente en pilas separadas para minimizar o vertido.O material debe ser apilado xunto cunha cargadora, elevándoo á altura completa do cubo e vertindo, o que mesturará o material.Se un cargador debe mover e romper material, non intente construír pilas grandes.
Construír o inventario en capas pode minimizar a segregación.Este tipo de almacén pódese construír cunha excavadora.Se o material se entrega ao estaleiro, o bulldozer debe empuxar o material na capa inclinada.Se a pila está construída cunha cinta transportadora, o bulldozer debe empuxar o material nunha capa horizontal.En calquera caso, hai que ter coidado de non empuxar o material sobre o bordo da pila.Isto pode provocar un desbordamento, que é un dos principais motivos da separación.
Apilar con bulldozers ten unha serie de desvantaxes.Dous riscos importantes son a degradación do produto e a contaminación.Os equipos pesados ​​que traballan continuamente no produto compactarán e esmagarán o material.Ao usar este método, os fabricantes deben ter coidado de non degradar demasiado o produto para tentar aliviar os problemas de separación.A man de obra e o equipamento extra necesarios adoitan facer que este método sexa prohibitivamente caro, e os produtores teñen que recorrer á separación durante o procesamento.
As cintas transportadoras radiais axudan a minimizar o impacto da separación.A medida que se acumula o inventario, o transportador móvese radialmente cara á esquerda e á dereita.A medida que o transportador se move radialmente, os extremos das pilas, xeralmente de material groso, cubriranse con material fino.Os dedos dianteiro e traseiro aínda serán ásperos, pero a pila estará máis mesturada que a pila dos conos.
Existe unha relación directa entre a altura e caída libre do material e o grao de segregación que se produce.A medida que aumenta a altura e se expande a traxectoria do material en caída, hai unha separación crecente de material fino e groso.Así que os transportadores de altura variable son outra forma de reducir a segregación.Na fase inicial, o transportador debe estar na posición máis baixa.A distancia á polea de cabeza debe ser sempre o máis curta posible.
A caída libre dunha cinta transportadora sobre unha pila é outro motivo de separación.As escaleiras de pedra minimizan a segregación eliminando o material en caída libre.Unha escaleira de pedra é unha estrutura que permite que o material flúe polos chanzos ata as pilas.É eficaz pero ten unha aplicación limitada.
A separación causada polo vento pódese minimizar mediante o uso de tolvas telescópicas.Os tobogáns telescópicos nas poleas de descarga do transportador, que se estenden dende a polea ata a pila, protexen contra o vento e limitan o seu impacto.Se está deseñado correctamente, tamén pode limitar a caída libre do material.
Como se mencionou anteriormente, xa hai illamento na cinta transportadora antes de chegar ao punto de descarga.Ademais, cando o material sae da cinta transportadora, prodúcese unha maior segregación.Pódese instalar unha roda de paletas no punto de descarga para mesturar este material.As rodas xiratorias teñen ás ou remos que percorren e mesturan o camiño do material.Isto minimizará a segregación, pero a degradación do material pode non ser aceptable.
A separación pode implicar custos importantes.O inventario que non cumpre as especificacións pode dar lugar a sancións ou o rexeitamento de todo o inventario.Se se entrega material non conforme ao lugar de traballo, as multas poden superar os 0,75 dólares por tonelada.Os custos laborais e de equipamento para rehabilitar pilotes de mala calidade adoitan ser prohibitivos.O custo por hora de construír un almacén cunha excavadora e un operador é superior ao custo dun transportador telescópico automático, e o material pode descompoñerse ou contaminarse para manter unha correcta clasificación.Isto reduce o valor do produto.Ademais, cando se usan equipos como un bulldozer para tarefas non de produción, hai un custo de oportunidade asociado ao uso do equipo cando se capitalizou para tarefas de produción.
Pódese adoptar outro enfoque para minimizar o impacto do illamento ao crear un inventario en aplicacións nas que o illamento pode ser un problema.Isto inclúe a acumulación en capas, onde cada capa está formada por unha serie de pilas.
Na sección de pila, cada pila móstrase como unha pila en miniatura.A división aínda ocorre en cada montón individual debido aos mesmos efectos comentados anteriormente.Non obstante, o patrón de illamento repítese con máis frecuencia en toda a sección transversal da pila.Dise que tales pilas teñen unha "resolución dividida" maior porque o patrón de gradiente discreto repítese con máis frecuencia a intervalos máis pequenos.
Ao procesar pilas cun cargador frontal, non hai necesidade de mesturar materiais, xa que unha culler inclúe varias pilas.Cando se restaura a pila, as capas individuais son claramente visibles (ver Figura 2).
As pilas pódense crear usando varios métodos de almacenamento.Unha forma é utilizar unha ponte e un sistema de transporte de descarga, aínda que esta opción só é apta para aplicacións estacionarias.Unha desvantaxe importante dos sistemas de transporte estacionarios é que a súa altura adoita ser fixa, o que pode provocar a separación do vento como se describe anteriormente.
Outro método é utilizar unha cinta transportadora telescópica.Os transportadores telescópicos proporcionan a forma máis eficiente de formar pilas e adoitan ser preferidos aos sistemas estacionarios xa que se poden mover cando é necesario, e moitos están deseñados para ser transportados na estrada.
Os transportadores telescópicos consisten en transportadores (transportadores de garda) instalados dentro de transportadores exteriores da mesma lonxitude.O transportador de punta pode moverse linealmente ao longo da lonxitude do transportador exterior para cambiar a posición da polea de descarga.A altura da roda de descarga e a posición radial do transportador son variables.
O cambio triaxial da roda de descarga é fundamental para crear pilotes estratificados que superen a segregación.Os sistemas de cabrestante de corda úsanse normalmente para estender e retraer os transportadores de alimentación.O movemento radial do transportador pode levarse a cabo mediante un sistema de cadea e piñón ou mediante un accionamento planetario accionado hidráulicamente.A altura do transportador adoita cambiarse estendendo os cilindros telescópicos do tren de rodaxe.Todos estes movementos deben ser controlados para crear automaticamente pilas multicapa.
Os transportadores telescópicos teñen un mecanismo para crear pilas multicapa.Minimizar a profundidade de cada capa axudará a limitar a separación.Isto require que o transportador siga en movemento a medida que se acumulan inventarios.A necesidade dun movemento constante fai necesario automatizar os transportadores telescópicos.Existen varios métodos de automatización diferentes, algúns dos cales son máis baratos pero teñen limitacións significativas, mentres que outros son totalmente programables e ofrecen máis flexibilidade na creación de inventario.
Cando o transportador comeza a acumular material, móvese radialmente mentres transporta o material.O transportador móvese ata que se activa un interruptor de límite montado no eixe do transportador ao longo da súa traxectoria radial.O gatillo colócase dependendo da lonxitude do arco que o operador quere que se mova a cinta transportadora.Neste momento, o transportador estenderase a unha distancia predeterminada e comezará a moverse na outra dirección.Este proceso continúa ata que se estende a cinta transportadora ata a súa máxima extensión e se completa a primeira capa.
Cando se constrúe o segundo nivel, a punta comeza a retraerse da súa extensión máxima, movéndose radialmente e retraíndose no límite arqueado.Construír capas ata que o interruptor de inclinación montado na roda de apoio sexa activado pola pila.
O transportador subirá a distancia establecida e iniciará o segundo ascensor.Cada levantador pode constar de varias capas, dependendo da velocidade do material.O segundo ascensor é semellante ao primeiro, e así sucesivamente ata que se constrúa toda a pila.Unha gran parte da pila resultante está desillada, pero hai desbordamentos nos bordos de cada pila.Isto débese a que as cintas transportadoras non poden axustar automaticamente a posición dos interruptores de límite ou os obxectos utilizados para accionalos.O interruptor de límite de retracción debe axustarse para que o sobrepaso non enterre o eixe do transportador.