エプロンフィーダー: マテリアルハンドリングの主力製品

International Mining 10 月号の発行、特に毎年恒例の坑内破砕および搬送特集に続き、私たちはこれらのシステムを構成する中核要素の 1 つであるエプロン フィーダを詳しく調べました。

鉱山では、エプロン フィーダはスムーズな作業を確保し、稼働時間を増やす上で重要な役割を果たします。 鉱物処理回路内での用途は非常に多様です。 ただし、その全機能は業界全体で広く知られていないため、多くの疑問が生じています。

メッツォのバルク製品のグローバル製品サポートを務める Martin Yester が、より重要な質問のいくつかに答えています。

エプロンフィーダーとは何ですか?いつ使用する必要がありますか?

簡単に言えば、エプロン フィーダー (パン フィーダーとも呼ばれる) は、材料を他の機器に移送 (フィード) したり、保管備蓄、ビン、ホッパーから材料 (鉱石/岩石) を抽出したりするための材料の取り扱い作業に使用される機械式のフィーダです。制御された速度で。

これらのフィーダーは、一次、二次、三次 (回収) 操作のさまざまな用途に使用できます。

エプロン フィーダは、いくつかの理由から推奨されるフィーダです。 その一部は次のとおりです。

トラクター チェーン スタイルのエプロン フィーダーを使用する利点は何ですか?

トラクター チェーン スタイルのエプロン フィーダーとは、ブルドーザーや掘削機でも使用されている車台チェーン、ローラー、尾輪を指します。 このスタイルのフィーダーは、ユーザーがさまざまな特性の材料を抽出できるフィーダーを必要とする業界の市場を支配しています。 チェーン内のポリウレタン シールは、研磨材が内部ピンやブッシングに侵入するのを防ぎ、ドライ チェーン スタイルと比較して摩耗を軽減し、機器の寿命を延ばします。 トラクター チェーン スタイルのエプロン フィーダは、騒音公害を軽減し、より静かな動作を実現します。 チェーンのリンクは熱処理されており、寿命が長くなります。

全体として、信頼性の向上、スペア部品の削減、メンテナンスの軽減、および送り制御の向上などの利点があります。 その代わりに、これらの利点により、鉱物処理回路内のボトルネックが最小限に抑えられ、生産性が向上します。

エプロンフィーダは傾斜地に設置できますか?

エプロン フィーダについては、水平に設置しなければならないというのが一般的な考えです。 実は、一般的な考えに反して、傾斜地にも設置できるのです。 これにより、多くの追加の利点と機能が得られます。 エプロンフィーダを傾斜面に設置すると、全体的に必要なスペースが少なくなります。傾斜によって床面積が制限されるだけでなく、受けホッパーの高さも低くなります。 傾斜エプロン フィーダーは、より大きな材料の塊を処理する場合により寛容であり、全体的にホッパー内の容積が増加し、運搬トラックのサイクル タイムが短縮されます。

プロセスを最適化するために、パンフィーダーを傾斜地に設置する場合は、注意すべき要素がいくつかあることに留意してください。 適切に設計されたホッパー、傾斜角、支持構造の設計、フィーダー周囲のアクセスと階段システムはすべて重要な要素です。

エプロン フィーダーの最適速度 - 速いほど良いですよね?

機器の操作に関してよくある誤解は、「速いほど良い」というものです。 エプロン給餌者の場合、これ以上真実からかけ離れたものはありません。 最適な速度は、効率と輸送速度のバランスを見つけることで生まれます。 ベルトフィーダーよりも動作速度は遅くなりますが、それには十分な理由があります。

通常、エプロンフィーダーの最適速度は0.05～0.40m/sです。 鉱石が非摩耗性の場合、摩耗が減少する可能性があるため、速度は 0.30 m/s 以上に増加する可能性があります。

速度が速すぎると操作に悪影響を及ぼします。速度が高すぎると、コンポーネントの摩耗が加速する危険があります。 エネルギー需要の増加により、エネルギー効率も低下します。

エプロン フィーダを高速で動作させるときに留意すべきもう 1 つの懸念は、微粉が発生する可能性が高まることです。 材料と鍋の間に研削効果が生じる可能性があります。 微粒子の発生は、空気中に飛散する粉塵の可能性によりさらなる問題を引き起こすだけでなく、従業員全体にとってより危険な労働環境を生み出します。 したがって、最適な速度を見つけることは、プラントの生産性と操業の安全性にとってより重要です。

鉱石のサイズと種類にはどのような制限がありますか?

エプロンフィーダーには、鉱石のサイズと種類に関して制限があります。 制限はさまざまですが、フィーダーに材料を無意味に投棄することは決してあってはならないです。 フィーダーを使用するアプリケーションだけでなく、プロセス内のどこにこのフィーダーを配置するかも考慮する必要があります。

一般に、エプロン フィーダーの寸法に関して従うべき業界ルールは、パンの幅 (スカートの内側) が材料の最大塊サイズの 2 倍でなければならないということです。 「岩盤回転プレート」の使用を組み込んだ適切に設計されたオープンホッパーなどの他の要因もパンのサイズに影響を与える可能性がありますが、それは特定の状況でのみ関係します。

幅 3,000 mm のフィーダーを使用すると、1,500 mm の材料が抽出されることも珍しくありません。 粉砕機の鉱石の備蓄や保管/混合ビンからマイナス 300 mm の材料は、通常、エプロン フィーダーで抽出され、二次粉砕機に供給されます。

エプロンフィーダーのサイズを決める際に必要な情報は何ですか?

エプロン フィーダとそれぞれの駆動システム (モーター) のサイズを決定する場合、鉱山業界の多くの機器と同様に、プロセス全体の経験と知識が貴重です。 エプロン フィーダのサイジングには、ベンダーの「アプリケーション データ シート」に必要な基準を正確に記入できるようにするため (またはベンダーが情報を受け取る場合)、プラント データの基本的な知識が必要です。

これに考慮すべき基本的な基準には、供給速度 (ピークおよび標準)、材料特性 (水分、濃度、形状など)、鉱石/岩石の最大塊サイズ、鉱石/岩石のかさ密度 (最大および最小)、および給餌および排出条件。

ただし、場合によっては、エプロン フィーダーのサイズ設定プロセスに変数を追加する必要がある場合があります。 ベンダーが尋ねるべき主な追加変数は、ホッパーの構成です。 具体的には、エプロンフィーダーの真上のホッパーせん断長開口部 (L2) です。 該当する場合、これはエプロン フィーダのサイズを適切に設定するための重要なパラメータであるだけでなく、駆動システムも同様に重要です。

「かさ」密度はエプロンフィーダーのサイズにどのように影響しますか?

上で述べたように、鉱石/岩石のかさ密度は、エプロンフィーダーの効果的なサイジングに含めるべき基本的な基準要件の 1 つです。 密度は特定の体積内の材料の重量であり、通常、かさ密度はトン/立方メートル (t/m3) またはポンド/立方フィート (lbs/ft3) として測定されます。 覚えておくべき特別な注意点の 1 つは、エプロン フィーダーにはかさ密度が使用され、他の鉱物処理装置のような固体密度は使用されないということです。

では、なぜかさ密度がそれほど重要なのでしょうか? エプロン フィーダは容積式フィーダです。つまり、かさ密度を使用して、1 時間あたり特定のトン数の材料を抽出するのに必要な速度と電力が決定されます。 最小かさ密度は速度を決定するために使用され、最大かさ密度はフィーダーに必要なパワー (トルク) を確立します。

結論として、エプロン フィーダーのサイジングには、「固体」密度ではなく、正しい「バルク」密度を使用することが重要です。 これらの計算が間違っていると、下流プロセスでの送り速度が危険にさらされる可能性があります。

エプロンフィーダーのホッパーせん断長さはどのように決定しますか?

ホッパーシャーの長さを特定することは、エプロンフィーダーと駆動システム (モーター) を正しくサイズ設定して選択するための重要な要素です。 しかし、これはどうやって判断できるのでしょうか? ホッパーのせん断長さは、スカートラインのホッパーの背面プレートから、ホッパーの出口端に位置するせん断バーまでの寸法です。 非常に単純に聞こえますが、これを材料がロードされるホッパー上部の寸法と混同しないように注意することが重要です。

ホッパーのせん断長さの測定値を見つける目的は、材料の実際のせん断面の線と、スカート内部の材料がホッパー (L2) 内部の材料から分離 (せん断) される場所を確立することです。 材料のせん断抵抗は、通常、総力/出力の 50 ～ 70% と推定されます。 このせん断長さの計算では、出力が不十分になる (生産量の損失) か、出力が過剰になる (運営費 (opex) が増加する) ことになります。

エプロン フィーダーの最適な長さを見つけるにはどうすればよいですか?

設備の間隔はどのプラントにとっても重要です。 前述したように、エプロンフィーダはスペースを節約するために傾斜面に設置することができます。 エプロン フィーダの適切な長さを選択すると、資本支出 (capex) が削減されるだけでなく、電力消費と運用コストも削減されます。

しかし、最適な長さはどのように決まるのでしょうか? エプロンフィーダの最適な長さは、可能な限り短い長さで必要な役割を果たすことができる長さです。 ただし、運用の場合によっては、材料を下流の装置に到達させるために少し長く「搬送」し、転送ポイント (および不必要なコスト) を排除するために、フィーダーの選択が必要になる場合があります。

可能な限り短く最適なフィーダーを決定するには、ホッパー (L2) の下にエプロン フィーダーを配置するレイアウトに柔軟性が必要です。 せん断長さと層の深さを決定した後、フィーダーがアイドル状態のときに排出端でのいわゆる「自己フラッシング」を防止するのに十分なだけ全長を最小限に抑えることができます。

エプロン フィーダは適切に選択しましたが、駆動システムはどうなるのでしょうか?

エプロン フィーダに適切な駆動システムを選択することは、フィーダの動作と目的によって異なります。 エプロン フィーダーは、可変速度で動作して保管場所から取り出し、制御された速度で下流に供給して効率を最大化するように設計されています。 素材は、季節、鉱石、ブラストやブレンドのパターンなどの要因によって異なります。

可変速に適した 2 種類の駆動方式は、歯車減速機、インバータデューティモーター、可変周波数ドライブ (VFD) を使用する機械式駆動方式、または油圧モーターと可変ポンプを備えたパワーユニットです。 現在、可変速メカニカルドライブは、技術の進歩と設備投資のメリットにより、推奨される駆動システムであることが証明されています。

油圧駆動システムにはその役割はありますが、2 つの可変駆動システムの間の理想的な選択肢とは見なされません。

この Q&A は、エプロン フィーダに関する一連の Metso ブログから抜粋したものです。 詳細については、次のリンクを参照してください。

https://www.metso.com/blog-hub/mining-minds/feeding-the-facts-part-1-apron-feeder-basics/

https://www.metso.com/blog-hub/mining-minds/feeding-the-facts-23-proper-sizing-and-selection-of-your-apron-feeder/