Тонкая, однако, работа

Аккуратно расставленные на выставочных полках стеклянные сосуды с разноцветным содержимым издалека можно принять за кухонную экспозицию. А присмотришься: руда и минералы. Так на Mining World Russia выглядит стенд одного из производителей лабораторного дробильного оборудования.

Специалисты рассказывают: это образцы материалов, с которыми им доводилось работать, своего рода портфолио.

Чаще всего в лаборатории поступают не дроблёные пробы в виде кусков размером от 30 до 70 мм, и в зависимости от вида проб (керновые, бороздовые, шламовые) имеют вес до 1,5 до 12 кг.

Для проведения аналитических работ требуются пробы различного веса, но с одним обязательным условием: они должны быть представительными, то есть, быть идентичными по составу с пробами, поступившими в лабораторию для анализа.

В зависимости от метода анализа пробы должны истираться до 0.074 мм (например, пробирный анализ), либо до 0.044 мм (рентгеноспектральный анализ). Для получения аналитических проб проводится их предварительная подготовка, включающая в себя несколько стадий: дробление, истирание, просеивание, сокращение.

Алгоритм подготовки проб

«Каждая задача пробоподготовки должна решаться комплексно, начиная от получения исходной пробы, учитывая производительность и режим работы, заканчивая получением конечной пробы на анализ.

Иногда пробы достигают размера куска более 110 мм, 150-250 мм. В таких случаях необходимо производить две стадии дробления. В наших дробилках можно дробить пробу в одну стадию от 110 мм до 2 мм. Перед этим пробу необходимо просушить до влажности 2%, чтобы тонкая фракция материала не налипала на щёки.

Это возможно за счёт увеличения поверхности щёк и сбалансированной мощности дробилки», — говорит генеральный директор ЗАО «ВВС-инжиниринг» Сабина Юшакова.

При выборе оптимального комплекса оборудования стоит учитывать, что необходимая и достаточная масса материала (Q), нужная для получения представительной пробы, зависит от содержания и равномерности распределения полезных компонентов в опробуемом материале, а главное — от крупности кусков.

Например, если размер камня на входе в дробилку более 500 мм, а получить нужно фракции 0-5, 5-10, 10-20 мм, то необходимо использовать две, а иногда и три стадии дробления, где первая — это щековая дробилка, а последующие — конусная, либо роторная.

«В зависимости от технических характеристик дробильно-измельчительного оборудования возможны изменения в схеме подготовки проб.

Так, если использовать технологические модули новозеландской компании Rocklabs, то из схемы пробоподготовки исключается перемешивание проб после каждой стадии измельчения, и сокращение проб задаётся заранее и проходит без участия оператора.

Использование оборудования других производителей не позволяет исключить стадию перемешивания после каждой стадии дробления-истирания»,  — отметил президент группы компаний «Анакон» Владимир Стюф.

Эксперт

Автоматизированные и робототизированные комплексы действительно набирают популярность в различных горнодобывающих странах и во многих отраслях промышленности. Поэтому мы разработали новые модели щековой дробилки ВВС-150/2 и ВВС-110/2, которые отвечают требованиям автоматизации и бототизации.

Они представляют собой усовершенствованный вариант австралийско-канадских дробилок, разработанных конструкторами компании с учётом многолетнего опыта нашей компании по поставке и обслуживанию данного оборудования.

Их преимущества: возможность получить дробилку именно той производительности, которая нужна заказчику, вариативность исполнения в зависимости от задачи, возможность встраивания в технологические комплексы, обеспечивая полную автоматизацию процесса и непрерывный режим работы, сводя к минимуму стадии дробления.

Особенности эксплуатации

В основном в лабораториях используются щековые и валковые дробилки, реже конусные — для сырья высокой прочности, такого, как гранит и базальт. Роторные и молотковые больше подходят для материала с низкой прочностью, к примеру, угля или известняка.

Лабораторное оборудование не предназначено для измельчения большого количества материала за один проход до 71 мкм.

В некоторых промышленных машинах данная задача реализуется, но совершенно для других объёмов и производительностей. Лабораторные машины имеют значительно меньшие габариты и мощности, более удобны в очистке, что позволяет измельчать небольшие пробы материала без заражения следами предыдущих проб. Однако при пробоподготовке важна не только чистота пробы, но и скорость измельчения.

Что может вывести из строя такое оборудование?

Как отметил заместитель генерального директора ТОО «Альфа Лаб» Рустам Абдразаков, чаще всего определяющим при поломках становится человеческий фактор.

«Операторы дробильных установок периодически просто теряют концентрацию. Допустим, положено подавать питание с определённым темпом, а человек поторопился и насыпал в приёмную воронку больше сырья, чем дробилка может через себя пропустить, и аппарат как бы захлёбывается, забивается.

Либо происходит застревание какого-то твёрдого кусочка. Тогда полагается остановить дробилку, снять кожух и вытащить застрявший материал. Но в спешке операторы пытаются прямо в работающую дробилку протолкнуть этот кусочек. Бывает так, что не рассчитывают, и металл попадает в движущиеся части — из-за этого возникают поломки. К сожалению, полностью избежать или предотвратить такие ситуации не получается, несмотря на регулярный инструктаж»,  — поделился Рустам Талапович.

Сократить влияние человеческого фактора можно путём автоматизации систем дробильного оборудования. Это же сведёт к минимуму ошибки пробоподготовки, поэтому использование таких систем экономически оправдано.

«Автоматизация бывает разная. Так, например, компания Rocklabs выпускает отдельные автоматизированные комплексы дробления Smart BOYD RSD, для истирания создана автоматизированная порционная мельница АВМ 300.

А есть полностью автоматизированные и роботизированные комплексы, позволяющие не только проводить подготовку проб, но и анализировать эти пробы.

Методы и аппаратура для проведения анализа вещества постоянно совершенствуются, и роль пробоподготовительных работ в связи с этим постоянно возрастает. Так что компании, выпускающие оборудование для её проведения, должны всё время быть в тренде этих изменений.

В настоящее время в горной отрасли зарубежных стран господствует тенденция использования для предварительной подготовки проб именно автоматизированных систем.

К сожалению, в России они практически не применяются», — пояснил Владимир Стюф.

Конкуренция

По словам экспертов, на российском рынке лабораторного оборудования для пробоподготовки представлено не так много компаний. Владимир Стюф считает, что подавляющее преимущество имеет импортное оборудование — даже с учётом того, что срок поставки запасных частей для импортной техники в среднем составляет 60 рабочих дней.

«В горной отрасли в основном используется оборудование, выпускаемое следующими компаниями: Rocklabs LTD (Новая Зеландия), Retch (Германия), FRITSCH GmbH (Германия), ЕССА® (Австралия), «TM Engineering Ltd» (Канада).

Продукция этих брендов имеет различные технические характеристики — например, компания Rocklabs выпускает оборудование в виде технологических модулей.

Технологический модуль — это связка 2 или 3 единиц различной техники, работающей синхронно.

Эта техника отличается надёжностью в работе. Что, к сожалению, нельзя пока сказать об оборудовании российских производителей — оно значительно уступает в качестве зарубежному оборудованию», — уточняет Владимир Стюф.

Некоторые лаборатории могут себе позволить приобретать самое дорогое оборудование и работают с немецкими, канадскими или австралийскими поставщиками.

Для других основным является ценовой фактор. Однако большинство заказчиков ориентируются на соотношение цены и качества. Вот тут-то и выигрывает отечественное оборудование, технические характеристики которого приближены к мировым стандартам, а цена в разы ниже, чем у импортных аналогов.

«Для нас, как для компании, которая занимается именно эксплуатацией оборудования, очень важными являются простота и ремонтопригодность.

Потому что часто бывает так, особенно на участках, которые расположены на месторождении где-то вдалеке от городов и сервис центров, что ремонт или профилактическое обслуживание приходится производить своими силами.

Чем проще станок, тем легче, тем меньше по времени в случае поломок простаивает производство.

Как правило, отечественные станки предпочтительнее»,  — добавил Рустам Абдразаков.

В импортном оборудовании используется всё больше электроники, пневматики и программируемых параметров, которые делают эксплуатацию более комфортной.

Отечественное оборудование чаще лишено таких усложнений, что делает его более неприхотливым и приспособленным к не всегда идеальным реалиям российских лабораторий.

Вместе с тем, модернизация дизайна продукции, освоение новых производственных технологий, переход на более качественные электрокомплектующие и промышленную фурнитуру при сохранении надёжности оборудования и ценового преимущества представляются хорошей базой для успешной конкуренции, в том числе, с зарубежными производителями.

К слову

Зависимость между массой пробы, до которой допустимо вести сокращение и крупностью составляющего её материала выражена уравнением Ричардса-Чечета

Q — масса пробы, D — диаметр наиболее крупных кусков во фракции в квадрате, К — коэффициент пропорциональности, зависящий от типа руд (изменчивости содержания исходных компонентов, крупности ценных минералов, содержания компонентов в рудах и различий в плотности минералов). Значение коэффициента К для различных руд варьируется от 0.05 до 1.0.

Материалы размольной гарнитуры

До недавнего времени использование большого выбора материалов размольной гарнитуры было преимуществом исключительно иностранных производителей. Это марганцовистая сталь, нержавеющая сталь, оксид циркония, нихард-4, карбид вольфрама и другие.

«Часто бывает так, что отечественные предприятия приобретают металл, и, вроде бы, он с сертификатами, как положено. Но по факту оказывается, что заявленное качество, механическая прочность не соответствует тому, что указано в документах. И в результате начинаются поломки — не по вине изготовителя оборудования, а из-за низкого качества металла.

У иностранных производителей оборудования реже возникают проблемы с недобросовестными поставщиками сырья, поэтому таких проблем у них меньше.

За счёт качества металла импортные поставщики надёжнее.

Но это системная проблема у многих наших машиностроительных предприятий», — констатировал Рустам Абдразаков.

Наиболее дорогим и устойчивым к воздействиям твёрдых образцов показывает себя гарнитура из карбида вольфрама. К слову, сейчас и у отечественного оборудования рабочие органы изготавливаются из износостойких материалов.

Применение карбида вольфрама значительно повышает ресурс рабочих органов, а также позволяет измельчать более твёрдые материалы.

А главное преимущество применения оксида циркония состоит в том, что при измельчении проба не загрязняется намолом металла рабочих органов, который может исказить результаты последующего анализа.

Текст: Надежда Гесс

Спонсор статьи ООО «ВВС-инжиниринг»

vvs-engineering.ru