Nên đặt bộ đệm lưu trữ ở đâu trong mạch thiết bị nghiền?

Kho dự trữ đệm hoặc thùng tăng áp thường có giá trị nhất tại thời điểm mà một giai đoạn nghiền phải hoạt động độc lập với giai đoạn tiếp theo. Trong một nhà máy cố định cố định thông thường, quá trình này thường diễn ra giữa quá trình nghiền sơ cấp và mạch nghiền và sàng lọc thứ cấp ở hạ nguồn. Mục đích không chỉ đơn giản là để chứa đá. Nó nhằm hấp thụ những khác biệt tạm thời trong dòng nguyên liệu đồng thời cho phép thiết bị hạ nguồn nhận được nguồn cấp ổn định hơn.

Tuy nhiên, việc bổ sung thêm dung lượng lưu trữ giữa mỗi máy nghiền là không cần thiết cũng như không kinh tế. Vị trí chính xác và công suất sử dụng phụ thuộc vào biến động sản xuất thực tế, đặc tính vật liệu, sắp xếp thu hồi và lịch trình vận hành nhà máy.

Đối với các nhà khai thác mỏ đá đánh giá thiết bị nghiền bố trí, do đó, câu hỏi kỹ thuật quan trọng không phải là kho dự trữ có thể được xây dựng lớn đến mức nào mà là bao nhiêu vật liệu sống, có thể phục hồi là cần thiết để giữ cho giai đoạn xử lý tiếp theo hoạt động trong điều kiện thực tế.

Tại sao các giai đoạn nghiền cần đệm?

Xả máy nghiền sơ cấp không liên tục

Quá trình nghiền sơ cấp hiếm khi tạo ra dòng nguyên liệu giống hệt nhau mỗi phút. Tại mỏ đá được cung cấp bởi xe tải chở hàng, máy nghiền sơ cấp nhận nguyên liệu theo mẻ. Tốc độ vật liệu đi vào máy nghiền phụ thuộc vào khoảng thời gian xe tải đến, thời gian đổ, độ phân mảnh của đá, kích thước cục tối đa và lượng vật liệu đã có trong phễu cấp liệu.

Ngay cả khi máy nghiền hàm sơ cấp có đủ công suất danh nghĩa, các mảnh đá lớn có thể tạm thời làm giảm công suất. Sự gián đoạn cấp liệu, dừng kiểm tra và thay đổi cấp độ cấp liệu cũng có thể ảnh hưởng đến tốc độ xả. Những biến động này không nhất thiết cho thấy hiệu suất máy nghiền kém. Chúng thường là những đặc điểm bình thường của hoạt động khai thác ngược dòng và nghiền sơ cấp.

Do đó, máy nghiền sơ cấp có thể cung cấp năng suất trung bình cao trong một ca trong khi tốc độ xả tức thời của nó thay đổi đáng kể. Nếu vật liệu đó được chuyển trực tiếp sang máy nghiền thứ cấp, mọi sự gián đoạn hoặc đột biến đáng kể ở giai đoạn sơ cấp đều có thể ảnh hưởng đến hoạt động tiếp theo.

Yêu cầu về máy nghiền thứ cấp và nguồn cấp dữ liệu màn hình

Việc nghiền và sàng lọc thứ cấp thường dễ kiểm soát hơn khi thức ăn đạt tốc độ tương đối ổn định và nằm trong giới hạn vận hành của thiết bị. Máy nghiền thứ cấp chưa được cấp liệu đầy đủ có thể hoạt động dưới điều kiện tải dự kiến. Nạp quá mức hoặc không đồng đều có thể gây ra tình trạng quá tải, tình trạng buồng không ổn định hoặc tích tụ vật liệu tại các điểm chuyển giao. Những hậu quả cụ thể phụ thuộc vào thiết kế máy nghiền và chế độ vận hành.

Màn hình cũng nhạy cảm với những thay đổi trong quá trình tải. Lượng cấp liệu tăng đột ngột có thể làm lớp nguyên liệu sâu hơn, giảm cơ hội phân tách hiệu quả và tăng tải quay trở lại qua chu trình nghiền kín. Một vùng đệm được đặt giữa giai đoạn sơ cấp và hạ lưu tạo cơ hội để điều chỉnh những biến động này.

Vật liệu có thể tích lũy tạm thời khi giai đoạn sơ cấp sản xuất nhiều hơn mức tiêu thụ của mạch hạ lưu. Trong thời gian gián đoạn sơ cấp ngắn, vật liệu được lưu trữ có thể tiếp tục cung cấp năng lượng cho hệ thống thứ cấp. Sự tách biệt về tốc độ vận hành này là một lý do khiến việc lưu trữ đột biến thường được xem xét trong thiết kế nhà máy tổng hợp cố định.

Biến động ngắn hạn so với tắc nghẽn vĩnh viễn

Bộ đệm không thể sửa được sự không phù hợp về dung lượng được duy trì. Ví dụ, nếu giai đoạn sơ cấp liên tục cung cấp 500 tấn/giờ trong khi chu trình hạ nguồn chỉ có thể xử lý 400 tấn/giờ, kho lưu trữ sẽ tích lũy vật liệu với tốc độ ròng 100 tấn/giờ cho đến khi hết công suất sẵn có. Bộ đệm có thể trì hoãn vấn đề nhưng không loại bỏ được vấn đề đó.

Ngược lại, nếu máy nghiền sơ cấp sản xuất không liên tục 500 tấn/giờ trong khi hệ thống hạ nguồn yêu cầu 400 tấn/giờ, việc lưu trữ tạm thời có thể cho phép cả hai phần hoạt động ở tốc độ khác nhau trong một khoảng thời gian giới hạn, miễn là lịch trình vận hành tổng thể và cân bằng vật liệu của chúng tương thích. Sự khác biệt này phải được xác lập trước khi mua thêm thiết bị hoặc phân bổ không gian cho kho dự trữ.

Nên đặt cọc tăng áp hoặc thùng tăng áp ở đâu?

Giữa nghiền sơ cấp và thứ cấp

Đối với nhiều cấu hình mỏ đá cố định, phía xả của máy nghiền chính là vị trí hợp lý để lưu trữ trung gian. Một cách sắp xếp điển hình có thể được mô tả như sau: máy nghiền sơ cấp → băng tải chuyển → cọc tăng áp → bộ cấp liệu thu hồi → mạch nghiền thứ cấp → sàng lọc.

Trong cách bố trí này, quá trình nghiền sơ cấp có thể tiếp tục trong thời gian gián đoạn nhất định ở hạ lưu cho đến khi đạt đến mức lưu trữ cho phép. Ngược lại, quá trình xử lý thứ cấp có thể tiếp tục trong thời gian ngừng sơ cấp ngắn trong khi vật liệu có thể phục hồi vẫn có sẵn. Sự sắp xếp này cũng cho phép các bộ phận chính và phụ hoạt động theo các lịch trình khác nhau khi kế hoạch sản xuất và kho lưu trữ sẵn có hỗ trợ phương pháp này.

Lợi ích kỹ thuật đến từ việc tách hai giai đoạn vận hành với các đặc tính dòng chảy khác nhau chứ không phải từ chính kho dự trữ. Đối với danh mục thiết bị như của RION, giao diện này có thể liên quan đến giao diện chính máy nghiền hàm, một kho dự trữ trung gian và hạ nguồn Máy nghiền hình nón thiết bị. Việc sắp xếp thực tế phải được xác định theo nguyên liệu, nhiệm vụ của máy nghiền, quy mô cấp liệu và cách bố trí dự án thay vì giả định trình tự này phù hợp với mọi nhà máy.

Trước khi sàng lọc thứ cấp hoặc nghiền cấp ba

Việc lưu trữ trung gian bổ sung có thể hữu ích khi giai đoạn xử lý sau này gặp phải sự gián đoạn hoạt động đáng kể hoặc nhu cầu thức ăn thay đổi. Tuy nhiên, việc đặt một bộ đệm xa hơn về phía hạ lưu sẽ thay đổi thiết bị nào vẫn tiếp xúc với các dao động ngược dòng.

Ví dụ, một đống nằm sau quá trình nghiền thứ cấp không cách ly máy nghiền thứ cấp khỏi sự phóng điện sơ cấp không đều. Máy nghiền thứ cấp vẫn phải đáp ứng mô hình vận hành ngược dòng. Điều này có thể quan trọng khi so sánh hai cách bố trí có tổng công suất thiết bị tương tự nhau.

Thùng tăng áp trước khi nghiền cấp ba có thể giúp điều chỉnh cấp liệu đến giai đoạn khử cuối cùng, nhưng giá trị của nó phụ thuộc vào mạch sàng lọc xung quanh, trạng thái tải quay trở lại và các bố trí điều khiển sẵn có. Do đó, vị trí lưu trữ cần được lựa chọn bằng cách xác định các giai đoạn cụ thể cần hoạt động độc lập.

Bộ đệm quy trình so với kho dự trữ tổng hợp đã hoàn thành

Không nên nhầm lẫn đống xung đột với kho dự trữ thành phẩm. Bộ đệm quy trình thường lưu trữ vật liệu vẫn cần nghiền, sàng lọc hoặc hoạt động xử lý khác. Chức năng của nó là hỗ trợ tính liên tục và kiểm soát sự chuyển động của nguyên liệu trong nhà máy.

Kho dự trữ tổng hợp thành phẩm chứa vật liệu đã đáp ứng phân loại sản phẩm dự định và đang chờ tải, trộn hoặc gửi đi. Những mục đích khác nhau này ảnh hưởng đến thiết kế bố trí. Kho dự trữ quy trình đòi hỏi khả năng thu hồi đáng tin cậy và sự phối hợp chặt chẽ với các thiết bị phía sau. Một kho dự trữ thành phẩm bị ảnh hưởng mạnh mẽ hơn bởi hàng tồn kho, sự phân loại sản phẩm, yêu cầu chất tải và vận chuyển bằng xe tải.

Việc coi cả hai như khả năng lưu trữ thông thường có thể dẫn đến những giả định không chính xác về lượng nguyên liệu thực sự có sẵn để hỗ trợ sản xuất.

Cần bao nhiêu dung lượng lưu trữ trực tiếp?

Ước tính tích lũy vật liệu từ chênh lệch dòng chảy

Đánh giá lưu trữ sơ bộ bắt đầu bằng việc cân bằng khối lượng trên bộ đệm. Trong một khoảng thời gian hoạt động xác định: Thay đổi khối lượng lưu trữ = Vật liệu vào kho - Vật liệu rời khỏi kho.

Nếu cả hai dòng được giả định là không đổi trong khoảng thời gian đó thì mối quan hệ sẽ trở thành ΔM = (Qin − Qout) × t, trong đó ΔM là sự thay đổi khối lượng dự trữ tính bằng tấn; Qin và Qout là lưu lượng khối lượng vào và ra tính bằng tấn/giờ; và t là khoảng thời gian tính bằng giờ.

Hãy xem xét một trường hợp minh họa trong đó chu trình nghiền xuôi dòng tiêu thụ 350 tấn mỗi giờ và máy nghiền chính ngừng cấp liệu đệm trong 20 phút. Nếu mạch hạ lưu dự kiến sẽ tiếp tục hoạt động ở tốc độ tương tự thì lượng rút ra trong thời gian gián đoạn là khoảng 350 × (20/60) = 116,7 tấn.

Điều này có nghĩa là sẽ cần ít nhất khoảng 117 tấn vật liệu lưu trữ có thể sử dụng được để khắc phục sự gián đoạn cụ thể đó, giả sử việc thu hồi không bị gián đoạn và không có tổn thất hay hạn chế nào khác. Đây không phải là dung lượng bộ đệm được khuyến nghị cho cài đặt RION thực sự. Đây là một ví dụ tính toán cho thấy thời gian gián đoạn và nhu cầu tiếp theo ảnh hưởng như thế nào đến khối lượng vật liệu cần thiết.

Một thiết kế hoạt động cũng phải xem xét các gián đoạn lặp đi lặp lại, lượng tồn kho ban đầu dự kiến, lượng bổ sung trong tương lai, mức lưu trữ cho phép và mức dự trữ vận hành phù hợp. Khi tốc độ dòng chảy thay đổi đáng kể theo thời gian, việc tính toán nên sử dụng toàn bộ lịch sử dòng nguyên liệu thay vì một mức trung bình duy nhất.

Công suất có thể thu hồi trực tiếp so với tổng khối lượng dự trữ

Một kho dự trữ chứa 1.000 tấn không nhất thiết phải cung cấp 1.000 tấn công suất dự trữ có thể sử dụng được. Bộ nhớ trực tiếp là phần vật liệu có thể được phục hồi thông qua bố trí thu hồi được lắp đặt trong các điều kiện vận hành dự định. Vật liệu nằm ngoài vùng rút hiệu quả có thể vẫn còn trong đống trừ khi máy xúc hoặc phương pháp lấy lại khác di chuyển nó.

Do đó, kho dự trữ có một điểm thu hồi duy nhất có thể có tỷ lệ lưu trữ trực tiếp thấp hơn nhiều so với hệ thống được thiết kế phù hợp với nhiều địa điểm rút hàng. Tỷ lệ này phụ thuộc vào hình dạng cọc, góc nghỉ, cách bố trí nhánh cấp liệu, đặc tính xả và đặc tính dòng chảy của vật liệu.

Người thiết kế nhà máy phải phân biệt tổng lượng lưu trữ vật lý, nguyên liệu có thể được thu hồi thông qua phương pháp vận hành theo kế hoạch, lượng tồn kho tối thiểu cần thiết để thu hồi ổn định và lượng lưu trữ vận hành có sẵn ở mức thấp và cao cho phép. Phần có thể sử dụng được trong vận hành mới là vấn đề quan trọng khi ước tính thời gian thiết bị hạ lưu có thể tiếp tục chạy trong bao lâu.

Thời lượng lưu trữ và khả năng vận hành

Một quy tắc cố định như cung cấp số phút hoặc số giờ nhất định cho khả năng dự trữ có thể hữu ích cho cuộc thảo luận ban đầu, nhưng nó không thể thay thế việc đánh giá hoạt động thực tế của nhà máy. Các câu hỏi liên quan bao gồm tần suất ngừng cấp dữ liệu chính, thời gian gián đoạn thường kéo dài bao lâu, liệu quá trình xử lý xuôi dòng có tiếp tục trong quá trình bảo trì hay không và liệu giai đoạn chính có hoạt động theo cùng một lịch trình ca hay không.

Bộ đệm cũng phải được bổ sung. Nếu máy nghiền sơ cấp không thể sản xuất đủ nguyên liệu trong số giờ hoạt động sẵn có để thay thế lượng tiêu thụ ở hạ lưu thì việc tăng công suất cọc sẽ không tạo ra được sự sắp xếp vận hành bền vững. Kích thước lưu trữ nên xem xét cả lượng vật liệu cần thiết trong thời gian gián đoạn và khả năng khôi phục hàng tồn kho sau đó.

Nên tích hợp máy cấp liệu và băng tải Reclaim như thế nào?

Đòi lại quyền kiểm soát tốc độ nạp

Kho dự trữ không tự động tạo ra sự xả thải có kiểm soát. Vật liệu phải được rút ra thông qua hệ thống thu hồi phù hợp với kích thước đá được lưu trữ, mật độ khối, độ ẩm, độ mài mòn và tốc độ nạp yêu cầu. Tùy thuộc vào sự sắp xếp, điều này có thể liên quan đến các bộ cấp nguồn được đặt bên dưới thùng tăng áp hoặc tại các điểm rút được chỉ định bên dưới kho dự trữ.

Bộ cấp nguồn phải hoạt động trong giới hạn tải và xả đã được phê duyệt trong khi vẫn cung cấp lưu lượng theo yêu cầu của mạch thu. của RION Bộ nạp rung dòng sản phẩm cung cấp danh mục thiết bị liên quan để thảo luận về nguồn cấp nguyên liệu được kiểm soát trong quá trình xử lý tổng hợp.

Tuy nhiên, sự phù hợp cho việc cài đặt thu hồi cụ thể cần có sự xác nhận kỹ thuật. Máy cấp liệu phù hợp với phễu tiếp nhận thông thường không được tự động coi là phù hợp với mọi điều kiện thu hồi kho dự trữ cột nước cao. Cần đặc biệt chú ý khi vật liệu mịn, độ ẩm hoặc hình dạng đá không đều làm tăng khả năng bắc cầu, tắc nghẽn hoặc xả không đều.

Phù hợp công suất băng tải với nhu cầu máy nghiền

Băng tải thu hồi phải phù hợp với dòng nguyên liệu dự định, bao gồm cả sự thay đổi vận hành thực tế. Sự phù hợp của băng tải phụ thuộc nhiều vào chiều rộng của vành đai. Tốc độ băng tải, mật độ khối vật liệu, cấu hình máng, độ nghiêng, kích thước cục, hình dạng tải và thiết kế máng chuyển đều ảnh hưởng đến khả năng chuyên chở hiệu quả.

Một băng tải xử lý trọng tải trung bình theo yêu cầu trên danh nghĩa vẫn có thể gặp khó khăn nếu bộ cấp liệu thu hồi tạo ra tải quá mức trong thời gian ngắn. Tương tự như vậy, một băng tải có kích thước chính xác có thể hoạt động kém nếu vật liệu đi vào lệch tâm hoặc tạo ra tác động quá mức tại điểm tải.

các Băng tải đai do đó danh mục là một giao diện quan trọng giữa lưu trữ và xử lý xuôi dòng. Để vận hành đáng tin cậy, máy cấp liệu thu hồi, máng chuyển, băng tải và máy nghiền tiếp nhận phải được đánh giá là một hệ thống xử lý vật liệu.

Điều kiện phân chia, tắc nghẽn và xả vật liệu

Cốt liệu thô không phải lúc nào cũng được trộn đều khi được xếp chồng lên nhau và thu hồi. Trong quá trình hình thành kho dự trữ, các hạt lớn hơn có thể di chuyển xa hơn xuống dốc trong khi các hạt nhỏ hơn tích tụ ở các khu vực khác nhau. Mức độ phân chia này phụ thuộc vào phương pháp phân loại và xếp chồng vật liệu.

Nếu hệ thống thu hồi chủ yếu lấy từ một khu vực, máy nghiền xuôi dòng có thể nhận được phân phối cấp liệu khác với lượng xả ban đầu của máy nghiền sơ cấp. Những thay đổi trong phân loại thức ăn có thể ảnh hưởng đến hiệu suất tải và sàng lọc của máy nghiền.

Người thiết kế nên xem xét hình dạng xếp chồng, vị trí xả của băng tải, cách bố trí điểm rút và liệu vật liệu thu hồi có còn đủ tính đại diện hay không. Truy cập để kiểm tra, bảo trì và can thiệp an toàn là một yêu cầu khác. Các khu vực thu hồi kho dự trữ có thể gây ra những mối nguy hiểm nghiêm trọng, bao gồm thiết bị bị chôn vùi, lối vào bị hạn chế, vật liệu không ổn định và sự di chuyển bất ngờ. Các quy trình thiết kế, bảo vệ và bảo trì hệ thống thu hồi phải được đánh giá cho quá trình lắp đặt thực tế.

Khi nào việc lưu trữ bộ đệm trung gian là không cần thiết?

Bố cục cấp liệu trực tiếp với luồng nguyên liệu ổn định

Không phải mọi nhà máy nghiền đều cần một cọc tăng áp riêng. Một hoạt động nhỏ gọn với nguồn cung cấp nguyên liệu tương đối ổn định, công suất thiết bị tương thích và bố trí điều khiển phù hợp có thể chuyển vật liệu trực tiếp giữa các giai đoạn nghiền. Điều này có thể giảm số lượng điểm xử lý và đơn giản hóa diện tích nhà máy.

Tuy nhiên, bố cục nguồn cấp dữ liệu trực tiếp có nghĩa là sự gián đoạn trong một phần có thể ảnh hưởng đến thiết bị được kết nối ngay lập tức hơn. Sự lựa chọn liên quan đến việc cân bằng tính linh hoạt trong vận hành với các yêu cầu về thiết bị, đất đai và xử lý.

Yêu cầu về không gian, bụi và xử lý bổ sung

Kho dự trữ đệm chiếm không gian và có thể cần thêm băng tải, kết cấu hỗ trợ, thiết bị thu hồi, lắp đặt điện và lối vào bảo trì. Các kho dự trữ mở cũng đưa ra những cân nhắc về môi trường liên quan đến bụi gió, dòng chảy bề mặt và ngăn chặn vật liệu.

Thùng tăng áp kèm theo có thể giảm bớt một số vấn đề phơi nhiễm nhưng đưa ra các yêu cầu về cấu trúc, khả năng tiếp cận và dòng nguyên liệu của riêng chúng. Những hậu quả này cần được xem xét cùng với bất kỳ cải tiến hoạt động dự kiến ​​nào. Đối với một địa điểm bị hạn chế, một vùng đệm nhỏ hơn hoặc cách bố trí nhà máy khác có thể thực tế hơn so với một kho dự trữ trung gian lớn.

Tại sao bộ lưu trữ không thể loại bỏ nút cổ chai vĩnh viễn

Một lỗi thiết kế phổ biến là bổ sung thêm dung lượng lưu trữ để bù đắp cho hệ thống hạ nguồn luôn bị thiếu kích thước. Nếu máy nghiền và sàng lọc ở hạ lưu không thể xử lý tốc độ sản xuất dài hạn cần thiết thì nguyên liệu được lưu trữ sẽ tiếp tục tích lũy bất cứ khi nào sản xuất ở thượng nguồn vượt quá công suất ở hạ lưu.

Thay vào đó, phản hồi đúng có thể liên quan đến việc xem xét nhiệm vụ của máy nghiền, công suất sàng lọc, tải tuần hoàn, đặc tính vật liệu hoặc mục tiêu sản xuất theo kế hoạch. Việc lưu trữ bộ đệm phải được chứng minh bằng mô hình biến đổi hoạt động, không được sử dụng để thay thế cho việc xác minh dung lượng của thiết bị được kết nối.

Người mua nên xem xét dữ liệu gì trước khi hoàn thiện bố cục?

Kích thước nguồn cấp dữ liệu, đặc tính vật liệu và bản ghi thông lượng

Đánh giá kỹ thuật hữu ích bắt đầu bằng dữ liệu vật liệu đại diện.

Số liệu công suất danh nghĩa một điểm ít thông tin hơn so với hồ sơ vận hành cho thấy sự thay đổi trong một ca làm việc đại diện.

Lịch trình hoạt động và biến động sản xuất

Lịch trình vận hành của nhà máy phải được kiểm tra cùng với dòng nguyên liệu. Phần nghiền chính hoạt động trong thời gian ít hơn so với nhà máy phía sau có thể yêu cầu đủ tốc độ sản xuất và lưu trữ để hỗ trợ sự khác biệt về lịch trình.

Thực hành bảo trì cũng có vấn đề. Việc ngừng hoạt động theo kế hoạch yêu cầu thiết bị hạ lưu hoạt động độc lập có ý nghĩa khác đối với việc lưu trữ so với việc thỉnh thoảng bị gián đoạn ngắn. Khi không có sẵn dữ liệu sản xuất đáng tin cậy, nhóm dự án nên xác định các giả định được sử dụng để tính toán sơ bộ và kiểm tra mức độ nhạy cảm của kết quả với các giả định đó.

Đòi lại bố cục, các ràng buộc về trang web và yêu cầu an toàn

Trước khi bố trí xong, nhóm dự án nên xem xét vị trí kho dự trữ, lấy lại quyền tiếp cận, yêu cầu về kết cấu, kiểm soát môi trường và bố trí bảo trì khẩn cấp. Cách bố trí cũng phải tính đến sự tách biệt cần thiết giữa thiết bị di động và nhân viên làm việc gần băng tải hoặc hệ thống thu hồi.

của RION Giải pháp sản xuất tổng hợp bao gồm bối cảnh rộng hơn về việc kết hợp các thiết bị nghiền, sàng lọc và xử lý vật liệu trong một nhà máy tổng hợp.

Người mua đang thảo luận về mạch đề xuất có thể cung cấp cho RION loại đá, sản lượng mục tiêu, phân loại sản phẩm, lịch trình vận hành, cấu hình thiết bị và dấu chân địa điểm có sẵn thông qua trang tìm hiểu dự án.

Nguyên tắc thiết kế trung tâm vẫn đơn giản: đặt kho lưu trữ đệm ở nơi nó cung cấp sự phân tách hoạt động có thể đo lường được giữa các giai đoạn xử lý và định cỡ nó theo vật liệu có thể phục hồi và biến thể vận hành thực tế.

Một bộ đệm được đánh giá đúng cách có thể hỗ trợ hoạt động xuôi dòng nhất quán hơn. Một kho dự trữ được đặt sai vị trí hoặc quá khổ có thể chỉ làm tăng thêm sự phức tạp trong việc xử lý mà không giải quyết được giới hạn thực sự của nhà máy.