Jak skutecznie podnieść efektywność linii transportowych? Modernizacja w fabryce kruszywa

Opis procesu przed modernizacją

Biorąc pod uwagę zapotrzebowanie sprzedaży, przed modernizacją proces technologiczny sortowania kruszywa nie był wystarczająco wydajny. Skały wysadzone z wyrobiska transportowano do linii sortującej, która składała się z frakcji sit, sortowników oraz taśmociągów. Wykorzystywano metodę optyczną, polegającą na zastosowaniu kamer do identyfikacji i sortowania skał. Jednakże ze względu na zanieczyszczenia i osad na kamieniach, konieczne było ich wcześniejsze mycie, aby zapewnić odpowiednie warunki do prawidłowego działania kamer. Proces mycia kamieni stanowił dużą i uciążliwą składową kosztów wytwarzania, wiązał się z koniecznością pobierania wody z rzeki, generując przy tym tzw. popłuczyny. Po etapie sortowania za pomocą sortowników optycznych, na końcu linii sortującej, kilku pracowników ręcznie dobierało i separowało skały, które nie zostały poprawnie sklasyfikowane przez system optyczny. Ta część procesu okazywała się zarówno pracochłonna, jak i podatna na błędy, co wpływało negatywnie na efektywność i dokładność sortowania.

Cały proces przed modernizacją nie był wystarczająco wydajny i wymagał dużego zaangażowania pracowników oraz działu utrzymania ruchu. Zastosowanie metody optycznej, mimo pewnych zalet, oznaczało dodatkowe etapy i koszty związane z myciem skał oraz ręcznym dobieraniem i sortowaniem.

Wybór wykonawcy i komponentów systemu

Ogłoszony przez kopalnię przetarg na modernizację linii transportowej, sortowania i przesiewania kruszywa wygrała firma integratorska ProAP.

"Wspieramy zakłady produkcyjne w konstruowaniu i tworzeniu ciągów technologicznych na każdym etapie inwestycji", mówi Tomasz Grzybowski, właściciel firmy ProAP. "Od projektu szaf, schematów elektronicznych i całych instalacji elektrycznych przez prefabrykację szaf, dobór sprzętu i komponentów, aż po montaż, wdrożenie, oprogramowanie PLC, HMI, SCADA PC stworzone ‘pod klucz’, serwisowanie i utrzymanie ruchu. Zajmujemy się projektowaniem, wdrażaniem oraz utrzymaniem ruchu linii produkcyjnych".

W tym konkretnym projekcie podczas wyboru komponentów najważniejszym czynnikiem branym pod uwagę był czas dostawy urządzeń. W porównaniu z konkurencyjnymi rozwiązaniami, w których terminy dostaw przekraczały pół roku, przemienniki Astraada z oferty firmy ASTOR zostały dostarczone zgodnie z zapowiedzią – w piętnaście tygodni.

"Z firmą ASTOR współpracujemy od 2008 r.", dodaje Tomasz Grzybowski. "Do tej pory wykorzystywaliśmy z jej oferty takie rozwiązania, jak oprogramowanie Wonderware InTouch (obecnie AVEVA Edge), Platforma Systemowa AVEVA, systemy sterowania Horner APG i urządzenia komunikacji przemysłowej Teltonika. Teraz szybkie terminy dostaw zdecydowały o zamówieniu pod projekt systemów napędowych Astraada DRV

Dodatkowymi czynnikami, które zaważyły na wyborze rozwiązań Astraada, było wsparcie techniczne, cena oraz szybkość reakcji pomocy technicznej w sytuacjach awaryjnych.

Realizacja projektu

Firma ProAP wdrożyła w tym projekcie cztery przemienniki częstotliwości Astraada wraz z ich osprzętem. Falowniki zostały użyte do sterowania napędami trzech aplikacji: kruszarki, kosza wibracyjnego oraz przenośnika taśmowego.

Do sterowania napędem kruszarki zastosowano falownik Astraada DRV-28A o mocy 200 kW, który skonfigurowano odpowiednio pod wymagania projektu. Przemiennik został rozbudowany o oddzielne zasilanie logiki sterującej, moduł hamujący, rezystor hamujący oraz kartę komunikacyjną Profinet. Dwa regulowane i napędzane wały z wypustami odpowiadają za kruszenie wpadających do niej skał.

Kosz wibracyjny (wibrator) to dwa napędy mimośrodowe o mocy 1,1 kW, wywołujące drgania kosza przeciwbieżnie uderzającymi młotami, umożliwiające zsypywanie się skał na taśmociąg. Sterowanie dwoma napędami realizowane jest przez jeden falownik Astraada DRV-28A o mocy 4 kW, rozbudowany o kartę Profinet.

Przenośnik taśmowy składa się z dwóch asynchronicznych napędów indukcyjnych, motoreduktora oraz belki napędowej. Taśmociąg odpowiada za transport skał do sortowania. Sterowanie napędami realizowane jest przez dwa falowniki Astraada DRV-28A o mocy 4 kW, rozbudowane o kartę Profinet.

Modernizacja

Podstawowymi założeniami modernizacji, określanymi przez dział produkcji kopalni, była zmiana sposobu przygotowania i transportu skał oraz zastąpienie metody optycznego sortowania metodą rentgenowską, co całkowicie wyeliminowało konieczność ich mycia. Metoda rentgenowska umożliwia precyzyjniejsze rozpoznawanie i sortowanie skał na podstawie ich właściwości rentgenowskich, bez potrzeby wcześniejszego czyszczenia. To rozwiązanie przyczyniło się do całkowitego wyeliminowania zużycia wody oraz generowania odpadów w postaci popłuczyn.

Złożony system sit, sortowników i taśmociągów został zastąpiony przez przenośnik taśmowy, wibrator oraz kruszarkę, napędzaną przez przemiennik częstotliwości Astraada. Zastosowanie kruszarki umożliwiło efektywne sortowanie kamienia bez potrzeby ręcznej interwencji.

Kruszarka zastąpiła 6‒7 innych urządzeń, które wcześniej były odpowiedzialne za sortowanie, przesiewanie, transportowanie i przygotowanie kamienia. To znacząco skróciło ciąg technologiczny oraz uprościło proces, przyczyniając się do oszczędności czasu i zasobów. Wprowadzenie kruszarki miało również pozytywny wpływ na organizację pracy i utrzymanie ruchu. Proces stał się prostszy i bardziej automatyczny, co znacznie zmniejszyło potrzebę interwencji i obsługi mechanicznej.

Skrócenie procesu oraz uproszczenie technologii przyczyniło się do zredukowania liczby osób bezpośrednio zaangażowanych w proces o ok. 50%. Modernizacja przyniosła także zmniejszenie parku maszynowego o ok. 40%.

Zastosowanie kruszarki jako jednego uniwersalnego urządzenia do przygotowania kamienia wyeliminowało potrzebę posiadania wielu oddzielnych maszyn. To nie tylko przyniosło oszczędności kosztów, ale także ułatwiło zarządzanie i konserwację sprzętu.

Podsumowanie

Modernizacja linii sortującej kruszywo w kopalni odkrywkowej przyniosła znaczące korzyści i poprawiła efektywność procesu. Wdrożenie odbyło się zgodnie z harmonogramem prac założonym przez firmę ProAP.

Czytaj więcej o systemach automatyki Astraada:
https://astraada.com/PL/

Czytaj więcej o falownikach Astraada: https://www.astor.com.pl/produkty/napedy/falowniki.html

ASTOR
www.astor.com.pl