Materiaalscheiding is een inherent probleem bij de meeste opslagtechnologieën.Naarmate de vraag naar producten van hogere kwaliteit toeneemt, wordt het probleem van voorraadisolatie acuter.
Zoals we allemaal weten, zijn telescopische radiale stapeltransporteurs de meest efficiënte oplossing voor stapelscheiding.Ze kunnen inventaris in lagen maken, elke laag is opgebouwd uit een aantal materialen.Om op deze manier voorraad te creëren, moet de transportband bijna continu draaien.Hoewel de beweging van telescopische transportbanden handmatig moet worden geregeld, is automatisering verreweg de meest efficiënte controlemethode.
Automatische intrekbare transportbanden kunnen worden geprogrammeerd om aangepaste inventaris te creëren in verschillende maten, vormen en configuraties.Deze vrijwel onbeperkte flexibiliteit kan de algehele operationele efficiëntie verbeteren en producten van hogere kwaliteit leveren.
Aannemers besteden elk jaar miljoenen dollars aan het produceren van geaggregeerde producten voor een grote verscheidenheid aan toepassingen.De meest populaire toepassingen zijn onder meer basismaterialen, asfalt en beton.
Het proces van het maken van producten voor deze toepassingen is complex en duur.Door strakkere specificaties en toleranties wordt het belang van productkwaliteit steeds belangrijker.
Uiteindelijk wordt het materiaal uit de voorraad gehaald en getransporteerd naar een locatie waar het wordt verwerkt in de ondergrond, asfalt of beton.
De apparatuur die nodig is voor het strippen, stralen, breken en zeven is erg duur.Geavanceerde apparatuur kan echter consistent aggregaat produceren volgens de specificatie.Voorraad lijkt misschien een triviaal onderdeel van geïntegreerde productie, maar als het verkeerd wordt gedaan, kan het resulteren in een product dat perfect voldoet aan de specificaties en niet aan de specificaties voldoet.Dit betekent dat het gebruik van de verkeerde opslagmethoden ertoe kan leiden dat u een deel van de kosten voor het maken van een kwaliteitsproduct kwijtraakt.
Hoewel het op voorraad houden van een product de kwaliteit ervan in gevaar kan brengen, is voorraad een belangrijk onderdeel van het totale productieproces.Het is een opslagmethode die de beschikbaarheid van het materiaal garandeert.De productiesnelheid verschilt vaak van de productsnelheid die nodig is voor een bepaalde toepassing, en voorraad helpt het verschil goed te maken.
Voorraad geeft aannemers ook voldoende opslagruimte om adequaat in te kunnen spelen op de fluctuerende marktvraag.Vanwege de voordelen die opslag biedt, zal het altijd een belangrijk onderdeel van het totale productieproces zijn.Daarom moeten fabrikanten hun opslagtechnologieën voortdurend verbeteren om de risico's die gepaard gaan met opslag te verminderen.
Het hoofdonderwerp van dit artikel is isolatie.Segregatie wordt gedefinieerd als "scheiding van materiaal volgens deeltjesgrootte".Verschillende toepassingen van toeslagmaterialen vereisen zeer specifieke en uniforme materiaalkwaliteiten.Segregatie leidt tot te grote verschillen in productvariëteiten.
Scheiding kan vrijwel overal in het aggregaatproductieproces plaatsvinden nadat het product is geplet, gezeefd en gemengd tot de juiste gradatie.
De eerste plaats waar segregatie kan optreden, is in inventaris (zie figuur 1).Zodra het materiaal in de inventaris is geplaatst, wordt het uiteindelijk gerecycled en afgeleverd op de locatie waar het zal worden gebruikt.
De tweede plaats waar scheiding kan plaatsvinden is tijdens verwerking en transport.Eenmaal op het terrein van een asfalt- of betoncentrale wordt het aggregaat in trechters en/of opslagbakken geplaatst waaruit het product wordt gehaald en gebruikt.
Scheiding treedt ook op bij het vullen en legen van silo's en silo's.Segregatie kan ook optreden tijdens het aanbrengen van het eindmengsel op een weg of ander oppervlak nadat het toeslagmateriaal in het asfalt- of betonmengsel is gemengd.
Homogeen toeslagmateriaal is essentieel voor de productie van hoogwaardig asfalt of beton.Fluctuaties in de gradatie van het demontabele toeslagmateriaal maken het praktisch onmogelijk om een ​​acceptabel asfalt of beton te verkrijgen.
Kleinere deeltjes van een bepaald gewicht hebben een groter totaal oppervlak dan grotere deeltjes van hetzelfde gewicht.Dit levert problemen op bij het combineren van toeslagstoffen tot asfalt- of betonmengsels.Als het percentage fijnstof in het toeslagmateriaal te hoog is, ontstaat er een tekort aan mortel of bitumen en wordt het mengsel te dik.Als het percentage grove deeltjes in het aggregaat te hoog is, ontstaat er een overmaat aan mortel of bitumen en wordt de consistentie van het mengsel te dun.Wegen die zijn opgebouwd uit gescheiden aggregaten hebben een slechte structurele integriteit en zullen uiteindelijk een lagere levensverwachting hebben dan wegen die zijn aangelegd uit correct gescheiden producten.
Veel factoren leiden tot segregatie in bestanden.Aangezien de meeste voorraad wordt gecreëerd met behulp van transportbanden, is het belangrijk om de inherente impact van transportbanden op het sorteren van materiaal te begrijpen.
Terwijl de band materiaal over de transportband beweegt, stuitert de band lichtjes als hij over de tussenpoelie rolt.Dit komt door de lichte speling in de riem tussen elke tussenpoelie.Deze beweging zorgt ervoor dat de kleinere deeltjes naar de bodem van de dwarsdoorsnede van het materiaal zakken.Door de grove korrels te overlappen blijven ze aan de bovenkant.
Zodra het materiaal het afvoerwiel van de transportband bereikt, is het al gedeeltelijk gescheiden van het grotere materiaal bovenaan en het kleinere materiaal onderaan.Wanneer het materiaal langs de bocht van het afvoerwiel begint te bewegen, bewegen de bovenste (buitenste) deeltjes met een hogere snelheid dan de onderste (binnenste) deeltjes.Dit snelheidsverschil zorgt er vervolgens voor dat de grotere deeltjes van de transportband weg bewegen voordat ze op de stapel vallen, terwijl de kleinere deeltjes naast de transportband vallen.
Ook is de kans groter dat kleine deeltjes aan de transportband blijven kleven en pas worden afgevoerd als de transportband verder op het afvoerwiel wikkelt.Dit resulteert in meer fijne deeltjes die terug naar de voorkant van de stapel bewegen.
Wanneer materiaal op een stapel valt, hebben grotere deeltjes meer voorwaartse impuls dan kleinere deeltjes.Hierdoor blijft grof materiaal gemakkelijker naar beneden bewegen dan fijn materiaal.Elk materiaal, groot of klein, dat langs de zijkanten van een stapel loopt, wordt een lekkage genoemd.
Morsen is een van de belangrijkste oorzaken van voorraadscheiding en moet waar mogelijk worden vermeden.Wanneer het gemorste materiaal langs de helling van de specie naar beneden begint te rollen, hebben de grotere deeltjes de neiging om over de gehele lengte van de helling naar beneden te rollen, terwijl het fijnere materiaal de neiging heeft zich aan de zijkanten van de specie te nestelen.Naarmate het gemorste materiaal langs de zijkanten van de stapel naar beneden stroomt, blijven er steeds minder fijne deeltjes achter in het golvende materiaal.
Wanneer het materiaal de onderkant of teen van de stapel bereikt, bestaat het voornamelijk uit grotere deeltjes.Morsingen zorgen voor forse segregatie, wat zichtbaar is in het voorraadvak.De buitenste teen van de pool bestaat uit een grover materiaal, terwijl de binnen- en bovenpool uit een fijner materiaal bestaat.
De vorm van de deeltjes draagt ​​ook bij aan bijwerkingen.Deeltjes die glad of rond zijn, rollen eerder langs de helling van de stapel dan fijne deeltjes, die meestal vierkant van vorm zijn.Overschrijding van de limieten kan ook leiden tot schade aan het materiaal.Wanneer de deeltjes aan één kant van de stapel naar beneden rollen, wrijven ze tegen elkaar.Door deze slijtage zullen sommige deeltjes uiteenvallen tot kleinere formaten.
Wind is een andere reden voor isolatie.Nadat het materiaal de transportband verlaat en in de stapel begint te vallen, beïnvloedt de wind het traject van de beweging van deeltjes van verschillende grootte.Wind heeft een grote invloed op delicate materialen.Dit komt omdat de verhouding van oppervlakte tot massa van kleinere deeltjes groter is dan die van grotere deeltjes.
De waarschijnlijkheid van voorraadsplitsingen kan variëren, afhankelijk van het type materiaal in het magazijn.De belangrijkste factor met betrekking tot segregatie is de mate van verandering van de deeltjesgrootte in het materiaal.Materialen met een grotere variatie in deeltjesgrootte hebben een hogere mate van segregatie tijdens opslag.Een algemene vuistregel is dat als de verhouding van de grootste deeltjesgrootte tot de kleinste deeltjesgrootte groter is dan 2:1, er problemen kunnen zijn met de segregatie van de verpakking.Aan de andere kant, als de deeltjesgrootteverhouding kleiner is dan 2:1, is volumescheiding minimaal.
Ondergrondse materialen die deeltjes tot 200 mesh bevatten, kunnen bijvoorbeeld delamineren tijdens opslag.Bij het opslaan van items zoals gewassen steen zal de isolatie echter triviaal zijn.Omdat het meeste zand nat is, is het vaak mogelijk om het zand zonder scheidingsproblemen op te slaan.Vocht zorgt ervoor dat deeltjes aan elkaar kleven, waardoor scheiding wordt voorkomen.
Wanneer het product wordt opgeslagen, is isolatie soms niet te voorkomen.De buitenrand van de afgewerkte pool bestaat voornamelijk uit grof materiaal, terwijl de binnenkant van de pool een hogere concentratie fijn materiaal bevat.Wanneer u materiaal van het einde van dergelijke stapels neemt, is het noodzakelijk om schepjes van verschillende plaatsen te nemen om het materiaal te mengen.Als u alleen materiaal van de voor- of achterkant van de stapel neemt, krijgt u al het grove materiaal of al het fijne materiaal.
Ook bij het laden van vrachtwagens zijn er mogelijkheden voor extra isolatie.Het is belangrijk dat de gebruikte methode geen overloop veroorzaakt.Laad eerst de voorkant van de vrachtwagen, dan de achterkant en ten slotte het midden.Dit minimaliseert de effecten van overbelasting in de vrachtwagen.
Benaderingen voor het afhandelen van de inventaris zijn nuttig, maar het doel moet zijn om quarantaines tijdens het maken van de inventaris te voorkomen of tot een minimum te beperken.Handige manieren om isolatie te voorkomen zijn:
Wanneer het op een vrachtwagen wordt gestapeld, moet het netjes in afzonderlijke stapels worden gestapeld om morsen tot een minimum te beperken.Het materiaal moet op elkaar worden gestapeld met behulp van een lader, tot volledige bakhoogte worden gebracht en worden gestort, waardoor het materiaal wordt gemengd.Als een lader materiaal moet verplaatsen en breken, probeer dan geen grote stapels te bouwen.
Het opbouwen van voorraad in lagen kan segregatie minimaliseren.Dit type magazijn kan gebouwd worden met een bulldozer.Als het materiaal op de werf wordt afgeleverd, moet de bulldozer het materiaal in de hellende laag duwen.Als de stapel met een lopende band is opgebouwd, moet de bulldozer het materiaal in een horizontale laag duwen.In ieder geval moet erop worden gelet dat het materiaal niet over de rand van de stapel wordt geduwd.Dit kan leiden tot overloop, wat een van de belangrijkste redenen is voor scheiding.
Stapelen met bulldozers heeft een aantal nadelen.Twee belangrijke risico's zijn productdegradatie en verontreiniging.Zware apparatuur die continu aan het product werkt, zal het materiaal verdichten en verbrijzelen.Bij het gebruik van deze methode moeten fabrikanten oppassen dat ze het product niet te veel afbreken in een poging scheidingsproblemen te verlichten.De extra arbeid en apparatuur die nodig zijn, maken deze methode vaak onbetaalbaar, en producenten moeten hun toevlucht nemen tot scheiding tijdens de verwerking.
Radiale stapeltransportbanden helpen de impact van scheiding te minimaliseren.Naarmate de voorraad zich ophoopt, beweegt de transportband radiaal naar links en rechts.Terwijl de transportband radiaal beweegt, worden de uiteinden van stapels, meestal van grof materiaal, bedekt met fijn materiaal.De voorste en achterste vingers zullen nog steeds ruw zijn, maar de stapel zal meer gemengd zijn dan de stapel kegels.
Er is een directe relatie tussen de hoogte en vrije val van het materiaal en de mate van segregatie die optreedt.Naarmate de hoogte toeneemt en de baan van het vallende materiaal groter wordt, ontstaat er een toenemende scheiding van fijn en grof materiaal.Transportbanden met variabele hoogte zijn dus een andere manier om segregatie te verminderen.In de beginfase moet de transportband zich in de laagste positie bevinden.De afstand tot de koppoelie moet altijd zo kort mogelijk zijn.
Vrije val van een transportband op een stapel is een andere reden voor separatie.Stenen trappen minimaliseren segregatie door vrij vallend materiaal te elimineren.Een stenen trap is een structuur die ervoor zorgt dat materiaal via de treden op de palen kan stromen.Het is effectief, maar heeft een beperkte toepassing.
Scheiding door wind kan worden geminimaliseerd door gebruik te maken van telescopische glijbanen.Telescopische goten op de afvoerschijven van de transportband, die zich uitstrekken van de schijf tot de stapel, beschermen tegen wind en beperken de impact ervan.Indien goed ontworpen, kan het ook de vrije val van materiaal beperken.
Zoals eerder vermeld, is er al isolatie op de transportband voordat deze het lospunt bereikt.Bovendien treedt verdere segregatie op wanneer het materiaal de transportband verlaat.Op het lospunt kan een schoepenwiel worden geïnstalleerd om dit materiaal opnieuw te mengen.Roterende wielen hebben vleugels of peddels die het pad van het materiaal doorkruisen en mengen.Dit minimaliseert segregatie, maar materiaaldegradatie is mogelijk niet acceptabel.
Scheiding kan aanzienlijke kosten met zich meebrengen.Voorraad die niet aan de specificaties voldoet, kan leiden tot boetes of afkeuring van de gehele voorraad.Als niet-conform materiaal op de bouwplaats wordt afgeleverd, kunnen boetes oplopen tot meer dan $ 0,75 per ton.De arbeids- en uitrustingskosten voor het herstellen van palen van slechte kwaliteit zijn vaak onbetaalbaar.De kosten per uur voor het bouwen van een magazijn met een bulldozer en machinist zijn hoger dan de kosten van een automatische telescopische transportband, en materiaal kan uiteenvallen of vervuild raken om goed te kunnen sorteren.Dit vermindert de waarde van het product.Wanneer apparatuur zoals een bulldozer wordt gebruikt voor niet-productietaken, zijn er bovendien alternatieve kosten verbonden aan het gebruik van de apparatuur toen deze werd geactiveerd voor productietaken.
Er kan een andere benadering worden gevolgd om de impact van isolatie te minimaliseren bij het maken van inventaris in toepassingen waar isolatie een probleem kan zijn.Dit omvat het stapelen in lagen, waarbij elke laag is opgebouwd uit een reeks stapels.
In het stapelgedeelte wordt elke stapel weergegeven als een miniatuurstapel.De splitsing gebeurt nog steeds op elke afzonderlijke hoop vanwege dezelfde effecten die eerder zijn besproken.Het isolatiepatroon herhaalt zich echter vaker over de gehele dwarsdoorsnede van de paal.Van dergelijke stapels wordt gezegd dat ze een grotere "gesplitste resolutie" hebben omdat het discrete gradiëntpatroon vaker wordt herhaald met kleinere intervallen.
Bij het verwerken van stapels met een frontlader is het niet nodig om materialen te mengen, omdat één schep meerdere stapels bevat.Wanneer de stapel is hersteld, zijn de afzonderlijke lagen duidelijk zichtbaar (zie figuur 2).
Stapels kunnen worden gemaakt met behulp van verschillende opslagmethoden.Eén manier is het gebruik van een brug- en afvoerbandsysteem, hoewel deze optie alleen geschikt is voor stationaire toepassingen.Een belangrijk nadeel van stationaire transportsystemen is dat hun hoogte meestal vast is, wat kan leiden tot windscheiding zoals hierboven beschreven.
Een andere methode is het gebruik van een telescopische transportband.Telescopische transportbanden bieden de meest efficiënte manier om stapels te vormen en hebben vaak de voorkeur boven stationaire systemen omdat ze kunnen worden verplaatst wanneer dat nodig is, en veel zijn zelfs ontworpen om over de weg te worden vervoerd.
Telescopische transportbanden bestaan ​​uit transportbanden (beschermingstransportbanden) die in buitenste transportbanden van dezelfde lengte zijn geïnstalleerd.De punttransportband kan lineair langs de lengte van de buitenste transportband bewegen om de positie van de loskatrol te veranderen.De hoogte van het afvoerwiel en de radiale positie van de transportband zijn variabel.
De triaxiale verandering van het loswiel is essentieel om gelaagde stapels te creëren die segregatie tegengaan.Kabelliersystemen worden meestal gebruikt om invoertransportbanden uit te schuiven en in te trekken.De radiale beweging van de transportband kan worden uitgevoerd door een ketting- en tandwielsysteem of door een hydraulisch aangedreven planetaire aandrijving.De hoogte van de transportband wordt meestal gewijzigd door de cilinders van het telescopische onderstel uit te schuiven.Al deze bewegingen moeten gecontroleerd worden om automatisch meerlagige palen te creëren.
Telescopische transportbanden hebben een mechanisme voor het creëren van meerlaagse stapels.Door de diepte van elke laag te minimaliseren, wordt de scheiding beperkt.Dit vereist dat de transportband in beweging blijft terwijl de voorraad zich opbouwt.De behoefte aan constante beweging maakt het noodzakelijk om telescopische transportbanden te automatiseren.Er zijn verschillende automatiseringsmethoden, waarvan sommige goedkoper zijn maar aanzienlijke beperkingen hebben, terwijl andere volledig programmeerbaar zijn en meer flexibiliteit bieden bij het maken van inventarissen.
Wanneer de transportband materiaal begint te verzamelen, beweegt deze radiaal tijdens het transporteren van het materiaal.De transportband beweegt totdat een op de transportas gemonteerde eindschakelaar langs zijn radiale baan wordt geactiveerd.De trekker wordt geplaatst afhankelijk van de lengte van de boog die de operator de transportband wil laten bewegen.Op dit moment zal de transportband zich uitstrekken tot een vooraf bepaalde afstand en in de andere richting beginnen te bewegen.Dit proces gaat door totdat de stringertransporteur is uitgeschoven tot de maximale uitstrekking en de eerste laag is voltooid.
Wanneer het tweede niveau is gebouwd, begint de punt zich terug te trekken vanuit zijn maximale extensie, radiaal bewegend en terugtrekkend bij de boogvormige limiet.Bouw lagen totdat de kantelschakelaar op het steunwiel wordt geactiveerd door de stapel.
De transportband gaat de ingestelde afstand omhoog en start de tweede lift.Elke lifter kan uit meerdere lagen bestaan, afhankelijk van de snelheid van het materiaal.De tweede lift is vergelijkbaar met de eerste, en zo verder totdat de hele stapel is gebouwd.Een groot deel van de resulterende hoop is ongeïsoleerd, maar er zijn overlopen aan de randen van elke hoop.Dit komt omdat transportbanden de positie van eindschakelaars of de objecten die worden gebruikt om ze te bedienen, niet automatisch kunnen aanpassen.De intrekeindschakelaar moet zo worden afgesteld dat de oploop de transportas niet begraaft.