איך עובד מסך הבננה?

בהליכי עיבוד החומרים של תעשיות כגון פחם, כרייה וחומרי בניין, מסך הבננה, עם עיצוב משטח המסך הייחודי שלו "בצורת-בננה" (עם נטייה הפוחתת בהדרגה מגדול לקטן) וביצועי סינון יעילים, הפך לציוד מרכזי לסיווג וטיהור חומרים בינוניים ועדינים-.

מאמר זה יציג לכם באופן מקיף את פתרון הסינון היעיל הזה, החל מעיקרון הציוד, תכונות מבניות ועד יישומים מעשיים.

מהו מסך בננה?

המסך בננההוא ציוד סינון רטט יעיל שתוכנן במיוחד עבור חומרים-בינוניים ועדינים. הוא משלב ארבע פונקציות: סיווג, התייבשות, הסרת סלעים וסילוק. זה יכול להפריד במדויק חומרים בגדלים שונים של חלקיקים ולהסיר ביעילות לחות, אדמה וזיהומים כגון אבקת מגנט בהפרדת פחם בינונית כבדה, לשפר משמעותית את טוהר הפחם ולספק חומרי גלם באיכות גבוהה- לתהליכים הבאים תוך הפחתת עלויות התפעול.

הציוד מציע שתי אפשרויות מבניות: סוג השכבה-היחידה מתאים לסיווג פחם גס או התייבשות פשוטה ויש לו מאפיינים של יעילות עיבוד גבוהה ומבנה פשוט; הסוג הכפול-שכבתי מצויד במשטחי מסך עליונים ותחתונים, שיכולים להשיג בו זמנית שני סינונים מדויקים ולעמוד בדרישות התהליך המורכבות כגון סיווג פחם והתייבשות הדורשים "שלב אחד עבור מספר סינונים".

עקרון העבודה של מסך בננה

היעילות הגבוהה של מסך הבננה נובעת מעיצוב משטח המסך "מפולח בנטייה משתנה". עיצוב זה מאפשר לעבד את החומרים באופן "הדרגתי ומסודר", המבטיח הן מהירות עיבוד והן משפר את דיוק ההקרנה. ניתן לחלק אותו לשלושה שלבים עיקריים:

• ● סוף הזנה (מקטע נטייה גבוהה)

זווית הנטייה של משטח מסך קצה ההזנה היא הגדולה ביותר. לאחר שהחומרים ייכנסו למשטח המסך מהממגורה, הם ינועו קדימה בתאוצה גבוהה בפעולה של זווית נטייה גדולה ורטט. בשלב זה, החומרים ישלימו במהירות את "השכבות" - החלקיקים הכבדים (כגון חלקיקי פחם עדינים מוסמכים) ישקעו למשטח המסך עקב כוח הכבידה, בעוד שחלקיקים קלים (כגון גנג פחם וזיהומים גדולים) יצופו אל שכבת פני השטח.

במהלך התנועה המהירה קדימה, כמות גדולה של חלקיקים עדינים הקטנים מחורי המסך תעבור ישירות דרך המסך וישלים את "ההקרנה הראשונית". שלב זה יכול להפחית במהירות את לחץ העיבוד הבא על משטח המסך ולשפר את היעילות הכוללת.

• ● מדור מעבר ביניים

ככל שהחומרים נעים לכיוון אמצע מכונת ההקרנה, זווית הנטייה של משטח ההקרנה פוחתת בהדרגה, וגם מהירות החומרים קדימה מואטת. בשלב זה, החומרים שנותרו על משטח ההקרנה הם בעיקר חלקיקים בגודל בינוני-. המהירות האטה מאפשרת לחומרים אלה ליצור קשר מלא עם משטח ההקרנה. החלקיקים העדינים שהיו תקועים במקור בקצה חורי המסננת או לא הצליחו לעבור דרכם לחלוטין יסוננו לחלוטין תחת אפקט הרטט, וישפרו עוד יותר את דיוק ההקרנה.

• ● סוף פריקה (קטע נטייה קטנה)

בקצה הפריקה, זווית הנטייה של משטח המסננת הצטמצמה למינימום, והחומרים נעים במהירות נמוכה ובאיטיות. תפקיד הליבה של שלב זה הוא "לסיים" - להבטיח שהחלקיקים הקטנים הנותרים מסוננים לחלוטין, הימנעות מהחומרים העדינים המוסמכים להיפלט יחד עם הזיהומים הגדולים בגודל - (בתעשייה, זה נקרא "התקלות"). במקביל, התנועה המהירה-ת יכולה גם להפחית את ההשפעה של חלקיקים גדולים על יציאת הפריקה של מכונת הסינון, ולהאריך את חיי השירות של הציוד.

מבנה מסך בננה

הפעולה היציבה וההקרנה היעילה של מסך הבננה מסתמכים על עיצוב מדויק ועבודה מתואמת של מרכיבי הליבה שלו. המבנה הכללי של המסננת כולל בעיקר את תיבת המסננת, צלחת המסננת, מעורר, מכשיר שידור, מערכת שיכוך רעידות וכו'. לכל רכיב יש תכונות עיצוב ייחודיות משלו ודרישות תהליך.

  מרגש

המעורר הוא רכיב הכוח המרכזי של מסך הבננה. העיצוב שלו קובע ישירות את ביצועי ההקרנה ותוחלת החיים של הציוד. יש לו את הדגשים הבאים:

• עיצוב מבני:הוא מאמץ את סוג התיבה של סדרת ZYQX-. החלק הפנימי מצויד במיסבים מכניים מיוחדים עם רטט גדול-מיובאים של SKF, שיכולים לעמוד בפני רטט- בתדר גבוה ועומסים כבדים, ויש להם חיי שירות ארוכים;
• שימון והגנה:הוא משתמש בהילוכים סליליים כבדים-בדיוק גבוה-, ומבטיח שימון מלא של גלגלי שיניים ומסבים באמצעות "סיכה מתיז"; הוא מצויד בפקק ניקוז שמן מגנטי, שיכול לספוג סיבי ברזל בשמן הסיכה כדי למנוע בלאי של רכיבים הנגרמים על ידי זיהומים; עיצוב האיטום המיוחד בקצה הפיר מאפשר חילופי גז וחום פנימיים, תוך מניעת כניסת אבק ולחות של פחם וביטול דליפת חומר סיכה;
• יכולת כוונון:ניתן לכוונן את המומנט האקסצנטרי של הגלגל האקסצנטרי בתוך המעורר לפי הצורך, והוא יכול לשנות את משרעת מכונת ההקרנה בהתאם למאפייני החומר (כגון גודל חלקיקים, תכולת לחות), כדי לעמוד בדרישות סינון שונות.

  רכיבי מפתח של תיבת המסך

קופסת המסך היא מרכיב הליבה התומך בחומרים ומאפשר רטט. תהליך התכנון והייצור של מבנה המפתח שלו הם קפדניים במיוחד:

• לוחית צד ולוחית הגנה חיצונית:עשויה מפלדה Q355D מסגסוגת נמוכה-גבוהה-, פלדה מסוג זה בעלת חוזק גבוה, עמידות טובה לעייפות, עמידות מצוינת בפני קור וקל לעיבוד, ועומדת במלואה בדרישות תנאי העבודה של המסך הרוטט; באמצעות עיצוב CAD + חיתוך בלייזר, הם נוצרים בחתיכה אחת ללא פערי מפרקים. דיוק הייצור קטן או שווה ל-±03 מ"מ (גבוה מתקן AS3678-250), ושגיאת השטיחות למ"ר אינה עולה על 1 מ"מ; בשטחי הכוח המרוכזים מתווספים לוחות חיזוק, לוחות הגנה ומוטות חיזוק פלדה זווית. כל החיבורים קבועים על ידי מסמרות חוזק גבוה ללא תהליך ריתוך, תוך הימנעות מוחלטת של דפורמציה וסדיקה של לוחית הצד הנגרמים על ידי מתח ריתוך.
• קורת רוחב:הוא מאמץ מבנה חלול מלבני, המציג גם "קשיחות גבוהה" וגם "קל משקל", ומבטל לחלוטין שיטות חיבור אנכיות. לאחר ריתוך מלא של אוגני חיבור הקצה, נדרש תהליך טיפול בחום כדי למנוע מתחי ריתוך. יש לעבד היטב את משטחי החיבור של האוגנים כדי להבטיח אנכיות. הקורה הצולבת התחתונה משתמשת בתהליך מגן פוליאוריטן ייחודי, עמיד בפני שחיקה ובלאי, ויכול לעמוד ביעילות בפני פגיעות חומר. קורות המסילה האורכיות לקיבוע לוחות המסך אטומות ומולחמות עם הקורה הצולבת דרך תומכי זווית כדי למנוע נוזל לחלחל פנימה ולשתות את הקורה הצולבת.
• קורת בסיס מעורר:הוא מאמץ עיצוב חתך-בצורת קופסה, עם לוחות חיזוק נוספים בפנים כדי להבטיח קשיחות תוך הפחתת משקל. אוגן ההתקנה למעורר גדול מחוזק במיוחד. כל תפרי הריתוך זקוקים לטיפול בהורדת מתח, ומשטח ההתקנה מעובד לפי תקני דיוק- גבוהים כדי להבטיח את יציבות התקנת המעורר ולמנוע תזוזה במהלך רטט.

  מערכת שיכוך רעידות

מערכת שיכוך הרטט שלמסך בננהמרוכז סביב קפיץ דחיסה גלילי מפלדה. חומר הקפיץ הוא פלדה 60Si2Mn, בעלת גמישות טובה ויכולת נשיאת עומס- חזקה. לאחר עיצוב פרמטר מיוחד, אפקט השיכוך מצוין, מסוגל לספוג ביעילות את אנרגיית הרטט של מכונת המסננת ולהפחית את ההשפעה על יסוד הקרקע.

על פי נתוני הבדיקה, חיי השירות של קפיץ שיכוך רעידות זה אינם פחותים מ-10,000 שעות, והוא אינו זקוק להחלפה תכופה, ובכך מפחית את עלות התחזוקה בשלב מאוחר יותר; במקביל, אפקט השיכוך היציב יכול גם להפחית את בלאי הרטט של כל רכיב של הציוד, ולהאריך את חיי השירות של המכונה כולה.

תהליך הייצור הליבה של מסך הבננה

מלבד עיצוב הרכיבים, גם תהליך הייצור של מסך הבננה הינו קפדני ביותר, כאשר כל שלב משרת את המטרות של "עמידות" ו"דיוק":

• תהליך ריתוך: רכיבי הליבה כגון הקורה הצולבת וקורה בסיס המעורר מורכבים באמצעות מתקנים מיוחדים כדי להבטיח דיוק בהרכבה; תפרי הריתוך מרותכים במלואם בהתאם לתקן JB/ZQ40008-86, וחומרי הריתוך עומדים בתקן GB1300-77. יש לייבש את מוטות הריתוך ב-300-350 מעלות למשך 30-60 דקות ולאחר מכן לשמור בטמפרטורה זו למשך תקופה; שגיאת השטיחות של האוגן לאחר הריתוך נשלטת בתוך 1 מ"מ.

• טיפול להקלת מתח: יש לשלוח את הרכיבים המרותכים כגון הקורה הצולבת התחתונה, הקורה העליונה וקורה הבסיסית המעוררת לתנור חישול מסוג -ספסל מבוקר- בטמפרטורה חכמה לשחרור מתחים. - טמפרטורת הכבשן מוגברת בקצב של 100 עד 150 מעלות לשעה עד 500 מעלות ל-500 שעות לאחר מכן. לאחר מכן, הוא מקורר בקצב של 50 עד 100 מעלות לשעה עד מתחת ל-200 עד 300 מעלות לפני הוצאתו מהכבשן לקירור אוויר, ומבטל לחלוטין את מתח הריתוך.

• טיפול פני השטח: לאחר שהרכיבים -ישחררו את המתח, הם צריכים לעבור טיפול פיצוץ באמצעות מכונת פיצוץ מסוג מסוע גלילה- כדי להשיג את האפקט של הסרת חלודה והסרה של אבנית תחמוצת פני השטח. גימור פני השטח מגיע לדרגת Sa2.5; עבור רכיבי זרימה וחלקים פגיעים, חומר פוליאוריאה מרוסס בנוסף, ובתרחישים מסוימים, יתווספו לוחות גומי עמידות לבלאי- כדי ליצור "הגנה כפולה לבלאי".

• בדיקת מפעל: לפני היציאה מהמפעל, כל מסך בננה חייב לעבור הרכבה קפדנית ובדיקות קפדניות ללא עומס- כדי להבטיח רטט אחיד, פעולה יציבה, ללא רעש או דליפה חריגים. רק לאחר עמידה בתקנים ניתן לשלוח אותו.

מדוע מסך הבננה עדיף על ציוד ההקרנה המסורתי?

בהשוואה למסכים ליניאריים מסורתיים, מסכי רטט מעגליים וכו', היתרונות של ה-Banana Screen טמונים בעיקר בשלושת המימדים של "יעילות, הסתגלות וצריכת אנרגיה". יתרונות אלה מביאים ישירות את הערך של הפחתת עלויות ושיפור היעילות לארגונים:

• יעילות הקרנה גבוהה

עיצוב "נטייה משתנה מפולח" של מסך הבננה שיפר מהותית את יעילות ההקרנה. זווית הנטייה הגדולה בקצה ההזנה מאפשרת הפרדה מהירה של החומרים, כאשר חלקיקים כבדים שוקעים אל משטח המסך, ויוצרים תנאים להקרנה הבאה; המהירות מואטת בהדרגה באמצע ובקצה הפריקה, מה שמאפשר לחומרים לעבור באופן מלא דרך המסך.

על פי נתוני בדיקות בתעשייה, יכולת העיבוד של יחידת השטח של מסך הבננה יכולה להגיע פי 1.5-2 מזו של מסכים ליניאריים מסורתיים. לדוגמה, לאחר שמפעל גדול להכנת פחם החליף את המסך הליניארי המסורתי שלו במסך בננה, מתחת לאותו שטח מסך, כושר עיבוד סיווג הפחם גדל מ-80 טון לשעה ל-140 טון, עם עלייה ביעילות של 75%.

• יכולת הסתגלות חזקה לחומרים

גודל החלקיקים, הלחות והנזילות של חומרים שונים משתנים מאוד. מסך הבננה משיג את ההתאמה לחומרים שונים באמצעות "עיצוב מתכוונן":

• ● זווית נטייה מתכווננת:עבור לחות- גבוהה וחומרים נאגרים בקלות (כגון בוצת פחם רטובה, סיגים), ניתן להגדיל את זווית הנטייה של קצה הקלט כדי לשפר את המהירות קדימה של החומרים ולהימנע מהצטברות וחסימה. עבור חומרים בעלי גודל חלקיקים עדין יותר ונזילות טובה (כגון חלקיקי פחם עדינים), ניתן להפחית את זווית הנטייה כדי להאריך את זמן ההקרנה ולשפר את הדיוק. כאשר מפעל מלט עיבד סיגים עם לחות- גבוהה, הוא התאים את זווית נטיית הכניסה מ-30 מעלות ל-35 מעלות, והגדיל ישירות את כושר הייצור ב-12%.

● הסתגלות עמידה ללבוש{{0}:עבור חומרי שחיקה- גבוהים (כגון עפרות ברזל, חצץ), ניתן לבחור לוח מסך וקורה צולבת עם הגנה כפולה של פוליאוריטן וגומי עמיד ל-בלאי כדי להאריך את חיי השירות של הרכיבים; עבור חומרים קורוזיביים (כגון עפרות מתכת לא-ברזליות מסוימות), ניתן לבחור רכיבי נירוסטה כדי למנוע נזקי קורוזיה.

• יתרונות צריכת אנרגיה ויציבות
• ● צריכת אנרגיה נמוכה:אם ציוד ההקרנה המסורתי משתמש בזווית נטייה גדולה לאורך כל התהליך, זה יגרום לעומס מופרז על המנוע; אם הוא משתמש בזווית נטייה קטנה לאורך כל הדרך, זה יפחית את היעילות. העיצוב המפולח של מסך הבננה מונע בעיה זו - לקצה הקלט יש זווית נטייה גדולה לעיבוד מהיר, ולקצה הפריקה יש זווית נטייה קטנה לגימור במהירות- נמוכה. צריכת האנרגיה הכוללת נמוכה בכ-15%-20% מזו של ציוד מסורתי, והיא יכולה לחסוך הרבה חשמל בטווח הארוך.

● יציבות חזקה:העיצוב של מסך הבננה עומד בקפדנות בתקן BS7608 (עיצוב עייפות והערכה למוצרי פלדה). לפני עזיבת המפעל, יתבצע ניתוח כוח של אלמנטים סופיים כדי לדמות את הלחץ והתזוזה של רכיבים חשובים כגון לוחות צד, קורות צולבות ובסיס מעורר, כדי להבטיח שאין עיוות או פיצוח תחת רטט בתדר גבוה-; תפרי ריתוך מפתח יעברו גם בדיקות UT (Ultrasonic Testing) ברמה ראשונה- ובדיקת חלקיקים מגנטיים כדי למנוע פגמי ריתוך, וזמן ההשבתה הממוצע ללא תקלות בציוד הוא ארוך.

יישום מסך בננה

הודות ליעילות הגבוהה ויכולת ההסתגלות החזקה שלו, מסך הבננה מיושם באופן נרחב בתעשיות שונות כגון פחם, כרייה וחומרי בניין, בעיקר תוך התמקדות בעיבוד של חומרים בינוניים ועדינים-.

תעשיות ותרחישים יישומים עיקריים

• ◄ תעשיית הפחם (תחום יישומי ליבה)

סיווג פחם גולמי: חלקו את הפחם הגולמי לפי גודל החלקיקים לפחם גדול, פחם בינוני ופחם עדין, תוך מתן מפרטים שונים של מוצרים לשטיפת פחם ולמכירות הבאות;

התייבשות / הסרת פחם: הסר לחות ובוצת פחם מפחם שטוף כדי להגדיל את הערך הקלורי של הפחם ולהפחית את עלויות ההובלה;

התפלה: בתהליך הפרדת פחם בינוני כבד, הסר את אבקת המגנטיט (מדיום כבד) שנספגה על פני הפחם כדי להשיג מיחזור בינוני ושימוש חוזר.

• ◄ תעשיית הכרייה

סיווג מינרלים: סיווג עפרות ברזל, אבן גיר ומינרלים אחרים, סנן גדלי חלקיקים מתאימים של מינרלים כדי להיכנס לתהליך הטחינה, הימנעות מחתיכות מינרלים גדולות מלשחוק את הטחנה;

התייבשות מינרלית: הסר לחות מכביסה מינרלית, מה שמקל על ייבוש, אחסון והובלה לאחר מכן.

• ◄ תעשיית חומרי בניין

דירוג חצץ וחול: סיווג אגרגטים של חצץ וחול, סנן גדלי חלקיקים שונים של אגרגטים לשימוש בייצור מוצרי בטון ומלט;

טיפול בסלג: סינון וייבש את סיגי הכבשן ממפעלי מלט כדי להפריד חלקיקים שמישים ולהפחית את פליטת פסולת מוצקה.

חומרים ישימים אופייניים

על בסיס פחם-: פחם גולמי, גנג פחם, בוצת פחם, פחם שטוף;

על בסיס מינרלים-: עפרות ברזל, אבן גיר, עפרות נחושת, בוקסיט וכו' (מינרלים בינוניים עד דקים-);

סוגים נוספים: אגרגטים של חצץ, סיגים בכבשן פיצוץ, חלקיקים כימיים (לא-מאכלים).

המסך בננה, עם העיצוב החדשני שלו של "נטייה משתנה מפולחת", התגבר על הבעיות של "יעילות נמוכה ויכולת הסתגלות לקויה" של ציוד הקרנה מסורתי, והפך לציוד המועדף לטיפול בחומרים-בינוניים ועדינים. בין אם זה הסיווג היעיל בתעשיית הפחם או הסינון המדויק בתעשיות הכרייה וחומרי הבניין, זה יכול להשיג "יעילות גבוהה, חיסכון באנרגיה ועמידות", לעזור למפעלים להפחית עלויות ולהגדיל רווחים. ככל שהביקוש ל"עידון ופחמימה-נמוכה" בייצור תעשייתי יגדל, תרחישי היישום של מסכי בננה יתרחבו ויספקו תמיכה חזקה יותר לפיתוח התעשייה.