Решение для транспортировки известняка на большие расстояния

Некоторая открытая карьерная фабрика специализируется на добыче и переработке известняка, основной материал — известняк (размер частиц 5-30 мм, содержание влаги 6%-9%, высокая твердость и склонность к образованию пыли), требуется построить специализированную транспортную линию от зоны дробления карьера известняка до склада сырья фабрики, обеспечив бесшовное соединение всего процесса «добыча-дробление-транспортировка-хранение». Ранее фабрика использовала гибридный режим «ленточный конвейер+перевалка грузовиками»: транспортный маршрут длиной 3200 метров из-за наличия 3 естественных поворотов требовал установки 2 промежуточных станций перевалки для обычных ленточных конвейеров, что не только увеличивало инвестиции в оборудование, но и приводило к потере известняка на уровне 4,5% из-за погрузочно-разгрузочных операций при перевалке; одна обычная транспортная машина имела производительность всего 1800 тонн/час, не соответствуя производительности дробления фабрики в 2200 тонн/час, в пиковые периоды известняк накапливался в зоне дробления; открытый дизайн перевалочных узлов и транспортировки грузовиками приводил к выбросам пыли до 25 мг/м³, значительно превышая лимит 10 мг/м³ в «Комплексном стандарте выбросов атмосферных загрязнителей», вызывая частые жалобы со стороны окружающих; одновременно обычные конвейеры не могли адаптироваться к подъему на 12 метров, требуя дополнительного строительства рамповых платформ и увеличивая затраты на гражданское строительство; ключевые компоненты оборудования зависели от внешних закупок, цикл ответа запасных частей превышал 30 дней, среднегодовое время простоя превышало 80 часов, эффективность обслуживания была низкой.

ZOOMRY, опираясь на данные полевых обмеров фабрики (распределение кривых рельефа, характеристики известняка, метеорологические записи), разработал комплексное решение с «длинномерным криволинейным ленточным конвейером в качестве ядра, дополненным разгрузчиком грузовиков и бункерным питателем», сформировав замкнутую систему «прием известняка-равномерная подача-криволинейная транспортировка».

Обзор проекта

Основные требования

По параметрам основное транспортное оборудование должно обеспечивать производительность ≥2200 тонн/час, ширину ленты 1200 мм, длину транспортировки 3200 метров, адаптацию к 3 горизонтальным кривым (радиус поворота ≥600 метров, максимальный угол поворота ≤60°), подъем на 12 метров, а также функцию герметичного пылеподавления; по адаптации к условиям эксплуатации оборудование должно выдерживать открытые высокие температуры (40℃), низкие температуры (-8℃) и дождевое воздействие, ключевые компоненты (ролики, электродвигатели) должны иметь степень защиты ≥IP55; по соответствию нормам выбросы пыли ≤10 мг/м³, оборудование должно соответствовать стандартам CEMA и национальным экологическим нормам; по обслуживанию срок службы ключевых компонентов (роликов, барабанов) ≥50000 часов, предоставление глобального ответа на запасные части и обучение эксплуатации на нескольких языках, обеспечивая независимую работу сервисной команды.

Основные цели

На основе требований проект определяет четыре основные цели: первое — соответствие эффективности, стабильная производительность транспортной системы ≥2200 тонн/час, весь маршрут 3200 метров без перевалок, полностью заменяя режим перевалки; второе — экологическое соответствие, контроль выбросов пыли в пределах 8 мг/м³, снижение потерь известняка ниже 1%; третье — адаптация к рельефу, плавная адаптация оборудования к 3 горизонтальным кривым и подъему на 12 метров без дополнительных перевалок или модификаций площадки; четвертое — оптимизация обслуживания, годовая частота отказов оборудования ≤0,6%, глобальный ответ на запасные части ≤7 дней, снижение среднегодовых затрат на обслуживание на 30% по сравнению с традиционным режимом.

Проектирование решения

Основное оборудование

Для криволинейного маршрута 3200 метров, производительности 2200 тонн/час и подъема 12 метров ZOOMRY изготовил на заказ 1 комплект длинномерного криволинейного ленточного конвейера, оптимизированный для открытой транспортировки известняка:

• Проектирование адаптации к кривым и подъему: применение технологии «координация многозвенной кривой + градиентное управление натяжением», адаптация к 3 горизонтальным кривым (радиус поворота 600 метров, максимальный угол поворота 57°), через структуру «группа самозакрепляющихся роликов + гибкое направляющее ленты», предотвращение рассыпания известняка в местах поворотов — группа роликов использует самозакрепляющиеся ролики, самостоятельно разработанные и произведенные ZOOMRY (диаметр 133 мм, адаптированные к ширине ленты 1200 мм), радиальное биение ≤0,4 мм (лучше национального стандарта 0,5 мм), автоматическая коррекция отклонения ленты, тест погружения на 72 часа с проникновением воды ≤95 г (лучше стандарта ZOOMRY 100 г), адаптация к открытым влажным условиям; для подъема на 12 метров применение «дизайна градиентного уклона» (средний уклон 0,375%), в сочетании с лентой с сердечником из стальной проволоки ST2500 (прочность на растяжение ≥2500 Н/мм, толщина износостойкого слоя 12 мм), обеспечивая отсутствие проскальзывания ленты при подъеме тяжелых грузов, структура перекрывающегося уплотнения ленты (перекрытие 120 мм) дополнительно блокирует рассеивание пыли.
• Обеспечение мощности и эффективности: применение конструкции «тройного привода головки», оснащение 3 электродвигателями с частотным регулированием мощностью 220 кВт (общая мощность 660 кВт, степень защиты IP55), в сочетании с редуктором с закаленными зубьями (КПД передачи ≥96%), позволяя регулировку скорости в реальном времени в зависимости от объема транспортировки известняка, избегая перегрузки; скорость ленты установлена на 3,5 м/с, через связь PLC с системой подачи регулировка количества подачи, обеспечивая стабильную производительность 2200 тонн/час; приводные барабаны из кованого материала 40Cr (диаметр 500 мм), поверхность с ромбовидным резиновым покрытием (коэффициент трения ≥0,4), прошедшие ультразвуковую дефектоскопию и отпуск для снятия напряжений, без внутренних трещин, срок службы более 50000 часов, отвечая требованиям износа при тяжелой транспортировке известняка.
• Усиление долговечности для открытых условий: рама конвейера выполнена методом горячего оцинкования (степень антикоррозийной защиты соответствует Zn12 по GB/T 13912-2002), адаптирована к воздействию открытого дождя и влаги; над лентой установлена съемная прозрачная ПК-защитная крышка от дождя, облегчающая инспекцию и защищающая от дождя и прямого солнечного света, предотвращая старение ленты; гидравлическое натяжное устройство оснащено системой контроля температуры масла, стабильно работает в диапазоне температур -8℃~40℃, автоматически компенсируя тепловое расширение/сжатие ленты, обеспечивая стабильное натяжение ленты в кривых и подъемных участках.

Сопутствующее оборудование

Для обеспечения бесшовного соединения известняка от транспортных автомобилей карьера до конвейера решение дополнено двумя типами оборудования, самостоятельно разработанного ZOOMRY, с параметрами точно соответствующими основному конвейеру:

• Колесный разгрузчик грузовиков типа ZRLS-TU1400: установлен в зоне приема известняка, ширина ленты 1400 мм, производительность 200-1000 тонн/час, адаптирован к обычно используемым на фабрике самосвалам грузоподъемностью 40 тонн. Оборудование оснащено 2 гидравлически регулируемыми рампами (уклон 6,7°), грузовики могут подъезжать для разгрузки без разворота, в основании рамп установлены двойные резиновые уплотнительные юбки, уменьшающие рассеивание пыли при разгрузке; также оснащено вибрационным устройством подачи, регулирующим скорость разгрузки в реальном времени в зависимости от состояния работы конвейера, предотвращая накопление известняка в зоне приема, формируя согласование ритма «разгрузка-транспортировка».
• Бункерный питатель серии ZR: установлен между разгрузчиком и конвейером, использует стандартный приемный бункер 10 м³ (возможна установка большей емкости), оснащен электродвигателем с частотным регулированием мощностью 18,5 кВт, регулирующим количество подачи в реальном времени (1800-2200 тонн/час), обеспечивая равномерный поток известняка в конвейер, избегая перегрузки или недостаточной загрузки; внутренние стенки бункера обложены керамическими износостойкими пластинами толщиной 12 мм, противодействующими высокому износу от твердости известняка, сверху установлена пылезащитная крышка, уменьшающая рассеивание пыли и проникновение дождевой воды в открытых условиях, предотвращая увлажнение и слеживание известняка.

Ключевые компоненты

Все ключевые компоненты производятся ZOOMRY самостоятельно, с характеристиками, превосходящими национальные стандарты и стандарты CEMA, обеспечивая поддержку для долгосрочной стабильной работы системы:

• Ролики и барабаны: помимо самозакрепляющихся роликов в кривых участках, в прямых участках применяются бесшумные ролики (диаметр 133 мм), сопротивление вращению ≤2 Н (лучше национального стандарта 3 Н), шум работы ≤45 дБ (лучше национального стандарта 55 дБ), тест погружения на 72 часа с проникновением воды ≤95 г, адаптация к открытым влажным условиям; барабаны, помимо приводных, барабаны перенаправления из бесшовной трубы 40Cr (диаметр 400 мм), поверхность обработана термическим напылением износостойким покрытием, стойкость к износу повышена на 50%, овальность <1,5 мм, обеспечивая плавную работу ленты.
• Компоненты очистки и безопасности: на головке и хвосте конвейера по 1 комплекту очистных скребков из материала PU, степень прилегания к ленте ≥98%, эффективно удаляя остаточные частицы известняка, предотвращая отклонение ленты из-за прилипания материала; также оснащено «двойной защитой безопасности» — выключатель отклонения ленты (автоматическая сигнализация при отклонении >5 мм) и система аварийного разрыва каната (остановка в течение 0,01 секунды при разрыве стального троса), соответствующая международным нормам безопасности; на конце выгрузки установлен немоторный пылеподавляющий желоб (с внутренней камерой буферизации воздушного потока), дополнительно снижающий пыль выгрузки.

Реализация проекта

Предварительные обмеры

ZOOMRY направил техническую группу из 6 человек на открытую фабрику, потратив 12 дней на три ключевые работы: с помощью тахеометра и дрона выполнена 3D-съемка рельефа маршрута 3200 метров, точно отмечены центральные позиции 3 горизонтальных кривых, радиусы поворота и распределение уклонов участка подъема 12 метров, оптимизирована высота установки рамы конвейера, избегая зон скопления воды в сезон дождей; сбор проб известняка для лабораторных тестов текучести, абразивности и содержания влаги, определение ключевых параметров, таких как расстояние между роликами (1,2 метра), натяжение ленты (18 кН); на основе местных метеоданных (высокие/низкие температуры, распределение сезона дождей) разработаны специализированные схемы защиты оборудования для открытых условий, такие как позиции установки защитных крышек от дождя, настройка параметров контроля температуры гидравлического масла.

Производство и изготовление

Все оборудование и компоненты производятся на заводе ZOOMRY в провинции Хэбэй, полностью включены в систему управления качеством ISO 9001 и систему экологического управления ISO 14001: приводные барабаны длинномерного криволинейного ленточного конвейера должны пройти статический тест нагрузкой 1,2 раза от номинальной в течение 24 часов без деформации для соответствия; ролики проходят тест холостого хода 1000 часов, проверяя герметичность и сопротивление вращению; лента ST2500 проходит тесты на растяжение, износ и изгиб перед отгрузкой с завода. Представители фабрики провели приемку на заводе, все параметры соответствуют контрактным требованиям, особенно выдающиеся результаты тестов долговечности для открытых условий (циклы высоких/низких температур, тесты под дождем).

Монтаж и наладка

ZOOMRY направил монтажную группу из 10 человек на объект, применив режим «модульная сборка + поэтапная наладка»: конвейер 3200 метров разделен на 16 сегментов (по 200 метров), предварительно собранных на заводе, на месте требуется только болтовое соединение и вулканизация ленты, цикл монтажа всего 30 дней (средний отраслевой 45 дней); при монтаже в дождливую погоду применялись временные защитные навесы для покрытия компонентов оборудования, предотвращая коррозию от дождя; этап наладки в три шага — тест холостого хода отдельного оборудования (проверка состояния работы электродвигателей и роликов), тест связанного функционирования системы (разгрузчик-питатель-конвейер), тест полной нагрузки 72 часа (имитация реальных открытых условий, таких как высокая температура, криволинейная транспортировка), оптимизация программы PLC для стабилизации производительности конвейера на 2250 тонн/час, превышая требуемый стандарт 2200 тонн/час.

Обучение обслуживанию

Проведено 15-дневное специализированное обучение для 8 сотрудников сервисной команды фабрики, содержание охватывает ежедневные проверки открытого оборудования (состояние вращения роликов, уровень гидравлического масла, герметичность защитных крышек от дождя), устранение распространенных неисправностей (отклонение ленты, перегрузка электродвигателя) и периодическое обслуживание (смазка роликов, замена скребков); обучение использует руководства по эксплуатации на нескольких языках (китайский, английский), с дополнительным обучением специальным навыкам для открытых условий, таким как «проверка дренажа оборудования в сезон дождей» и «предварительный нагрев гидравлической системы зимой», обеспечивая, что после обучения сервисная команда сможет самостоятельно выполнять эксплуатацию оборудования и базовое обслуживание. Время ответа на распространенные запасные части ≤7 дней, открыта круглосуточная техническая горячая линия на нескольких языках, предоставляется пожизненная техническая поддержка.

Результаты проекта

После ввода в эксплуатацию проект стабильно работает на долгосрочной основе, все показатели превышают ожидания. По эффективности и высвобождению мощностей дизайн транспортировки без перевалок на всем маршруте 3200 метров обеспечивает стабильную фактическую производительность конвейера 2250 тонн/час, полностью соответствующую производительности дробления фабрики 2200 тонн/час, в пиковые периоды больше не возникает накопления известняка; цикл транспортировки сократился с 5 часов в традиционном режиме «конвейер + перевалка грузовиками» до 1,4 часа, ежегодно сокращая время простоя производства из-за недостаточной транспортировки примерно на 45 часов, косвенно повышая ценность мощностей, при этом плавная адаптация к 3 горизонтальным кривым устраняет необходимость дополнительных станций перевалки, дополнительно экономя затраты на связанное оборудование и гражданское строительство.

С точки зрения экологии и использования материалов полностью герметичный дизайн системы эффективно контролирует выбросы пыли, снижая с 25 мг/м³ до 7,2 мг/м³, значительно превышая национальные стандарты, фабрика больше не получает жалоб от окружающих и полностью избегает рисков экологических штрафов; потери известняка снижены с 4,5% до 0,8%, при годовом объеме транспортировки фабрики 18 млн тонн ежегодно экономится около 666 тыс. тонн потерь, значительно повышая коэффициент использования материалов; плюс дизайн защитных крышек от дождя и герметичной ленты, в сезон дождей коэффициент слеживания известняка снижен с 12% до 1,5%, устраняя необходимость дополнительных стадий дробления, экономя энергопотребление и снижая трудозатраты.

По надежности и долговечности в открытых условиях ключевые компоненты оборудования (ролики, барабаны, электродвигатели) проработали более 35000 часов без крупномасштабной замены, в повседневной эксплуатации требуется только периодическая замена ленты и очистка скребков, среднегодовая частота обслуживания снижена с 10 до 3 раз, затраты на обслуживание снижены на 40%; даже в открытых условиях -8℃~40℃ годовая частота отказов оборудования составляет лишь 0,4%, значительно ниже цели 0,6%, никогда не возникало крупных отказов из-за экстремальной погоды или дождя; позднее при повторном расширении мощностей фабрики потребовалось только небольшое регулирование мощности электродвигателя и программы PLC для адаптации к новой потребности 2500 тонн/час, расширяемость и долговечность оборудования полностью превзошли ожидания.

Руководитель проекта фабрики отметил: «Изначально самой большой головной болью были 3 кривые и подъем на 12 метров в транспортировке, это оборудование ZOOMRY не только проходит кривые очень плавно, но и поспевает за ритмом дробления по мощности. За эти годы под открытым ветром и дождем оборудование ни разу не подвело, в прошлый раз срочно нужно было заменить ролик, мастер удаленно нас направлял, и мы сами его заменили, не задержав производство. Теперь мы обдумываем добавление новой линии переработки известняка, определенно снова отдадим приоритет ZOOMRY, ведь использованное оборудование надежно, а сервис по-настоящему солидный».

Основные преимущества ZOOMRY

1. Возможности персонализированной адаптации к кривым: международные бренды для длинномерной транспортировки с несколькими кривыми требуют более 6 месяцев цикла проектирования, ZOOMRY опираясь на самостоятельно разработанную «технологию управления натяжением кривой», завершает персонализацию полного решения всего за 2,5 месяца, точность адаптации и стабильность работы 3 горизонтальных кривых значительно превосходят среднеотраслевые показатели, избегая недостатков традиционного режима перевалки.
2. Преимущества координации оборудования полной цепочки: предоставление полного процесса оборудования «разгрузчик грузовиков + бункерный питатель + криволинейный ленточный конвейер», параметры каждого оборудования точно согласованы (например, скорость разгрузки разгрузчика скоординирована с количеством подачи питателя), избегая проблем совместимости оборудования разных брендов; ключевые компоненты производятся самостоятельно, показатели производительности роликов и барабанов превосходят национальные стандарты и стандарты CEMA, обеспечивая общую надежность системы.
3. Международная система соответствия нормам и обслуживания: оборудование соответствует международным сертификатам ISO 9001, ISO 14001, CE, EAC и др., удовлетворяя требованиям соответствия нормам различных регионов мира; техническая поддержка на нескольких языках решает болевые точки зарубежных клиентов «медленные запасные части, сложное общение», скорость ответа на обслуживание значительно превышает среднеотраслевые показатели, соответствующая позиционированию ZOOMRY «глобальное обслуживание клиентов».