شکل و پیکربندی صفحات نقش مهمی در دقت دسته‌بندی مواد ایفا می‌کند. تحقیقی که سال گذشته در مورد دستکاری مواد دسته‌جمعی منتشر شد، نشان داد که وقتی صفحات غربال در شیبی بین 15 تا 25 درجه قرار گیرند، نیروی گرانش بهترین عملکرد را داشته و در عین حال زمان کافی برای نشستن ذرات فراموش نمی‌شود. انتخاب اندازه مناسب مش نیز به همان اندازه اهمیت دارد. اگر حفره‌ها خیلی کوچک باشند، تمایل به گرفتگی با ذرات ریز دارند. اگر خیلی بزرگ باشند، فرآیند غربال‌کردن اجازه می‌دهد تعداد زیادی از ذرات کوچک از آن عبور کنند. به همین دلیل اکثر تولیدکنندگان پیشرفته تجهیزات اکنون سیستم‌های صفحه‌ای ماژولار ارائه می‌دهند. این سیستم‌ها به اپراتورها اجازه می‌دهند به سرعت انواع مختلفی از پارچه‌های سیمی را بسته به نوع ماده‌ای که در حال پردازش هستند تعویض کنند. آزمایش‌های میدانی نشان می‌دهند که این پیکربندی‌های انعطاف‌پذیر می‌توانند به طور واقعی به افزایش بهره‌وری به میزان 25 تا 30 درصد نسبت به مدل‌های غربال ثابت سنتی دست یابند.
نوع حرکتی که استفاده می‌شود نقش مهمی در نحوه جداسازی مواد روی تجهیزات غربالگری ایفا می‌کند. صفحات غربالگر لرزان خطی برای حذف ذرات بزرگ بسیار خوب عمل می‌کنند، زیرا ماده به صورت مستقیم روی آنها حرکت می‌کند. از سوی دیگر، حرکت دایره‌ای این اثر چرخشی ایجاد می‌کند که ماده را به شکل متفاوتی پخش می‌کند، که زمانی که نیاز به چندین مرحله جداسازی باشد بسیار خوب است. برخی از فناوری‌های جدیدتر این رویکردها را با هم ترکیب می‌کنند، مثل صفحاتی با حرکت بیضوی که اخیراً شاهد آنها بوده‌ایم. این سیستم‌های ترکیبی به ظاهر در آزمایش‌هایی که شرکت‌های مواد معدنی سال گذشته انجام داده‌اند، دقتی حدود 98% در جداسازی زغال سنگ به دست آورده‌اند. اعداد بسیار قابل توجهی با توجه به شرایطی که با آن کار می‌کنند.
سه زیرسیستم که عملکرد را تعیین می‌کنند:
همان‌گونه که در بررسی فناوری غربال‌بندی 2024 , همگام‌سازی صحیح اجزا امکان ظرفیت‌های دسترسی بیش از 3000 تن در ساعت را در کاربردهای معادن فراهم می‌کند در حالی که بازدهی غربال‌بندی بالای 85٪ حفظ می‌شود.
غربال‌های لرزانی که در یک زاویه بین تقریباً 15 درجه تا 30 درجه قرار داده شده‌اند بهتر کار می‌کنند، چون گرانش به حرکت مواد روی سطح غربال کمک می‌کند. این نوع نصب در واقع مشکلات ناشی از گیر کردن ذرات کوچک در منافذ (که به آن انسداد گفته می‌شود) را کاهش می‌دهد و همچنین می‌تواند حجم‌های بسیار زیادی را پردازش کند - برخی از سیستم‌ها در هنگام کار با مواد سنگی حدود 3000 تن در هر ساعت را فرآوری می‌کنند. به دلیل شیب دار بودن، ذرات کوچک‌تر تمایل دارند از منافذ به سرعت بیشتری نسبت به صفحات صاف عبور کنند. به همین دلیل بسیاری از عملیات‌های مربوط به کارخانه‌های زغال سنگ و واحدهای فرآوری مواد معدنی از این طراحی استفاده می‌کنند. بیشتر تولیدکنندگان به شما خواهند گفت که در مواقعی که سرعت مهم‌تر از دستگیر کردن آخرین ذرات ریز است، استفاده از این نوع غربال‌های لرزانی از نظر افزایش بهره‌وری و همچنین کارایی عملیاتی کاملاً منطقی است.
غربال‌های لرزان خطی با دو موتور که در جهت‌های مخالف می‌چرخند کار می‌کنند و حرکت جلو و عقبی ایجاد می‌کنند که مواد را به طور یکنواخت در سطح صفحه گسترش می‌دهد. این دستگاه‌ها معمولاً با دامنه لرزش افقی بین ۴ تا ۶ میلی‌متر کار می‌کنند، که این امکان را فراهم می‌کند تا ذراتی به اندازه ۵۰ میکرون را از هم جدا کنند. این قابلیت آنها را در فرآیندهایی مانند تولید مواد شیمیایی و نمک خوراکی که خلوص اهمیت دارد، بی‌بدیل می‌کند. در مقایسه با غربال‌های شیبدار سنتی، این مدل‌های سطح صاف، از اینکه تکه‌های بزرگتر خیلی زود از روی آنها پرتاب شوند جلوگیری می‌کنند، چون در حالت افقی قرار دارند. به همین دلیل، تولیدکنندگان دقتی حدود ۹۵ درصدی در زمان جدا کردن پودرهای دارویی گزارش می‌دهند که در صنایعی که حتی ناخالصی‌های کوچک هم می‌توانند بعداً مشکلات بزرگی ایجاد کنند، این موضوع بسیار مهم است.
غربال‌های ارتعاشی دایروی با ترکیب حرکت عمودی و افقی، اثر لرزشی بیضوی سه‌بعدی مشخصه خود را ایجاد می‌کنند. این امر به جداسازی سنگ‌های سنگین مانند آهن و مس قبل از عبور از صفحات سفت پلی‌اورتانی کمک می‌کند. مدل‌های واقعاً مقاوم می‌توانند در عملیات خرد کردن اولیه حدود ۱۰ G نیرو را تحمل کنند و برخی از کارخانه‌ها گزارش کرده‌اند که تا ۱,۸۰۰ تن در ساعت ماده منیزیت مس را فرآوری می‌کنند. در مدل‌های بیضوی، اپراتورها می‌توانند شدت ارتعاش را بین تقریباً ۲ تا ۸ میلی‌متر تنظیم کنند. این امر باعث می‌شود این غربال‌ها به‌ویژه در برابر مواد چسبناک مانند سنگ معدن نیکل لاتریتی که معمولاً باعث انسداد در سیستم‌های غربال دیگر می‌شود، عملکرد خوبی داشته باشند.
| ویژگی | غربال‌های دایروی | غربال‌های خطی | غربال‌های زاویه‌دار |
|---|---|---|---|
| نوع حرکت | بیضوی سه‌بعدی | خطی افقی | دایروی زاویه‌دار |
| حداکثر ظرفیت | ۱,۸۰۰ تن در ساعت | 800 تن در ساعت | 3000 تن در ساعت |
| حداقل اندازه ذرات | 150 میکرون | 50 میکرون | 500 میکرون |
| صنایع اصلی | معادن، سنگ‌شکنی | شیمیایی، بازیافت | مصالح، زغال سنگ |
صفحه‌های دایره‌ای فرآیند سنگ‌های معدنی سنگین را در بر می‌گیرند، مدل‌های خطی در دسته‌بندی بسیار ریز حرفه‌ای هستند و صفحه‌های شیبدار همچنان گزینه اصلی برای دسته‌بندی عمده با هزینه‌های مناسب و سرعت بالا محسوب می‌شوند.
عملیات صنعتی به طور فزاینده‌ای نیازمند صفحه نوسانی پیکربندی‌هایی هستند که با ویژگی‌های مواد و اهداف خروجی تطبیق داده شده‌اند. در زیر چهار طراحی تخصصی و کاربردهای مخصوص به هر بخش آورده شده است:
با 5 تا 7 طبقه که به تدریج شیبدار شده‌اند، صفحه‌های موزی می‌توانند تا 30٪ ظرفیت بیشتری نسبت به صفحه‌های شیبدار استاندارد داشته باشند (Ponemon 2022). نمای منحنی‌شان باعث تسریع در لایه‌بندی مواد شده و آنها را برای جداسازی سریع مواد درشت به ریز در فرآیند پردازش مس و سنگ‌آهن مناسب می‌کند.
با داشتن صفحات مشبک پلی‌اورتانی، صفحات تخلیه آب ۹۵٪ آب فرآیندی را در شستشوی شن بازیابی می‌کنند و رطوبت باطله را از ۲۸٪ به ۱۲٪ کاهش می‌دهند که این امر حمل و نقل اقتصادی را فراهم می‌کند (بررسی معادن جهانی ۲۰۲۳). نتیجه دانه‌های بدون قطره آب مناسب برای استفاده فوری یا فروش است.
با داشتن دکل‌های فولاد منگنزی، صفحات خرسی قادر به کار با نرخ‌های تغذیه ۵۰۰ تا ۸۰۰ تن در ساعت در خرد کردن اولیه معادن هستند. میله‌های بازشویی ۷۵ تا ۱۵۰ میلی‌متری آنها، سنگ‌های بزرگتر از حد را قبل از فرآوری ثانویه جدا می‌کنند و سایش دستگاه خرد کننده را در معادن گرانیتی و باریتی تا ۴۰٪ کاهش می‌دهند.
| درخواست | نوع صفحه نمایش | محدوده اندازه ذرات | افزایش کارایی |
|---|---|---|---|
| پودر دارویی | چرخان | ۲۰–۵۰۰ میکرون | خلوص ۹۹/۸٪ |
| ذرات ریز زغال سنگ | زیاد‌فرکانس | ۰/۵–۶ میلی‌متر | ۲۵٪ گرد و غبار کمتر |
صفحه‌های فرکانس بالا با دورهای 3600 دور بر دقیقه عمل می‌کنند تا از خیره‌کننده شدن در هنگام جداسازی زغال سنگ ریز جلوگیری شود، در حالی که صفحه‌های ارتعاشی دوار با حرکت سه‌بعدی دقت الک کردن نزدیک به کامل را برای گرانول‌های دارویی فراهم می‌کنند.
در معادن، صفحه‌های ارتعاشی 500 تا 4000 تن در ساعت مواد ساینده مانند سنگ‌آهن و گرانیت را پردازش می‌کنند و حتی با ابعاد تغذیه بیش از 200 میلی‌متر به راندمان 95 تا 98 درصد دست می‌یابند. مدل‌های دوار سنگین با دکل‌های پلی‌اورتانی و موتورهای ضد‌گرد و غبار در شرایط بهینه موجب حفظ 0.5 درصد توقف کاری می‌شوند، بخاطر ارتعاشات 8 تا 10 G.
تسهیلات بازیافت شهری از صفحات خطی قابل تنظیم (با زوایای 15°–30° و دور موتور 750–1500 دور در دقیقه) برای مدیریت ورودی‌های متنوع از جمله ضایعات ساختمانی و زباله‌های الکترونیکی استفاده می‌کنند. ترکیب صفحات چندلایه (3 تا 5 طبقه) با نظارت هوشمند بر داده‌های ورودی، منجر به کاهش 40 درصدی نرخ آلودگی در نمونه‌های اخیر از این تجهیزات شده است.
صفحات دوار لرزان با سوراخ‌های 5 تا 8 میلی‌متری، کمپوستی با کیفیت استاندارد وزارت کشاورزی ایالات متحده (USDA) تولید می‌کنند که این امر از طریق جداسازی خرده‌های بزرگ و کاهش 85 درصدی رطوبت در یک مرحله انجام می‌شود. در کارخانه‌های انرژی بیومس، صفحات خطی مقاوم در برابر خوردگی قادر به پردازش 50 تن در ساعت چیپس چوب با میزان بازدارندگی کمتر از 3 درصد برای ذرات بزرگتر هستند.
یک معادن سنگ بازالتی پس از جایگزینی صفحات افقی با مدل‌های شیبدار 25° مجهز به تشک‌های فلیپ-فلو، موفق به افزایش تولید به میزان 22% شد. این به‌روزرسانی منجر به کاهش 68% در انسداد صفحات غربال و امکان پردازش مداوم 1200 تن در ساعت شد و این امر باعث رعایت مشخصات دقیق 19.5 میلی‌متری مورد نیاز در ساخت بزرگراه‌ها گردید.
امروزه تجهیزات با سنسورهای اینترنت اشیا (IoT) و قابلیت‌های یادگیری ماشینی همراه هستند که الگوهای ارتعاش، دمای یاتاقان‌ها و بار لحظه‌ای موتور را تحت پیگیری قرار می‌دهند. قسمت واقعاً هوشمندانه کجاست؟ این سیستم‌های نظارتی می‌توانند مشکلات احتمالی را ۸ تا ۱۲ ساعت قبل از وقوع آنها تشخیص دهند. بر اساس گزارش بازار الکترونیکی ارتعاشی آمریکای شمالی برای سال ۲۰۲۵، این سیستم هشدار زودهنگام، میزان توقف‌های غیرمنتظره در معادن را تا حدود ۳۵٪ کاهش داده است. وقتی بهش فکر کنید، خیلی چیزی نیست! اما این همه چیز نیست. پلتفرم‌های هوش مصنوعی فقط مراقبت نمی‌کنند، بلکه شدت ارتعاش را به‌صورت فعال بر اساس نوع ماده‌ای که در حال پردازش است، تنظیم می‌کنند. این بدین معنی است که صرفه‌جویی بیشتر در انرژی را خواهیم داشت، در حالی که دقت لازم برای کارهای صنعتی جدی حفظ می‌شود.
در ماه‌های اخیر، تعداد بیشتری از کارخانه‌های آماده‌سازی زغال سنگ شروع به استفاده از آن دستگاه‌های غربال با فرکانس بالا که با ویبراتورهای بی‌نظم دوتایی تجهیز شده‌اند کرده‌اند، چون این دستگاه‌ها در فرآوری مواد کوچک‌تر از 6 میلی‌متر عملکرد بهتری دارند. اما در مورد عملیات بیومس، افراد بیشتر به سیستم‌های غربال خطی ماژولار روی آورده‌اند چون با آن مواد آلی چسبناک به خوبی کار می‌کنند و خیلی کمتر دچار گرفتگی می‌شوند. بر اساس گزارش‌های صنعتی اخیر، در سال گذشته تنها، حدود ۴۰ درصد افزایش در به‌روزرسانی تجهیزات غربال‌کننده در هر دو صنعت رخ داده است. هدف اصلی در این میان قطعاً کاهش مصرف انرژی است که با توجه به گران شدن برق در این سال‌ها، کاملاً منطقی به نظر می‌رسد.
اجزای اصلی شامل صفحات غربال، موتورهای لرزان و پایه‌های جداساز هستند که با امکان‌پذیر کردن روند غربال‌کنندگی چند مرحله‌ای و کاهش انتقال لرزش، عملکرد دستگاه را بهبود می‌دهند.
صفحه‌های خطی از حرکت افقی برای جداسازی دقیق استفاده می‌کنند، در حالی که صفحه‌های دایروی از حرکت بیضوی سه‌بعدی بهره می‌برند و این امر آنها را برای کاربردهای سنگین در معادن مناسب می‌کند.
صفحه‌های موزی شکل با طراحی چندلایه‌ای خود، با افزایش سرعت لایه‌بندی مواد، کارایی جداسازی را افزایش می‌دهند و برای جداسازی از دانه‌بندی درشت تا ریز در فرآوری سنگ مس و سنگ آهن مناسب هستند.
صفحه‌های نوین از حسگرهای اینترنت اشیا (IoT) و یادگیری ماشینی برای نگهداری پیشگیرانه استفاده می‌کنند که این امر زمان توقف را تا ۳۵ درصد کاهش داده و شدت ارتعاش را برای صرفه‌جویی در مصرف انرژی تنظیم می‌کند.
EN
