Стальные кордовые конвейерные ленты для горнодобывающих проектов на большие расстояния

Длинноходовый горнодобывающий конвейер может нормально работать с лентой, не соответствующей заявленным характеристикам, в течение нескольких месяцев, прежде чем проявится его реальная слабость. Соединение начинает расходиться во время запуска под нагрузкой. Ход натяжения достигает своего предела. Поврежденная точка загрузки пробивает острый камень сквозь защитный слой и превращает локальный разрез в продольный разрыв. К моменту остановки линии стоимость ленты составляет лишь часть убытков.

Конвейерные ленты со стальным кордом используются там, где в горнодобывающей конвейерной системе требуется лента с высоким натяжением, малым удлинением и стабильной работой на больших межосевых расстояниях. Их продольные стальные корды несут рабочее натяжение, а резиновые покрытия и связующие слои защищают арматуру и передают нагрузку через тело ленты.

Решение о покупке не следует принимать, основываясь только на номере ST. Длина конвейера, высота подъема, условия запуска и торможения, максимальное натяжение ленты, диаметры шкивов, конструкция соединения, ударная вязкость материала, марка покрытия, механизм натяжения и стратегия мониторинга — все это влияет на то, подойдут ли данные характеристики.

Почему конвейер для транспортировки грузов на большие расстояния создает другую нагрузку на ленту?

Длинноходовый конвейер может простираться от карьера или подземного участка до дробилки, склада или перерабатывающего завода. По мере увеличения длины маршрута лента должна преодолевать большее сопротивление качению и может перемещать материал через значительные перепады высот. Запуск полностью загруженного конвейера также может создавать кратковременные напряжения выше уровня, необходимого для его работы в установившемся режиме.

Натяжение ленты само по себе не определяется типом транспортируемого материала. На его расчет влияют грузоподъемность, скорость ленты, подъемная сила, сопротивление роликов, расположение шкивов, ускорение, торможение и геометрия трассы. Именно поэтому для двух конвейеров, транспортирующих одну и ту же руду, могут потребоваться ленты со стальным кордом разной грузоподъемности.

Что находится внутри стальной кордовой конвейерной ленты?

Ремень со стальным кордом — это не резиновый ремень с листом стали внутри. Отдельные оцинкованные корды проходят в продольном направлении с контролируемым интервалом. Каждый корд состоит из множества проволочных нитей, что позволяет ему сочетать прочность на разрыв с достаточной гибкостью для изгиба вокруг шкивов.

Компания Continental поясняет, что конструкция корда выбирается таким образом, чтобы обеспечить высокую гибкость, низкое удлинение и эффективные высокопрочные соединения. Цинковое покрытие способствует сцеплению корда с резиновой сердцевиной, а также обеспечивает защиту от коррозии. Стандарт ISO 15236-1 устанавливает эксплуатационные и конструктивные требования к конвейерным лентам общего назначения, армированным продольными стальными кордами.

Как читать рейтинг ST

Стальные кордовые ленты обычно обозначаются аббревиатурой ST, например, ST1000, ST2000 или ST3150. Это число обозначает номинальную прочность на разрыв по всей толщине ленты в ньютонах на миллиметр ширины ленты. Это показатель прочности ленты, а не нормальное рабочее натяжение.

Инженеры сравнивают номинальную мощность ремня с максимальным расчетным рабочим натяжением на миллиметр ширины. Полученное соотношение часто описывается как номинальный коэффициент запаса прочности ремня. При окончательной разработке также необходимо учитывать эффективность соединения, динамические нагрузки при запуске и торможении, усталость материала, ожидаемое износ, применимый стандарт и любые специфические требования безопасности для конкретного месторождения.

Фиксированный коэффициент запаса прочности не следует копировать из другого проекта. Оценка наземного конвейера с контролируемым ускорением, непрерывным мониторингом и профессионально выполненными соединениями может отличаться от оценки короткого, но интенсивного конвейера с ударными нагрузками, затрудненным доступом и частыми запусками. Производитель ленты и проектировщик конвейера должны согласовать основу проектирования до утверждения рейтинга ST.

Качество соединения является частью технических характеристик ремня.

Компания Fenner Dunlop описывает стыковое соединение как самое слабое место резиновой конвейерной ленты и предупреждает, что его поломка может иметь катастрофические последствия. На стальной кордовой ленте стыковое соединение должно передавать натяжение от кордов на одном конце ленты к кордам на другом посредством специально разработанного расположения ступеней кордов и связующей резины.

Соединение представляет собой не просто удлиненную резиновую накладку. Расположение корда, длина стыка, подготовка корда, совместимость резины, температура, давление, время вулканизации, контроль загрязнения и качество изготовления — все это влияет на срок службы. Стандарт ISO 15236-4 описывает конструкцию, размеры, требования и маркировку вулканизированных соединений для стальных кордовых конвейерных лент.

При критически важных перевозках на большие расстояния покупатели должны включать в объем закупки проектирование соединений, материалы, контроль и документацию. Низкая цена ленты с последующим отдельным, плохо контролируемым пакетом услуг по соединению не приведет к существенной экономии средств.

Диаметр шкива, натяжение и конструкция переходника

Высокая прочность на разрыв не отменяет необходимости в гибкости. Стальные корды и место соединения многократно изгибаются вокруг приводного, хвостового, обводного, изгибного и натяжного шкивов. Диаметры шкивов должны соответствовать грузоподъемности ремня, конструкции корда и конструкции соединения. Слишком маленький диаметр шкива увеличивает изгибающее напряжение в кордах и резине.

Механизм натяжения должен обеспечивать достаточный ход для установки, натяжения и эксплуатации ремня, а также учитывать упругие и постоянные изменения. Стальные кордовые ремни имеют меньшее удлинение по сравнению с текстильными ремнями, но при проектировании механизма натяжения все равно необходимо учитывать допуски при установке, температуру, требования к стыкам и переходные процессы в работе.

Расстояние перехода также имеет важное значение. Ремень переходит из плоского состояния вокруг шкива в желобчатое поперек несущих роликов. Если этот переход слишком короткий, края и центр ремня испытывают неравномерную нагрузку. На высокопрочных ремнях плохо спроектированные переходы могут создавать постоянное напряжение вблизи кордов и места соединения.

Содержание полезных ископаемых в покровном слое должно соответствовать содержанию полезных ископаемых в добытом материале.

Стальные корды несут натяжение; они не защищают ленту от руды. Для проектов по добыче полезных ископаемых на больших расстояниях может потребоваться защитное покрытие, оптимизированное для защиты от мелкого истирания, острых камней, масла, высоких температур, огня или воздействия окружающей среды. Состав покрытия должен определяться преобладающим механизмом повреждения.

Увеличение толщины покрытия не может исправить плохую зону загрузки. Крупные комки должны попадать на поддерживаемую ленту по контролируемой траектории. Уплотнение юбки должно удерживать материал, не защемляя острые осколки у покрытия. Очистители и возвратные ролики должны предотвращать скопление материала на шкивах и изменение траектории движения ленты.

Когда ремень EP может быть лучшим выбором

Стальной корд не следует выбирать только потому, что проект называется «дальнобойным». Высокопрочная конвейерная лента из эпоксидной смолы или другая текстильная конструкция могут быть практичными в случаях, когда расчетное натяжение умеренное, диаметры шкивов ограничены, необходимо упростить монтаж на месте или длина конвейерной трассы меньше, чем указано в описании проекта.

Стальной корд становится более привлекательным, когда низкое удлинение и высокая прочность на разрыв существенно улучшают конструкцию. Для корректного сравнения следует учитывать массу ремня, натяжение, размер шкива, длину соединения, квалификацию монтажника, мониторинг, стратегию ремонта и общую стоимость за весь срок службы, а не только цену за метр.

Мониторинг и защита от разрывных волн на отдаленных маршрутах

Чем длиннее и удаленнее конвейер, тем больше материала может пройти над развивающимся дефектом, прежде чем его заметит оператор. Поэтому стальные кордовые ленты могут поставляться со встроенными петлями обнаружения, внешними системами обнаружения разрывов, сканированием корда, контролем стыков или измерением износа покрытия.

Система Rip Ranger от Fenner Dunlop предназначена для быстрого обнаружения продольных повреждений и ограничения их протяженности. Выбор подходящего пакета мониторинга зависит от последствий отказа. Для критически важных наземных конвейеров может быть оправдан постоянный мониторинг, в то время как для менее важных маршрутов может потребоваться плановый осмотр и портативное сканирование.

Информация, которую покупатели должны включать в запрос предложений (RFQ).

Распространенные ошибки в технических заданиях

Первая ошибка — выбор коэффициента запаса прочности ленты только на основе длины конвейера. Вторая — рассмотрение номинального коэффициента запаса прочности ленты как не зависящего от эффективности соединения и динамической нагрузки. Третья — принятие решений о конструкции и материалах соединения после того, как лента уже доставлена ​​на объект.

К другим ошибкам относятся использование диаметров шкивов от текстильной ленты меньшей прочности, выбор толщины покрытия без определения механизма износа, игнорирование защиты от влаги на поврежденных кромках и заказ дорогостоящей стальной кордовой ленты без соответствующего плана проверки или обнаружения разрывов.

FAQ

Почему для конвейеров большой протяженности в горнодобывающей промышленности используются ленты со стальным кордом?

Они обеспечивают высокую прочность на разрыв и низкое удлинение, что особенно важно при больших размерах конвейера, высоте подъема, грузоподъемности и рабочем натяжении.

Что означает ST2000?

Это указывает на номинальную прочность на растяжение по всей толщине ленты, равную 2000 Н/мм ширины ленты. Это не означает, что лента должна непрерывно работать при таком натяжении.

Какой коэффициент запаса прочности следует использовать для стального кордового ремня?

Необходимый коэффициент зависит от применимого стандарта, максимальных стационарных и динамических натяжений, эффективности соединения, условий эксплуатации, мониторинга и требований горнодобывающей промышленности. Его следует рассчитывать для конкретного конвейера.

Почему соединение так важно?

Соединение передает нагрузку между стальными кордами двух концов ремня. Некачественная конструкция, материалы, подготовка или вулканизация могут снизить прочность и срок службы.

Можно ли использовать ленту EP на длинном конвейере?

Да, если расчетные требования к натяжению, удлинению, натяжению, шкиву и месту соединения остаются практически осуществимыми. Расстояние между конвейерами само по себе не определяет тип ленты.

Что следует указать покупателям в заказе на ремень?

Запросите полный технический паспорт ремня, информацию о конструкции троса, характеристиках покрытия, рекомендуемых шкивах, чертежах соединений и материалах, сертификатах производственных испытаний, инструкциях по установке и любых положениях, касающихся мониторинга.

Заключительные рекомендации по покупке

Конвейерная лента со стальным кордом — это системный компонент, а не отдельный рулон резины. Ее характеристики должны определяться расчетом натяжения конвейера, ее защитные покрытия должны соответствовать руде, ее шкивы и переходники должны защищать корды, а место соединения должно быть спроектировано и задокументировано в рамках закупки. Для проекта по добыче полезных ископаемых на больших расстояниях надежность обеспечивается согласованием всех этих решений, а не выбором максимально возможного значения натяжения стального корда.