نوار نقاله یکی از مهم‌ترین تجهیزات برای جابه‌جایی مواد در معادن و کارخانه‌های فرآوری است. در یک مجموعه معدنی ممکن است سنگ و مواد معدنی مسافت زیادی را از یک بخش به بخش دیگر طی کنند و بخش قابل توجهی از این مسیر با استفاده از کانوایر انجام شود. با این حال، گاهی اوقات در اطراف نوار نقاله حجم زیادی از گرد و خاک دیده می‌شود؛ به‌خصوص زمانی که مواد خشک و ریزدانه باشند.
این گرد و خاک فقط باعث کثیف شدن اطراف خط انتقال نمی‌شود. وقتی ذرات ریز در هوا پخش می‌شوند، ممکن است روی تجهیزات بنشینند، فضای کاری اطراف را آلوده کنند و در صورت وزش باد در بخش‌های دیگری از محوطه نیز پراکنده شوند. اما علت اصلی ایجاد این وضعیت چیست؟ آیا خود نوار نقاله باعث تولید گرد و خاک می‌شود یا نحوه انتقال مواد در این موضوع نقش دارد؟
نوار نقاله در اصل وظیفه انتقال ماده را بر عهده دارد و خودش ماده جدیدی تولید نمی‌کند. با این حال، حرکت مداوم مواد روی تسمه می‌تواند باعث آزاد شدن ذرات ریز موجود در بار شود. وقتی سنگ یا مواد معدنی روی تسمه قرار می‌گیرند، ذرات بسیار ریز ممکن است بین قطعات بزرگ‌تر باقی مانده باشند. با حرکت تسمه و جابه‌جایی بار، بخشی از این ذرات جدا می‌شوند. اگر مواد کاملاً خشک باشند، ذرات سبک‌تر می‌توانند در اطراف مسیر حرکت کنند. هرچه سرعت انتقال، حجم بار و طول مسیر بیشتر باشد، اهمیت این موضوع نیز بیشتر می‌شود.
بنابراین برای پیدا کردن علت کنترل گرد و خاک نوار نقاله، نباید فقط خود تسمه را بررسی کرد؛ بلکه باید تمام مسیر حرکت مواد را در نظر گرفت.
در بسیاری از خطوط انتقال، مشکل اصلی در بخش‌هایی دیده می‌شود که مواد از یک نوار نقاله به نوار دیگر منتقل می‌شوند. تصور کنید سنگ روی یک کانوایر در حال حرکت است و در انتهای آن باید روی تسمه دیگری قرار بگیرد. در این قسمت، مواد از روی یک سطح جدا شده و با سقوط یا تغییر مسیر روی سطح بعدی قرار می‌گیرند.
همین تغییر ناگهانی می‌تواند باعث جدا شدن ذرات ریز از توده اصلی شود. در چنین نقاطی، علاوه بر خود مواد، سرعت حرکت، ارتفاع انتقال و شکل محل تخلیه نیز اهمیت پیدا می‌کند. به همین دلیل ممکن است در طول مسیر یک نوار نقاله وضعیت قابل قبولی وجود داشته باشد، اما در نقطه انتقال حجم بیشتری از گرد و خاک مشاهده شود. این نکته برای طراحی راهکار بسیار مهم است؛ چون همیشه لازم نیست کل مسیر نوار نقاله به یک شکل مورد توجه قرار بگیرد.
رطوبت طبیعی مواد معدنی یکی از عوامل مهم در رفتار ذرات ریز است. وقتی مواد رطوبت بسیار کمی داشته باشند، ذرات سبک راحت‌تر از توده اصلی جدا شده و با جریان هوا حرکت می‌کنند. این موضوع در فصل‌های گرم و خشک یا مناطق معدنی با آب‌وهوای خشک بیشتر خودش را نشان می‌دهد. از طرف دیگر، اگر میزان رطوبت بیش از حد افزایش پیدا کند، ممکن است مشکلات دیگری ایجاد شود. بنابراین هدف، خیس کردن شدید مواد نیست؛ بلکه در برخی کاربردها ایجاد یک رطوبت مناسب در محل موردنظر می‌تواند به بهتر شدن شرایط کمک کند.
این همان جایی است که سیستم‌های رطوبت‌رسانی صنعتی می‌توانند نسبت به روش‌های سنتی کاربرد بیشتری داشته باشند.
سرعت تسمه یکی دیگر از عواملی است که باید هنگام بررسی شرایط یک خط انتقال در نظر گرفته شود.
وقتی حجم زیادی از ماده با سرعت بالا جابه‌جا می‌شود، احتمال جدا شدن ذرات ریز و حرکت آنها در اطراف خط بیشتر می‌شود. البته نمی‌توان صرفاً با پایین آوردن سرعت نوار نقاله مشکل را حل کرد؛ زیرا سرعت انتقال معمولاً بر اساس ظرفیت تولید و نیاز خط تعیین شده است. در یک معدن، توقف یا کاهش بی‌دلیل سرعت کانوایر می‌تواند روی عملکرد بخش‌های دیگر نیز تأثیر بگذارد. بنابراین راهکار بهتر این است که به‌جای ایجاد اختلال در فرآیند اصلی، شرایط اطراف نقطه‌ای که ذرات آزاد می‌شوند مدیریت شود.
اگر نوار نقاله در فضای باز قرار داشته باشد، باد می‌تواند نقش مهمی در جابه‌جایی ذرات داشته باشد. ممکن است مقدار گرد و خاک تولیدشده در یک نقطه چندان زیاد نباشد، اما جریان هوا همان ذرات را از محل اصلی دور کند و در محدوده بزرگ‌تری پخش کند.
در چنین شرایطی، جهت وزش باد باید هنگام طراحی هر نوع راهکار مورد توجه قرار گیرد. برای مثال ممکن است یک نقطه از کانوایر در بیشتر ساعات روز در معرض جریان هوای مشخصی باشد و نقطه دیگری شرایط متفاوتی داشته باشد. به همین دلیل یک سیستم مناسب برای مه پاش معدن باید با شرایط واقعی محل اجرا هماهنگ شود و نمی‌توان صرفاً بر اساس مساحت محوطه، تجهیزات را انتخاب کرد.
یکی از روش‌های ساده‌ای که ممکن است در نگاه اول به ذهن برسد، ریختن آب روی مواد در حال انتقال است. اما این کار همیشه بهترین راهکار نیست. اگر آب بیش از اندازه استفاده شود، ممکن است مواد بیش از حد خیس شوند. بسته به نوع ماده و فرآیند، این مسئله می‌تواند باعث چسبیدن مواد به تسمه، ایجاد گل‌ولای یا افزایش نیاز به نظافت شود. از طرف دیگر، پخش شدن نامناسب آب باعث می‌شود بخشی از مواد رطوبت زیادی دریافت کنند و بخش دیگری تقریباً خشک باقی بمانند. در بسیاری از پروژه‌ها، هدف این نیست که تمام بار روی نوار خیس شود. هدف می‌تواند ایجاد رطوبت مناسب در یک نقطه مشخص باشد؛ جایی که احتمال آزاد شدن ذرات بیشتر است.
در یک سیستم مه‌پاش، آب به قطرات بسیار ریز تبدیل می‌شود و می‌توان آن را در محدوده مشخصی از فضا پخش کرد. این ویژگی باعث می‌شود در بعضی کاربردهای صنعتی، به‌جای استفاده از حجم زیادی آب، بتوان رطوبت را به شکل هدفمندتری در محل موردنیاز ایجاد کرد. البته عملکرد واقعی سیستم به عواملی مانند نوع نازل، فشار آب، اندازه قطرات، فاصله نازل‌ها، شرایط باد و محل نصب وابسته است. برای همین، انتخاب یک مه پاش صنعتی صرفاً با خرید پمپ و تعدادی نازل تمام نمی‌شود. طراحی درست سیستم بخش مهمی از نتیجه نهایی است.
پاسخ این سؤال برای همه خطوط یکسان نیست. در برخی پروژه‌ها ممکن است محل انتقال مواد مهم‌ترین نقطه باشد. در پروژه‌ای دیگر، بخش خروجی نوار یا نقطه‌ای که مواد از ارتفاع رها می‌شوند اهمیت بیشتری داشته باشد.
به همین دلیل قبل از نصب باید مسیر حرکت مواد بررسی شود. نقاطی که در آنها گرد و خاک بیشتری دیده می‌شود باید شناسایی شوند و سپس بر اساس شرایط همان نقاط، محل مناسب نازل‌ها تعیین شود. اگر سیستم بدون توجه به این موضوع نصب شود، ممکن است بخشی از ظرفیت آن در نقاطی استفاده شود که نیاز واقعی کمتری دارند.
یکی از اشتباهات رایج این است که تصور شود برای یک نوار نقاله طولانی باید در تمام طول آن سیستم پاشش یکسان نصب شود. در حالی که شدت ایجاد گرد و خاک در همه نقاط مسیر یکسان نیست. ممکن است در قسمت میانی کانوایر شرایط کاملاً متفاوتی نسبت به محل انتقال وجود داشته باشد. همچنین ممکن است یک بخش از مسیر در فضای بسته قرار گرفته باشد و بخش دیگر در فضای باز. بنابراین طراحی نقطه‌ای و هدفمند می‌تواند در بسیاری از پروژه‌ها منطقی‌تر باشد. این روش علاوه بر اینکه طراحی را دقیق‌تر می‌کند، می‌تواند روی مصرف آب و هزینه‌های اجرایی نیز تأثیر داشته باشد.
در معادن سنگ‌آهن معمولاً با حجم قابل توجهی از مواد و خطوط انتقال طولانی مواجه هستیم. به همین دلیل کوچک‌ترین مشکل در یک نقطه انتقال می‌تواند در طول زمان به یک مسئله دائمی تبدیل شود. نوع سنگ، اندازه ذرات، ظرفیت انتقال، سرعت تسمه و شرایط آب‌وهوایی منطقه باید هنگام بررسی سیستم در نظر گرفته شوند.
همچنین محل نصب تجهیزات باید به‌گونه‌ای انتخاب شود که دسترسی برای سرویس و نگهداری امکان‌پذیر باشد. یک سیستم مناسب فقط سیستمی نیست که در روز اول عملکرد خوبی داشته باشد؛ بلکه باید بتوان آن را در طول زمان نیز نگهداری و تنظیم کرد.
اگر اطراف نوار نقاله دائماً پر از گرد و خاک می‌شود، نظافت تجهیزات و محوطه به یک کار روزمره تبدیل شده یا در زمان انتقال مواد ذرات زیادی در هوا دیده می‌شود، بهتر است شرایط خط به‌صورت دقیق بررسی شود. به‌خصوص اگر استفاده از روش‌های ساده مانند آب‌پاشی دستی نتیجه ثابتی ایجاد نمی‌کند، یک سیستم مکانیزه می‌تواند گزینه قابل بررسی باشد. در این مرحله بهتر است قبل از خرید تجهیزات، ابتدا نقاط مشکل‌دار مشخص شوند. سپس بر اساس نوع ماده و شرایط انتقال، ظرفیت موردنیاز و نحوه پاشش تعیین شود.
این رویکرد باعث می‌شود سیستم به‌جای اینکه صرفاً بر اساس یک مدل آماده انتخاب شود، متناسب با شرایط واقعی پروژه طراحی شود.
در پروژه‌هایی که شرایط محیطی، طول نوار، حجم مواد و نقاط تولید گرد و خاک با یکدیگر تفاوت دارند، استفاده از یک نسخه ثابت برای همه مجموعه‌ها منطقی نیست. در چنین شرایطی بررسی مشخصات پروژه اهمیت زیادی دارد. ماشین سازی انعکاس نیز در طراحی و ساخت تجهیزات مرتبط با کاربردهای صنعتی و معدنی، می‌تواند شرایط اجرایی پروژه را در انتخاب ساختار سیستم در نظر بگیرد.
هدف از چنین رویکردی این است که سیستم نهایی با محل استفاده هماهنگ باشد؛ نه اینکه صرفاً تعداد مشخصی نازل و یک پمپ با ظرفیت ثابت برای هر پروژه پیشنهاد شود.
برای یک تصمیم دقیق‌تر، بهتر است اطلاعاتی مانند موارد زیر مشخص باشد:
هرچه این اطلاعات دقیق‌تر باشند، انتخاب تجهیزات نیز منطقی‌تر خواهد بود.
گرد و خاک اطراف نوار نقاله معمولاً فقط به یک عامل مربوط نمی‌شود. خشک بودن مواد، حرکت مداوم بار، سرعت تسمه، تغییر مسیر مواد، نقاط انتقال و شرایط باد می‌توانند در پراکنده شدن ذرات ریز نقش داشته باشند. به همین دلیل برای هر خط انتقال نمی‌توان یک راهکار ثابت در نظر گرفت. ابتدا باید مشخص شود گرد و خاک در کدام قسمت بیشتر ایجاد یا پراکنده می‌شود و سپس بر اساس همان نقطه، راهکار مناسب انتخاب شود.
در بسیاری از پروژه‌های معدنی و صنعتی، استفاده هدفمند از سیستم‌های رطوبت‌رسانی و مه پاش معدن می‌تواند به‌عنوان یکی از گزینه‌های قابل بررسی مطرح باشد. در کاربردهای صنعتی نیز بسته به شرایط پروژه، استفاده از مه پاش صنعتی می‌تواند راهکاری مناسب برای ایجاد رطوبت موضعی باشد. نکته اصلی این است که سیستم باید بر اساس واقعیت همان خط انتقال طراحی شود؛ زیرا یک نوار نقاله کوتاه در یک محیط صنعتی با یک خط انتقال طولانی در معدن سنگ‌آهن، نیاز یکسانی ندارد.
اشتراک گذاری:
