Vibraciona hranilica je prva mašina u liniji za drobljenje, koja dozira kontrolisan i ravnomeran protok sirovog kamena iz bunkera za punjenje ka primarnoj drobilici. Constmach proizvodi CPG vibracione hranilice sa grizli rešetkom u četiri modela, od CPG-09 sa 80-100 t/h do CPG-13 sa 350-500 t/h, sa zapreminom bunkera obično 8, 10 ili 15 m3 i integrisanom grizli sekcijom koja omogućava sitnim česticama da zaobiđu drobilicu.
Šta je vibraciona hranilica
Vibraciona hranilica se nalazi neposredno ispod bunkera za punjenje, na samom početku linije za drobljenje. Njen zadatak je lako opisati, a teže dobro izvesti: preuzeti sve što kašika utovarivača ili kamion istovari u bunker i predati to primarnoj drobilici stabilnim, regulisanim tempom. Constmach CPG vibracione hranilice sa grizli rešetkom objedinjuju dve funkcije u jednom telu. Sekcija za doziranje pomera materijal napred pod kontrolisanom vibracijom, dok grizli sekcija, izrađena od razmaknutih šipki na izlaznom kraju, izdvaja sitne i poddimenzionisane čestice pre nego što uopšte stignu do drobilice.
Termin „grizli" odnosi se upravo na te teške paralelne šipke. Razmak između njih se bira prema vašem zadatku. Sve što je manje od tog razmaka propada kroz rešetku i u potpunosti zaobilazi primarnu drobilicu. Sve što je krupnije nastavlja dalje ka čeljustima ili rotoru drobilice. Upravo ta podela je suština ovog rešenja i ona menja ekonomiku cele linije.
Kako radi vibraciona hranilica
Materijal pada u bunker odozgo. Telo hranilice, montirano na opruge, dovodi se u kontrolisano oscilovanje pomoću para neuravnoteženih vibracionih motora ili ekscitatora montiranog na osovini. To oscilovanje baca kamen napred u malim, ponavljajućim skokovima duž korita hranilice. Podešavanjem pogona, operater određuje brzinu kojom materijal napreduje, a time i broj tona na sat koje se isporučuju drobilici.
Dok se sloj materijala kreće duž korita, dolazi do grizli šipki blizu izlazne ivice. Kontinuirana vibracija odvaja sitne i poddimenzionisane čestice, koje propadaju kroz razmak između šipki u žljeb ispod. Zadržani krupniji materijal kliza sa kraja korita u ulaz drobilice. Pošto se brzina doziranja podešava na pogonu, drobilica dobija ravnomeran, predvidljiv tok materijala, umesto naleta i praznina koje nastaju kod direktnog istovara.
Mehanika zaslužuje detaljnije objašnjenje. Dva neuravnotežena motora rotiraju u suprotnim smerovima, a njihovi ekscentrični tegovi poništavaju bočne sile, dok istovremeno pojačavaju silu duž pravca kretanja. Rezultat je pravolinijsko bacanje, postavljeno pod uglom u odnosu na korito, koje svaki komad blago podiže i pomera napred pre nego što ponovo padne. Hod i frekvencija zajedno određuju koliko agresivno sloj napreduje. Duži hod pri nižoj frekvenciji pogoduje krupnom, blokovskom materijalu, dok kraći hod pri višoj frekvenciji bolje odgovara sitnijem, slobodno tečnom materijalu. Nagib korita dodaje dejstvo gravitacije naporu doziranja, zbog čega većina hranilica leži na blagom padu prema drobilici.
Zašto je ovaj tip mašine važan u liniji
Utovarivači i kamioni istovaruju materijal u naletima. Kašika kamena stigne odjednom, zatim ništa čitav minut, pa opet nova kašika. Primarna drobilica koja bi direktno pratila takav obrazac bila bi u jednom trenutku gladna materijala, a u sledećem preopterećena. Vibraciona hranilica razdvaja istovar od ulaza u drobilicu. Bunker prihvata nalet materijala, a hranilica ga ravnomerno povlači konstantnom brzinom.
To razdvajanje postiže dva efekta. Sprečava naglo (udarno) opterećenje, kod kojeg iznenadna masa kamena preplavi drobilicu i izazove njeno zaglavljivanje ili isključenje. Takođe sprečava nagle izbačaje materijala, kada talas sitnih čestica i kamena proleti kroz sistem i preoptereti transporter ili sito nizvodno. Dobro podešena hranilica obezbeđuje drobilici ravnomeran „obrok" materijala i štiti svaku narednu mašinu u liniji.
Zaobilaženje preko grizlija i zašto štedi novac
Upravo integrisani grizli je mesto gde Constmach CPG hranilica opravdava svoju vrednost. Sirovi kamen iz kamenoloma uvek sadrži deo materijala koji je već manji od podešenog izlaznog otvora drobilice. Slanje tog dela materijala kroz drobilicu je uzaludan rad. On troši kapacitet drobljenja i ubrzava habanje čeljusti, obloga ili udarnih ploča, a da pri tome uopšte ne menja krajnji proizvod.
Grizli šipke usmeravaju te sitne čestice mimo drobilice. Zaobiđene sitne čestice padaju na sito ili idu direktno na deponiju, zavisno od organizacije toka materijala. Drobilica tada obrađuje samo krupniji materijal kome je stvarno potrebno usitnjavanje. Rezultat je efikasniji učinak iste drobilice, manja potrošnja potrošnih delova i niža potrošnja energije po toni proizvoda. Kod prljavog materijala ili materijala sa visokim udelom sitnih čestica, ušteda je značajna.
Korisno je to potkrepiti brojkama. Pretpostavimo da sirovi materijal stiže brzinom od 300 t/h, a provera sitom pokazuje da je 20 procenata toga već ispod podešenog izlaznog otvora drobilice od 100 mm. Bez grizlija, svih 300 t/h prolazi kroz čeljusti, ali 60 t/h od toga uopšte ne prolazi kroz korisno drobljenje. Taj materijal i dalje trlja obloge, i dalje troši energiju, i dalje zauzima prostor u komori koji je potreban krupnijem materijalu. Ako se tih 60 t/h usmeri mimo drobilice kroz grizli, drobilica obrađuje samo 240 t/h koje zaista zahteva usitnjavanje. Ista mašina sada ima rezervni kapacitet, obloge traju duže jer se manje abrazivnog sitnog materijala vuče preko njih, a potrošnja kilovat-časova po toni gotovog proizvoda opada. Tokom godine rada u dve smene, sama razlika u troškovima obloga i energije obično višestruko isplati ugradnju grizli sekcije.
Constmach CPG asortiman
Constmach nudi četiri modela CPG vibracionih hranilica sa grizli rešetkom, dimenzionisanih tako da odgovaraju primarnoj drobilici koja se nalazi iza njih. Najmanji model odgovara jednoj osnovnoj primarnoj čeljusnoj drobilici, dok je najveći namenjen najvećim stacionarnim postrojenjima za drobljenje. Zapremina bunkera obično iznosi 8, 10 ili 15 m3, u zavisnosti od modela i konfiguracije.
| Model | Telo (mm) | Kapacitet (t/h) | Pogon |
|---|
| CPG-09 | 2,500 x 520 | 80-100 | Neuravnoteženi vibracioni motori ili ekscitator |
| CPG-10 | 3,000 x 850 | 150-200 | Neuravnoteženi vibracioni motori ili ekscitator |
| CPG-11 | 4,600 x 1,100 | 200-300 | Neuravnoteženi vibracioni motori ili ekscitator |
| CPG-13 | 4,880 x 1,370 | 350-500 | Neuravnoteženi vibracioni motori ili ekscitator |
CPG-09 je osnovni model, namenjen jednoj primarnoj čeljusnoj drobilici. CPG-10 i CPG-11 pokrivaju postrojenja srednjeg opsega kakva koristi većina kamenoloma. CPG-13, sa telom dimenzija 4,880 x 1,370 mm i kapacitetom od 350-500 t/h, napaja najveća postrojenja. Pravi izbor određuje potreba primarne drobilice, a ne sama hranilica.
Ako pažljivije pogledamo tabelu, dve dimenzije govore najveći deo priče. Širina tela određuje širinu zavese materijala koju drobilica prima i mora da odgovara najvećem komadu koji primarna drobilica prihvata; ako se uska hranilica napaja u širok otvor čeljusti, materijal će praviti mostove i kanale. Dužina tela određuje površinu sloja na kojoj grizli obavlja prosejavanje, tako da duže telo modela CPG-11 i CPG-13 daje sitnim česticama više vremena i veću otvorenu površinu da propadnu pre nego što krupniji materijal stigne do izlazne ivice. Kapacitetni opsezi se namerno preklapaju na svojim granicama, što znači da se materijal koji se nalazi na granici između dva modela često može zadovoljiti bilo kojim od njih, a konačna odluka zavisi od veličine komada, zapremine bunkera i već odabrane drobilice.
Pogon: neuravnoteženi motori ili ekscitator
Na raspolaganju su dva rešenja pogona. Neuravnoteženi vibracioni motori se montiraju u paru direktno na telo hranilice; njihovi rotirajući ekscentrični tegovi generišu bacanje, a njihova sinhronizacija stvara pravolinijsko kretanje koje pomera kamen napred. Ovo rešenje je kompaktno i ne zahteva spoljašnji reduktor.
Pogon sa ekscitatorom koristi vibracionu jedinicu montiranu na osovini, koju preko kaiševa pokreće poseban motor. Ekscitatorima se obično daje prednost kod većih hranilica sa višim kapacitetom, gde su sile veće. Oba rešenja obezbeđuju kontrolisano, podesivo doziranje koje je drobilici potrebno; izbor zavisi od modela i namene.
Između ova dva rešenja postoji praktičan kompromis. Neuravnoteženi motori imaju manje delova na mašini i svode održavanje na podmazivanje i povremenu zamenu motora, što odgovara operaterima koji žele najjednostavniji mogući pogon. Ekscitator odvaja jedinicu koja generiše vibraciju od pogonskog motora, tako da sam motor ostaje dalje od najintenzivnijeg potresanja, dok teško opterećenje preuzimaju posebno konstruisani ležajevi ekscitatora. Na najvećim postrojenjima, gde su sile potrebne za pomeranje 500 t/h materijala značajne, to razdvajanje produžava vek trajanja komponenti i obično je upravo razlog zbog kog se bira ekscitator. Nijedno od ova dva rešenja ne menja način na koji operater svakodnevno upravlja mašinom.
Kvalitet izrade i zaštita od habanja
Korito hranilice prima pun udar svake kašike materijala istovarene sa visine. Constmach izrađuje telo kao tešku zavarenu čeličnu konstrukciju i štiti zone najvećeg habanja zamenljivim obložnim pločama, tako da abrazija deluje na delove koje je moguće zameniti, a ne na samu konstrukciju. Grizli šipke su masivnog preseka i zamenljive, pošto nose i opterećenje i stalno trošenje usled prolaska sitnih čestica između njih.
Opružni oslonci izoluju vibraciju od noseće čelične konstrukcije i temelja. Ta izolacija je bitna: zadržava energiju u koritu hranilice, gde ona obavlja koristan rad, i sprečava da se konstrukcija oko hranilice raslabi usled potresanja. Sve se proizvodi u sopstvenim pogonima, što obezbeđuje doslednost izrade i jednostavno snabdevanje rezervnim delovima.
Mesto hranilice u liniji za drobljenje
Vibraciona hranilica je prva mašina u liniji, bez izuzetka. Tok materijala ide redom: bunker, hranilica, primarna drobilica, a zatim transporteri i sita koji slede. Ništa ne stiže do drobilice mimo hranilice, i upravo zato ona određuje ritam cele linije.
Na stacionarnom postrojenju za drobljenje hranilica se pričvršćuje ispod fiksnog bunkera na sopstvenom temelju. Na mobilnom postrojenju za drobljenje ona je ugrađena u šasiju ispred primarne čeljusne drobilice. U oba slučaja hranilica određuje tempo. Ako je poddimenzionisana, drobilica ostaje gladna materijala i celo postrojenje radi ispod svojih mogućnosti. Ako je pravilno usklađena, drobilica radi puno i stabilno.
Tok zaobiđenih sitnih čestica takođe je deo ove šeme i zaslužuje planiranje, a ne naknadno razmišljanje. Sa žleba grizlija sitne čestice mogu pasti na poseban obilazni transporter koji ih odnosi na sopstvenu deponiju, ili se mogu pridružiti izlazu primarne drobilice na sabirnom transporteru koji napaja sito nizvodno. Prva varijanta čuva čist proizvod sitnih čestica odvojeno, spreman za prodaju ili upotrebu; druga meša sve zajedno radi kasnijeg prosejavanja. U oba slučaja, transporter koji nosi zaobiđeni materijal mora biti dimenzionisan prema količini sitnih čestica koje se očekuje da grizli izdvoji, jer kod materijala sa visokim udelom sitnih čestica taj tok može činiti veliki deo ukupne količine. Usklađivanje hranilice, njenog obilaznog transportera, glavnog transportera proizvoda i prvog sita, tako da nijedan od njih ne postane usko grlo, upravo je ono što obezbeđuje nesmetan rad na početku postrojenja.
Kapacitet i dimenzionisanje
Kapacitet hranilice mora sa sigurnom rezervom da premašuje prijemni kapacitet primarne drobilice, nikako obrnuto. Zadatak hranilice je da drobilicu stalno snabdeva materijalom, pa mora biti u stanju da isporuči barem onoliko koliko drobilica može da primi, uz rezervu za nagle udare materijala. Constmach asortiman se kreće od 80-100 t/h kod modela CPG-09 do 350-500 t/h kod modela CPG-13, kako bi odgovarao drobilici koja se nalazi iza nje.
Nekoliko faktora oblikuje stvarnu vrednost kapaciteta. Gustina ulaznog materijala, udeo sitnih čestica koje će biti zaobiđene kroz grizli, veličina komada i sadržaj vlage utiču na to kako se dato telo hranilice ponaša. Dužina i širina tela određuju površinu sloja materijala, a time i maksimalan protok. Navedeni opsezi pretpostavljaju tipičan tvrd kamen; veoma sitan, vlažan ili lepljiv materijal ponaša se drugačije i o njemu treba razgovarati prilikom dimenzionisanja.
Kratak izračunat primer pokazuje kako se svi delovi uklapaju. Recimo da kamenolom koristi primarnu čeljusnu drobilicu predviđenu da pri odabranom podešavanju primi 250 t/h granita, sa materijalom koji sadrži otprilike 15 procenata sitnih čestica. Hranilica mora da isporuči celokupnih 250 t/h krupnijeg materijala koji čeljust prihvata, plus 15 procenata koje će grizli izdvojiti, tako da ukupna količina materijala koja prolazi kroz korito iznosi bliže 290 t/h. Dodavanjem rezerve, kako snažan nalet materijala usled brzog ciklusa utovara ne bi trenutno ostavio čeljust bez materijala, potreba se udobno smešta u opseg modela CPG-11, a ne CPG-10. Zapremina bunkera zatim proizlazi iz obrasca utovara: jedna velika kašika utovarivača koja stiže svakih četrdeset sekundi zahteva dovoljan bafer da hranilica nikada ne isprazni bunker između istovara. Gustina je i ovde bitna, jer gušći kamen ispuni istu površinu korita sa više tona, što izbor pomera ka većem modelu.
Materijali i primena
Constmach CPG hranilice obrađuju sirovinske materijale tipične za kamenolome i rudarstvo. Tipični ulazni materijali obuhvataju:
- Tvrd kamen kao što su granit, bazalt i gabro
- Krečnjak i dolomit
- Rečni šljunak i agregat direktno iz kopa
- Reciklirani materijali i građevinski šut od rušenja, tamo gde veličina i stepen zagađenosti to dozvoljavaju
Krajnji proizvodi snabdevaju uobičajena tržišta agregata: podlogu za puteve, tucanik za železnicu i frakcionisani kamen za beton i asfalt. Grizli sekcija je najkorisnija kod materijala sa visokim udelom prirodnih sitnih čestica, gde zaobilaženje tog dela oslobađa stvaran kapacitet drobljenja. Abrazivni materijali brže habaju korito i šipke, zbog čega su ti delovi zamenljivi.
Ekonomika habanja tokom veka trajanja hranilice
Isplati se posmatrati habanje kao tekući trošak, a ne kao jednokratan izdatak. Hranilica ima samo dve stvarne grupe potrošnih delova: obložne ploče korita i grizli šipke. Oba se pričvršćuju vijcima, oba su projektovana za zamenu, i oba se habaju brzinom koju određuje ulazni materijal. Na mekom krečnjaku traju dugo; na tvrdom, oštrom granitu ili bazaltu troše se brže. Pošto su ovi delovi zamenljivi, trošak je predvidljiv, i kamenolom može da planira budžet za obloge i šipke na isti način na koji planira budžet za obloge drobilice.
Grizli takođe menja računicu habanja cele linije, ne samo hranilice. Time što drži abrazivne sitne čestice van drobilice, usporava habanje mnogo skupljih obloga ili udarnih ploča drobilice. Komplet grizli šipki je jeftin u poređenju sa kompletom čeljusnih ploča, pa svaka tona sitnih čestica preusmerena na hranilici predstavlja tonu koja ne troši drobilicu. Redovna kontrola šipki i obloga, naručivanje zamene pre nego što deo otkaže, i planirana zamena delova sa najvećim habanjem umesto zamene usled kvara, drže troškove stabilnim i liniju u pogonu. Ekonomski je isplativije zameniti pohabanu grizli šipku nešto ranije nego čekati da se razmaci toliko povećaju da sitne čestice prestanu čisto da propadaju i ponovo počnu da opterećuju drobilicu.
Održavanje i potrošni delovi
Vibraciona hranilica je mehanički jednostavna mašina, a najveći deo njenog održavanja je rutinski. Ponavljajući zadaci su jasni:
- Pregledati i zameniti obložne ploče korita kada ih habanje istanji
- Zameniti grizli šipke kada se razmaci prošire iznad ciljne veličine
- Proveriti opruge na napukline ili popuštanje i zameniti ih u kompletu
- Održavati pogon: podmazivati i pregledati vibracione motore, odnosno proveravati ležajeve ekscitatora i zategnutost kaiševa
- Redovno proveravati i pritezati sve spojeve konstrukcije i pogona, jer stalna vibracija labavi vijke
Spojni elementi zaslužuju posebnu pažnju. Vibracija vremenom labavi vijke, a olabavljen oslonac pogona ili vijak motora brzo i bučno otkazuje. Kratak obilazak na početku svake smene otkriva većinu problema pre nego što zaustave liniju.
Saveti za rad radi stabilnog početka linije
Nekoliko navika održava hranilicu na vrhuncu učinka. Podesite brzinu doziranja tako da komora drobilice bude puna, ali ne preplavljena; drobilica koja radi stabilno, blizu punog nivoa, daje najbolji proizvod i troši najravnomerniju energiju. Pratite obrazac utovara i tražite od operatera da raspoređuju istovar po celoj površini bunkera, umesto da svaku kašiku sipaju na isto mesto, jer neravnomeran utovar dovodi do neravnomernog habanja korita. Slušajte mašinu: promena zvuka vibracije često najavljuje olabavljen vijak ili opruzu koja slabi, pre nego što se pojavi bilo kakav vidljiv znak. Održavajte grizli šipke čistim od zaglavljenog kamenja i gline koji mogu da začepe razmake, posebno kod vlažnog ili lepljivog materijala, jer začepljen grizli prestaje da zaobilazi materijal i tiho vraća sitne čestice nazad u drobilicu. I odupirite se iskušenju da povećate količinu materijala terajući hranilicu jače nego što joj namena dozvoljava; dodatni učinak je mali, a cena u vidu skraćenog veka delova nije. Mala, ali dosledna pažnja posvećena hranilici isplati se duž cele linije.
Uobičajene greške koje treba izbegavati
Najčešća greška je poddimenzionisanje hranilice u odnosu na drobilicu. Hranilica koja ne može da održi drobilicu punom ograničava učinak celog postrojenja, i nikakav dodatni kapacitet drobilice to ne može da nadoknadi. Prvo uskladite hranilicu sa drobilicom.
Druga greška je pogrešan razmak grizli šipki. Ako je razmak previše uzan, materijal koji je trebalo da zaobiđe drobilicu ipak prolazi kroz nju, trošeći kapacitet uzalud. Ako je razmak previše širok, materijal koji je trebalo da bude usitnjen propada neobrađen. Razmak se mora birati u skladu sa vašim materijalom i podešenim izlaznim otvorom drobilice.
Drugi problemi koji se ponavljaju uključuju preterano forsiranje pogona u nadi da će se dobiti veća količina materijala, što samo skraćuje vek delova, i zanemarivanje provere vijaka sve dok se nešto ne olabavi. Nijednu od ovih grešaka nije teško izbeći; sve su, ipak, česte.
Kako izabrati pravu vibracionu hranilicu
Počnite od primarne drobilice. Njen potreban prijemni kapacitet određuje minimalan kapacitet hranilice, koji hranilica treba da premaši uz rezervu za nagle udare materijala. Odatle pređite na praktične promenljive: vrstu i gustinu materijala, udeo sitnih čestica koje očekujete da zaobiđete, veličinu komada, zapreminu bunkera potrebnu da ublaži vaš ciklus utovara, i da li je postrojenje stacionarno ili mobilno.
CPG-09 se kombinuje sa jednom osnovnom primarnom čeljusnom drobilicom. CPG-10 i CPG-11 pokrivaju većinu postrojenja srednjeg opsega u kamenolomima. CPG-13 je dimenzionisan za najveća postrojenja. Constmach inženjeri za primenu dimenzionišu hranilicu, podešavaju razmak grizlija i biraju pogon prema vašem stvarnom materijalu i ciljnom učinku, tako da je prva mašina u vašoj liniji usklađena sa svime što dolazi posle nje.
