В горнодобывающей промышленности наметилась тенденция, при которой производители оригинального оборудования (OEM), инжиниринговые компании (EPCM) и операторы рудников все чаще сталкиваются с проблемами в технологических процессах, которые негативно сказываются на производительности фабрик. Зачастую причиной сбоев становится не основное оборудование, а связующие его элементы.
Проблемы возникают, когда новые или уже существующие грохоты, дробилки или питатели не достигают заявленной производительности из-за неэффективной передачи материала между стадиями обогатительного цикла. Перегрузочные желоба, соединяющие различные агрегаты, часто упускаются из виду на этапе проектирования. Именно эти узлы становятся источником «узких мест», приводя к неконтролируемой скорости потока, избыточному ударному воздействию, просыпям, неравномерному распределению сырья и ускоренному износу футеровки. В результате предприятия несут убытки из-за преждевременного выхода из строя оборудования, увеличения времени простоев и общего снижения эффективности производства.
По словам Марка Баллера, управляющего директора компании Weba Chute Systems, специализирующейся на решении таких проблем, к ним часто обращаются уже после того, как другие способы устранения неполадок исчерпаны. «Во многих случаях проектная команда изначально сосредотачивается на механических или конструкционных характеристиках основного оборудования, – объясняет Баллер. – Однако, когда проблема сохраняется, более тщательный анализ часто показывает, что первопричина кроется в неконтролируемой передаче материала из одной точки в другую». Он подчеркивает, что даже незначительные отклонения в траектории, скорости или угле падения потока материала могут кардинально повлиять на эффективность работы последующего оборудования.
Обладая одной из крупнейших в мире баз реализованных проектов, Weba Chute Systems имеет обширный опыт работы с широким спектром сырьевых товаров – от железной руды, угля и марганца до платины, золота и меди. Этот опыт позволяет инженерам быстро определять, как условия перегрузки влияют на проблему, и предлагать целевые решения на основе проверенных конструкций и данных. Каждое исследование начинается с детальной оценки объекта и сбора данных, после чего следует моделирование методом дискретных элементов (DEM) для воспроизведения поведения материала в реальных условиях эксплуатации.
«С помощью этого моделирования, – поясняет Баллер, – наша команда может визуализировать траектории частиц, их взаимодействие и характер износа, чтобы точно определить, где возникают проблемы, будь то чрезмерное накопление материала, смещение потока или неконтролируемое ударное воздействие. Этот научный подход гарантирует, что любая модернизация основана не на методе проб и ошибок, а на количественных доказательствах».
В качестве примера можно привести случай на марганцевой обогатительной фабрике, где после модернизации недавно установленные грохоты начали страдать от частого забивания и неравномерной подачи. DEM-анализ показал, что существующая конструкция перегрузочного желоба создавала концентрированный поток материала, перегружая одну сторону грохота и вызывая вибрационный дисбаланс. Перепроектировав желоб с оптимизированной внутренней геометрией для контроля траектории потока и равномерного распределения сырья, команда инженеров устранила проблему и восстановила производительность грохота, что привело к более стабильной работе и снижению затрат на техническое обслуживание.
На другом объекте, платиновом концентраторе, наблюдались постоянные заторы и сильный износ футеровки в узле перегрузки, подающем материал на мельницу второй стадии. Моделирование подтвердило, что материал поступал в загрузочный лоток мельницы с чрезмерной скоростью. Разработка нового желоба с элементами поглощения энергии и контроля потока позволила более чем в три раза увеличить срок службы футеровки и значительно сократить незапланированные простои.
Баллер отмечает, что компания всегда использует комплексный подход. «Мы редко рассматриваем перегрузочный узел как изолированный компонент, – говорит он. – Каждый желоб взаимодействует с процессом как до, так и после него. Наша цель – стабилизировать всю систему, обеспечив защиту такого оборудования, как грохоты, питатели и мельницы, и их работу в рамках проектных параметров». Эта системная философия оказалась особенно ценной для EPCM-подрядчиков, которые несут ответственность за гарантии производительности фабрики, позволяя снизить риски при вводе в эксплуатацию и обеспечить надежную работу предприятия с первого дня.
