Höhere Screening-Produktivität | Shaoxing Conveyor Machine Inc.

Fortschrittliche Siebtechnologien verbessern Produktivität und Gewinn

Die weltweite Nachfrage nach Zuschlagstoffen und Bergbaumaterialien steigt, wobei die Branche in den nächsten 15 Jahren mit einem erwarteten Wachstum von 4,2 Milliarden Tonnen rechnen muss. Das ist eine Menge Material, was bedeutet, dass Hersteller effiziente Geräte benötigen, um Spezifikationen zu erfüllen und einen nennenswerten Gewinn zu erzielen.

Jede Tonne Material muss über mindestens ein Vibrationssieb laufen, daher ist die Gewährleistung der Effizienz der Ausrüstung von entscheidender Bedeutung für den Erfolg eines Betriebs. Die gute Nachricht ist, dass es heute Technologien gibt, die dazu beitragen können, die Screening-Produktivität zu steigern oder zu verbessern. Die Integration modernster Systeme wie exzentrischer Screening-Technologie, modernster Screening-Medien und Diagnosetools kann Blindheit, Pegging, Verschleppung oder Kontamination verhindern und so die Screening-Leistung, Produktivität und Gewinne verbessern.

Vibrationssiebe, die mit einer doppelten exzentrischen Wellenanordnung ausgestattet sind, erzeugen einen konstanten Hub, um die g-Kraft während des Materialanstiegs aufrechtzuerhalten. Die doppelte exzentrische Wellenkonstruktion zwingt den Siebkörper dazu, der Bewegung der Welle zu folgen. Während sich die Welle nach oben bewegt, bewegen sich die Gegengewichte in die entgegengesetzte Richtung und erzeugen eine Kraft, die der vom Körper erzeugten Kraft entspricht. Dadurch heben sich die Kräfte gegenseitig auf und sorgen für einen gleichbleibend positiven Hub, der Materialvolumenspitzen bewältigt, ohne an Dynamik zu verlieren.

Ein Hersteller im Westen Kanadas erkannte schnell die Vorteile der Umstellung auf die Doppelexzenter-Siebtechnologie, als er zwei horizontale Vibrationssiebe durch ein doppelt exzentrisch angetriebenes, vierfach gelagertes Schrägvibrationssieb ersetzte. Der Wechsel ihrer Ausrüstung trug dazu bei, Probleme mit Druckstößen, Verstopfungen, Verklumpungen und Materialverunreinigungen zu beseitigen und gleichzeitig die Produktion um 25 % zu steigern.

Der Betrieb eines Vibrationssiebs kann erhebliche Auswirkungen auf die Umgebung einer Maschine haben. Beispielsweise kann der Betrieb der Metallfedern eines herkömmlichen konzentrischen Vibrationssiebs laut sein. Diese Metall-zu-Metall-, Auf- und Ab- oder Seitwärtsbewegung kann übermäßige Geräusche und Vibrationen verursachen. Um dieses Problem zu lösen, nutzt die Doppelexzentertechnologie Schergummilager, die strategisch so konzipiert sind, dass seitliche Bewegungen minimiert werden. Die Gummilager reduzieren Geräusche und sorgen gleichzeitig für einen reibungsloseren Betrieb, selbst unter extremen Bedingungen wie Überlastung, Stößen und Starten oder Stoppen unter Last.

Durch den Einsatz der Exzentertechnologie werden Vibrationen in der Struktur – oder im Fahrgestell bei Verwendung mit tragbaren Geräten – praktisch eliminiert, wodurch die Integrität der Maschine geschützt wird. Dies bedeutet, dass Hersteller möglicherweise mehrere exzentrische Vibrationssiebe in einer Struktur verwenden und so die Produktivität steigern können. Der Versuch, mehrere konzentrische Maschinen in einer Struktur zu betreiben, könnte jedoch Vibrationen erzeugen, die so schädlich sind, dass sie nicht nur die Qualität der Produktion negativ beeinflussen, sondern auch Sicherheitsrisiken und Ausfallzeiten nach sich ziehen.

Ein führender Phosphatproduzent in Nordamerika – der 8,0 Millionen Tonnen pro Jahr produziert – vergrößerte die Siebfläche durch die Umstellung auf Doppelexzenterausrüstung um 60 %. Die Mine umfasst eine sechsstöckige Siebanlage mit mehreren Vibrationssieben, die rund um die Uhr in Betrieb sind. Mehrstöckige Siebhäuser sind in der Industrie weit verbreitet, können jedoch aufgrund der Größe, Kapazität und Kraft der Vibrationssiebe strukturelle Probleme aufwerfen. Durch die Entscheidung für die Doppelexzentertechnologie konnten diese Bedenken beseitigt werden.

Die Kombination des Einsatzes fortschrittlicher Exzenter-Siebtechnologie mit den besten Siebmedien für die Anwendung ist ein Erfolgsrezept. Insbesondere Polyurethan-Siebmedien können für jeden Betrieb von Vorteil sein, der Verstopfungen und Verklumpungen verhindern und gleichzeitig die Materialschichtung verbessern und die Verschleißlebensdauer verlängern möchte.

Polyurethan-Medien bieten die beste Kombination aus offener Fläche und Verschleißlebensdauer für Nass- und Trockenanwendungen. Im Tagebau gegossene Polyurethan-Siebmedien können zu einer 1,5- bis 2-mal längeren Lebensdauer führen als spritzgegossene Produkte. Im Tagebau gegossenes Polyurethan härtet beim Aushärten dauerhaft aus, um seine chemischen Eigenschaften beizubehalten und die Verschleißlebensdauer zu verbessern. Alternativ können spritzgegossene Siebmedien bei steigenden Temperaturen weicher werden, was zu einer kürzeren Verschleißlebensdauer führt. Polyurethan-Siebmedien verfügen außerdem über konische Öffnungen, um das Risiko von Verstopfungen und Verstopfungen zu verringern.

Die Lösung zur Verbesserung der Materialschichtung liegt darin, die ideale Mischung von Siebmedientypen zu finden, um sicherzustellen, dass alle Phasen des Siebens ordnungsgemäß funktionieren. Ein Siebmedienunternehmen, das eine Vielzahl von Siebmedientypen anbietet, kann dabei helfen, zu bewerten, wie sich das Material durch die drei Siebphasen bewegt – von geschichtet über einfach bis hin zu scharf –, um Empfehlungen für die besten Siebmedien für eine Anwendung zu geben. Hersteller können das Siebdeck individuell anpassen, indem sie Siebmedien auswählen, die die Produktivität für jede Phase maximieren, indem sie die beste Kombination aus offener Fläche und Verschleißlebensdauer kombinieren.

Damit ein Vibrationssieb optimal funktioniert, muss es regelmäßig überprüft werden. Vibrationsanalyse- und Diagnosesysteme, die von OEMs (Original Equipment Manufacturers) speziell für Vibrationssiebe entwickelt wurden, sind zuverlässige Werkzeuge zur Aufrechterhaltung der kontinuierlichen Effizienz und Langlebigkeit von Siebmaschinen. Um die beste Produktivität zu gewährleisten, können Betriebe mit einem OEM zusammenarbeiten, der nicht nur auf Fertigungsausrüstung spezialisiert ist, sondern auch zusätzliche Diagnosetools, produktspezifisches Wissen und jahrelange Erfahrung im Ingenieurwesen bietet.

Der Einsatz von Vibrationsanalysesoftware ermöglicht es beispielsweise Bergbau- und Zuschlagstoffbetrieben, die Leistung eines Vibrationssiebs in Echtzeit zu überwachen und Probleme zu erkennen, bevor sie zu Leistungseinbußen, verringerter Effizienz und erhöhten Betriebskosten führen. Die robustesten Systeme umfassen acht drahtlose Sensoren, die magnetisch an wichtigen Bereichen eines Vibrationssiebs befestigt werden und Umlaufbahn, Beschleunigung, Abweichungen und andere wichtige Datenpunkte messen, die den Zustand der Maschine anzeigen. Die Sensoren senden drahtlos Echtzeitinformationen zur Analyse, idealerweise von einem OEM-zertifizierten Servicetechniker, der eine detaillierte Zusammenfassung und Empfehlungen liefern kann.

Einige Hersteller nutzen Vibrationsanalysetechnologie, um Aufpralltests – oder einen Bump-Test – anzubieten, der eine ordnungsgemäße Maschinenkalibrierung gewährleistet und einen effizienten Betrieb fördert. Beim Aufpralltest wird die Maschine an entscheidenden Stellen mit einem Schlaghammer geschlagen, während die Maschine ausgeschaltet ist. Vibrationsanalysesensoren werden an wichtigen Stellen des Vibrationssiebs angebracht, während ein Techniker die Eigenfrequenz einer Maschine testet. Basierend auf den Ergebnissen können Ingenieure Maschinenparameter anpassen, um einen Betrieb in Resonanz zu vermeiden, der die Produktivität beeinträchtigen, Vibrationssiebe beschädigen und Sicherheitsrisiken darstellen kann. Die Eigenfrequenz kann sich im Laufe der Zeit verschieben, wenn Komponenten repariert oder ausgetauscht werden. Daher sollte der Schlagtest regelmäßig durchgeführt werden. Durch die Integration von Aufpralltests in die regelmäßige Wartungsroutine eines Betriebs können Hersteller eine optimale Siebleistung und Gerätezuverlässigkeit gewährleisten.

Ein weiteres fortschrittliches Diagnosetool ist die Zustandsüberwachung, die mithilfe moderner Algorithmen und künstlicher Intelligenz den Zustand von Vibrationssieben überwachen soll. Das System nutzt permanente Sensoren, die die Ausrüstung rund um die Uhr überwachen, um Echtzeitinformationen zu erfassen und beim ersten Anzeichen eines potenziellen Problems sofort Warnungen per E-Mail zu verschicken. Durch die ständige Überwachung der Beschleunigungen des Vibrationssiebs können bestimmte Systeme sogar den dynamischen Zustand der Anlage in regelmäßigen Abständen von 48 Stunden, fünf Tagen und vier Wochen vorhersagen. Bei konsequenter Nutzung kann die Zustandsüberwachungssoftware kritische Probleme genau erkennen und vorhersagen und Ratschläge geben, wann Wartungsarbeiten geplant werden müssen und worauf man sich während der geplanten Ausfallzeit konzentrieren sollte.

Durch den Einsatz von Diagnoseprogrammen zur Durchführung regelmäßiger Analysen und durch vorausschauende und vorbeugende Wartung werden Ausfallzeiten im Betrieb durch schnellere Problemlösung, geringere Reparaturkosten und mehr Sicherheit minimiert.

Die Entwicklung des Doppelexzentersiebs und anderer Siebtechnologien bietet Betrieben innovative und kostengünstige Möglichkeiten zur Steigerung ihrer Gewinne und Effizienz. Durch die Integration der richtigen Ausrüstung, Siebmedien und Vibrationsanalysesysteme können Hersteller längere Betriebszeiten, qualitativ hochwertigere Ergebnisse, höhere Produktivität und höhere Gewinne erzielen.

Duncan High ist Technologiemanager für Verarbeitungsgeräte bei Haver & Boecker Niagara.

7. Juni 2023

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