A separação do material é um problema inerente na maioria das tecnologias de armazenamento. À medida que a demanda por produtos de maior qualidade aumenta, o problema do isolamento de ações se torna mais agudo.
Como todos sabemos, os transportadores radiais telescópicos são a solução mais eficiente para a separação da pilha. Eles podem criar inventário em camadas, cada camada é composta de vários materiais. Para criar inventário dessa maneira, o transportador deve funcionar quase continuamente. Embora o movimento dos transportadores telescópicos deva ser controlado manualmente, a automação é de longe o método de controle mais eficiente.
Transportadores retráteis automáticos podem ser programados para criar inventário personalizado em vários tamanhos, formas e configurações. Essa flexibilidade praticamente ilimitada pode melhorar a eficiência operacional geral e oferecer produtos de maior qualidade.
Os contratados gastam milhões de dólares a cada ano produzindo produtos agregados para uma ampla variedade de aplicações. As aplicações mais populares incluem materiais base, asfalto e concreto.
O processo de criação de produtos para essas aplicações é complexo e caro. Especificações e tolerâncias mais rígidas significam que a importância da qualidade do produto está se tornando cada vez mais importante.
Por fim, o material é removido do estoque e transportado para um local onde será incorporado ao subleito, asfalto ou concreto.
O equipamento necessário para remover, explodir, esmagar e triagem é muito caro. No entanto, o equipamento avançado pode produzir consistentemente agregado de acordo com a especificação. O inventário pode parecer uma parte trivial da fabricação integrada, mas, se feita incorretamente, pode resultar em um produto que seja perfeitamente compatível com a especificação que não atende à especificação. Isso significa que o uso dos métodos de armazenamento errado pode resultar na perda de parte do custo da criação de um produto de qualidade.
Embora a colocação de um produto no inventário possa comprometer sua qualidade, o inventário é uma parte importante do processo geral de produção. É um método de armazenamento que garante a disponibilidade do material. A taxa de produção geralmente é diferente da taxa de produto necessária para um determinado aplicativo, e o inventário ajuda a compensar a diferença.
O inventário também oferece aos contratados espaço de armazenamento suficiente para responder efetivamente à demanda flutuante do mercado. Devido aos benefícios que o armazenamento oferece, sempre será uma parte importante do processo geral de fabricação. Portanto, os fabricantes devem melhorar continuamente suas tecnologias de armazenamento para reduzir os riscos associados ao armazenamento.
O tópico principal deste artigo é o isolamento. A segregação é definida como "separação do material de acordo com o tamanho das partículas". Diferentes aplicações de agregados requerem graus de material muito específicos e uniformes. A segregação leva a diferenças excessivas nas variedades de produtos.
A separação pode ocorrer virtualmente em qualquer lugar do processo de fabricação agregado após a esmagamento do produto, rastreado e misturado à gradação adequada.
O primeiro lugar onde a segregação pode ocorrer é no inventário (veja a Figura 1). Depois que o material for colocado no inventário, ele será reciclado e entregue no local onde será usado.
O segundo lugar onde a separação pode ocorrer é durante o processamento e o transporte. Uma vez no local de uma planta de asfalto ou concreto, o agregado é colocado em tremonhas e/ou caixas de armazenamento das quais o produto é retirado e usado.
A separação também ocorre ao encher e esvaziar silos e silos. A segregação também pode ocorrer durante a aplicação da mistura final a uma estrada ou outra superfície após o agregado ter sido misturado na mistura de asfalto ou concreto.
O agregado homogêneo é essencial para a produção de asfalto ou concreto de alta qualidade. As flutuações na gradação do agregado destacável tornam praticamente impossível obter um asfalto aceitável ou concreto.
Partículas menores de um determinado peso têm uma área de superfície total maior do que partículas maiores do mesmo peso. Isso cria problemas ao combinar agregados em misturas de asfalto ou concreto. Se a porcentagem de multas no agregado for muito alta, haverá uma falta de argamassa ou betume e a mistura será muito espessa. Se a porcentagem de partículas grossas no agregado for muito alta, haverá um excesso de argamassa ou betume, e a consistência da mistura será excessivamente fina. As estradas construídas a partir de agregados separados têm baixa integridade estrutural e eventualmente terão uma expectativa de vida mais baixa do que as estradas construídas a partir de produtos adequadamente separados.
Muitos fatores levam à segregação em ações. Como a maioria dos inventários é criada usando cintos de transportadores, é importante entender o impacto inerente dos cintos de transportadores na classificação de materiais.
À medida que a correia move o material sobre a correia transportadora, a correia salta levemente enquanto rola sobre a polia ininterrupta. Isso se deve à leve folga na correia entre cada polia de Idler. Esse movimento faz com que as partículas menores se instalem no fundo da seção transversal do material. A sobreposição dos grãos grossos os mantém no topo.
Assim que o material atingir a roda de descarga da correia transportadora, ele já está parcialmente separado do material maior na parte superior e o material menor na parte inferior. Quando o material começa a se mover ao longo da curva da roda de descarga, as partículas superiores (externas) se movem a uma velocidade mais alta que as partículas inferiores (internas). Essa diferença de velocidade faz com que as partículas maiores se afasam do transportador antes de cair na pilha, enquanto as partículas menores caem ao lado do transportador.
Além disso, é mais provável que pequenas partículas grudem na correia transportadora e não sejam descarregadas até que a correia transportadora continue a acabar na roda de descarga. Isso resulta em mais partículas finas voltando para a frente da pilha.
Quando o material cai sobre uma pilha, partículas maiores têm mais impulso para a frente do que partículas menores. Isso faz com que o material grosso continue a descer mais facilmente do que o material fino. Qualquer material, grande ou pequeno, que desce pelas laterais de uma pilha é chamado de derramamento.
Os derramamentos são uma das principais causas da separação de estoque e devem ser evitados sempre que possível. Quando o derramamento começa a rolar a inclinação do despojo, as partículas maiores tendem a rolar todo o comprimento da inclinação, enquanto o material mais fino tende a se estabelecer nas laterais do despojo. Consequentemente, à medida que o derramamento avança pelas laterais da pilha, cada vez menos partículas finas permanecem no material ondulante.
Quando o material atinge a borda inferior ou o dedo da pilha, é composto principalmente de partículas maiores. Os derramamentos causam segregação significativa, que é visível na seção de estoque. O dedo do pé externo da pilha consiste em um material mais grosso, enquanto a pilha interna e superior consiste em um material mais fino.
A forma das partículas também contribui para os efeitos colaterais. As partículas lisas ou redondas têm maior probabilidade de rolar a inclinação da pilha do que as partículas finas, que geralmente são de forma quadrada. Exceder os limites também pode levar a danos ao material. Quando as partículas rolam por um lado da pilha, elas se esfregam. Esse desgaste fará com que algumas das partículas sejam divididas em tamanhos menores.
O vento é outra razão para o isolamento. Depois que o material deixa a correia transportadora e começa a cair na pilha, o vento afeta a trajetória do movimento de partículas de tamanhos diferentes. O vento tem uma grande influência nos materiais delicados. Isso ocorre porque a razão entre a área da superfície e a massa de partículas menores é maior que a de partículas maiores.
A probabilidade de divisões no inventário pode variar dependendo do tipo de material no armazém. O fator mais importante em relação à segregação é o grau de mudança de tamanho de partícula no material. Materiais com maior variação do tamanho de partícula terão um maior grau de segregação durante o armazenamento. Uma regra geral é que, se a proporção do maior tamanho de partícula e menor tamanho de partícula exceder 2: 1, pode haver problemas com a segregação do pacote. Por outro lado, se a razão do tamanho de partícula for menor que 2: 1, a segregação de volume será mínima.
Por exemplo, os materiais de subleito que contêm partículas de até 200 malha podem delaminar durante o armazenamento. No entanto, ao armazenar itens como pedra lavada, o isolamento será trivial. Como a maior parte da areia está molhada, geralmente é possível armazenar a areia sem separar os problemas. A umidade faz com que as partículas grudem, impedindo a separação.
Quando o produto é armazenado, às vezes é impossível prevenir o isolamento. A borda externa da pilha acabada consiste principalmente de material grosso, enquanto o interior da pilha contém uma concentração mais alta de material fino. Ao retirar material do final de tais pilhas, é necessário tomar colheres de diferentes lugares para misturar o material. Se você tomar material apenas da frente ou de trás da pilha, obterá todo o material grosso ou todo o material fino.
Também existem oportunidades para isolamento adicional ao carregar caminhões. É importante que o método usado não cause um estouro. Carregue a frente do caminhão primeiro, depois a traseira e, finalmente, o meio. Isso minimizará os efeitos da sobrecarga dentro do caminhão.
As abordagens de manuseio pós-inventário são úteis, mas o objetivo deve ser prevenir ou minimizar as quarentenas durante a criação de estoque. As maneiras úteis de impedir o isolamento incluem:
Quando empilhado em um caminhão, ele deve ser bem empilhado em pilhas separadas para minimizar o derramamento. O material deve ser empilhado usando um carregador, elevando a altura e o despejo de balde completo, que misturarão o material. Se um carregador deve se mover e quebrar o material, não tente construir pilhas grandes.
A construção de inventário em camadas pode minimizar a segregação. Esse tipo de armazém pode ser construído com um trator. Se o material for entregue no quintal, o trator deverá empurrar o material para a camada inclinada. Se a pilha for construída com uma correia transportadora, o escavador deverá empurrar o material para uma camada horizontal. De qualquer forma, deve -se tomar cuidado para não empurrar o material sobre a borda da pilha. Isso pode levar ao transbordamento, que é uma das principais razões para a separação.
O empilhamento com escavadeiras tem várias desvantagens. Dois riscos significativos são degradação e contaminação do produto. Equipamentos pesados ​​que trabalham continuamente no produto compactarão e esmagarão o material. Ao usar esse método, os fabricantes devem ter cuidado para não degradar demais o produto, na tentativa de aliviar os problemas de separação. O trabalho e o equipamento extras necessários geralmente tornam esse método proibitivamente caro, e os produtores precisam recorrer à separação durante o processamento.
Os transportadores de empilhamento radial ajudam a minimizar o impacto da separação. À medida que o inventário se acumula, o transportador se move radialmente para a esquerda e a direita. À medida que o transportador se move radialmente, as extremidades das pilhas, geralmente de material grosso, serão cobertas com material fino. Os dedos dianteiros e traseiros ainda serão ásperos, mas a pilha será mais misturada do que a pilha dos cones.
Existe uma relação direta entre a altura e a queda livre do material e o grau de segregação que ocorre. À medida que a altura aumenta e a trajetória do material em queda se expande, há uma separação crescente de material fino e grosseiro. Portanto, os transportadores variáveis ​​de altura são outra maneira de reduzir a segregação. No estágio inicial, o transportador deve estar na posição mais baixa. A distância da polia da cabeça deve sempre ser o mais curta possível.
O queda livre de uma correia transportadora em uma pilha é outro motivo de separação. As escadas de pedra minimizam a segregação eliminando o material de queda livre. Uma escada de pedra é uma estrutura que permite que o material flua pelas etapas para as pilhas. É eficaz, mas possui aplicação limitada.
A separação causada pelo vento pode ser minimizada usando rochas telescópicas. Chutes telescópicos nas roldanas de descarga do transportador, estendendo -se da roldana à pilha, protege contra o vento e limitam seu impacto. Se projetado adequadamente, ele também pode limitar a queda livre do material.
Como mencionado anteriormente, já há isolamento na correia transportadora antes de atingir o ponto de descarga. Além disso, quando o material sai da correia transportadora, ocorre uma segregação adicional. Uma roda de pá pode ser instalada no ponto de descarga para remixar este material. As rodas rotativas têm asas ou remos que atravessam e misturam o caminho do material. Isso minimizará a segregação, mas a degradação do material pode não ser aceitável.
A separação pode implicar custos significativos. O inventário que não atende às especificações pode resultar em multas ou rejeição de todo o inventário. Se o material não conforme for entregue no local de trabalho, as multas poderão exceder US $ 0,75 por tonelada. Os custos de mão -de -obra e equipamento para reabilitar pilhas de baixa qualidade são frequentemente proibitivos. O custo horário da construção de um armazém com um escavador e operador é maior que o custo de um transportador telescópico automático, e o material pode decompor ou ficar contaminado para manter a classificação adequada. Isso reduz o valor do produto. Além disso, quando equipamentos como um trator são usados ​​para tarefas de não produção, há um custo de oportunidade associado ao uso do equipamento quando foi capitalizado para tarefas de produção.
Outra abordagem pode ser adotada para minimizar o impacto do isolamento ao criar inventário em aplicativos, onde o isolamento pode ser um problema. Isso inclui empilhamento em camadas, onde cada camada é composta por uma série de pilhas.
Na seção de pilha, cada pilha é mostrada como uma pilha em miniatura. A divisão ainda acontece em cada pilha individual devido aos mesmos efeitos discutidos anteriormente. No entanto, o padrão de isolamento é mais frequentemente repetido em toda a seção transversal da pilha. Diz -se que essas pilhas têm maior "resolução dividida" porque o padrão de gradiente discreto se repete com mais frequência em intervalos menores.
Ao processar pilhas com um carregador frontal, não há necessidade de misturar materiais, pois uma colher inclui várias pilhas. Quando a pilha é restaurada, as camadas individuais são claramente visíveis (veja a Figura 2).
As pilhas podem ser criadas usando vários métodos de armazenamento. Uma maneira é usar um sistema de transportador de ponte e descarga, embora essa opção seja adequada apenas para aplicações estacionárias. Uma desvantagem significativa dos sistemas estacionários de transportadores é que sua altura é geralmente fixa, o que pode levar à separação do vento, conforme descrito acima.
Outro método é usar um transportador telescópico. Os transportadores telescópicos fornecem a maneira mais eficiente de formar pilhas e são frequentemente preferidos em relação aos sistemas estacionários, pois podem ser movidos quando necessário, e muitos são realmente projetados para serem transportados na estrada.
Os transportadores telescópicos consistem em transportadores (transportadores de guarda) instalados dentro de transportadores externos do mesmo comprimento. O transportador da ponta pode se mover linearmente ao longo do comprimento do transportador externo para alterar a posição da polia de descarga. A altura da roda de descarga e a posição radial do transportador são variáveis.
A mudança triaxial da roda de descarga é essencial para criar pilhas em camadas que superam a segregação. Os sistemas de guincho de corda geralmente são usados ​​para estender e retrair transportadores de alimentação. O movimento radial do transportador pode ser realizado por um sistema de corrente e roda dentada ou por uma unidade planetária acionada hidraulicamente. A altura do transportador é geralmente alterada, estendendo os cilindros telescópicos de material rodante. Todos esses movimentos devem ser controlados para criar automaticamente pilhas multicamadas.
Os transportadores telescópicos têm um mecanismo para criar pilhas multicamadas. Minimizar a profundidade de cada camada ajudará a limitar a separação. Isso exige que o transportador continue se movendo à medida que o inventário se acumula. A necessidade de movimento constante torna necessário automatizar transportadores telescópicos. Existem vários métodos de automação diferentes, alguns dos quais são mais baratos, mas têm limitações significativas, enquanto outros são totalmente programáveis ​​e oferecem mais flexibilidade na criação de inventário.
Quando o transportador começa a acumular material, ele se move radialmente enquanto transporta o material. O transportador se move até que um interruptor limite montado no eixo transportador seja acionado ao longo de seu caminho radial. O gatilho é colocado dependendo do comprimento do arco que o operador deseja que a correia transportadora se mova. Nesse momento, o transportador se estenderá a uma distância predeterminada e começará a se mover na outra direção. Esse processo continua até que o transportador Stringer seja estendido à sua extensão máxima e a primeira camada seja concluída.
Quando o segundo nível é construído, a ponta começa a se retrair de sua extensão máxima, movendo -se radialmente e retraindo -se no limite de arqueado. Construa as camadas até que o interruptor de inclinação montado na roda de suporte seja ativado pela pilha.
O transportador subirá a distância definida e iniciará o segundo elevador. Cada levantador pode consistir em várias camadas, dependendo da velocidade do material. O segundo elevador é semelhante ao primeiro e assim por diante até que toda a pilha seja construída. Uma grande parte da pilha resultante é des-isolada, mas há transbordamentos nas bordas de cada pilha. Isso ocorre porque os correios transportadores não podem ajustar automaticamente a posição dos interruptores de limite ou os objetos usados ​​para acioná -los. O interruptor de limite de retração deve ser ajustado para que a excesso não enterre o eixo transportador.