الحمل الدائري في دائرة التكسير المغلقة: حساب التغذية الحقيقية

حين تنتج المحطة 200 طن/ساعة من المنتج النهائي، فإن افتراض أن الكسارة الثانوية أو الثالثية تتلقى 200 طن/ساعة خطأ شائع ومكلف. ففي الدائرة المغلقة يعود المرفوض من الغربال إلى الكسارة، فتعالج الآلة التغذية الطازجة والعائد معاً. ويعبّر الحمل الدائري في دائرة التكسير المغلقة عن هذا العائد منسوباً إلى التغذية الطازجة، وهو الذي يحدد مقاس الآلة والقدرة المركبة وعرض السيور واستهلاك قطع التآكل.

ميزان الكتلة يختصر في معادلة واحدة

في الحالة المستقرة يخرج من المحطة إنتاج يساوي التغذية الطازجة الداخلة. لنرمز بـ x إلى نسبة مخرج الكسارة الباقية فوق حد الفصل، وبـ E إلى كفاءة الغربال في إخراج المار. عندئذ تكون التغذية الكلية T إلى الكسارة، منسوبة إلى التغذية الطازجة: T = 1 ÷ [E × (1 − x)]، ويكون الحمل الدائري هو هذا المعامل ناقص واحد. فعند x = 0.40 و E = 0.90 ترى الكسارة 1.85 ضعف التغذية الطازجة، أي حملاً دائرياً مقداره 85 بالمئة. وفي دائرة سعتها 200 طن/ساعة يعني ذلك مرور 370 طن/ساعة عبر غرفة التكسير.

الحمل الدائري في دائرة التكسير المغلقة بالأرقام

الفارق بين طرفي الجدول يتجاوز الضعف. فعند التغذية الطازجة نفسها تطلب إحدى الحالتين 1.25 ضعف سعة الآلة وتطلب الأخرى 2.50 ضعف. لذلك فإن مساواة السعة الاسمية للكسارة بسعة المحطة في مرحلة مغلقة تملأ الغربال وتخنق غرفة التكسير منذ الوردية الأولى.

لماذا تشوّه كفاءة الغربلة النتيجة

حين تنخفض الكفاءة تبقى النواعم التي مكانها المنتج فوق سطح الغربال وتعود إلى الكسارة. تعيد الآلة تكسيرها مرة ثانية، وهذه طاقة مهدورة وعمر بطانة مهدور. صفوف x = 0.30 توضح ذلك: انخفاض الكفاءة من 1.00 إلى 0.90 يرفع الحمل من 43 إلى 59 بالمئة. والأسباب معروفة: انسداد العيون، وسماكة طبقة المادة، وزاوية الطبق غير المناسبة، واتساع فتحات الشبك بالتآكل. وتكبير الكسارة قبل معالجة هذه الأسباب الأربعة معالجة للمشكلة من أغلى أطرافها.

الخطأ نفسه يتكرر في السيور والمحركات

الحمل الدائري لا يخص الكسارة وحدها. فسير العودة وسير تغذية الغربال ومساحة الغربلة تتوسع بالمعامل نفسه. وعند حمل دائري مقداره 100 بالمئة يصنّف الغربال ضعف تنّاج المحطة. وسير العودة المحسوب على أساس الإنتاج يصبح عنق الزجاجة رغم بقاء هامش في الكسارة. أما في جانب الحركة فالحاكم هو الذروة لا القدرة المتوسطة، لأن المادة العائدة أصلب وأكثر تكعيباً من التغذية الطازجة، إذ خرجت الحبيبات سهلة الكسر إلى المنتج في المرور الأول.

قياس الدائرة بدل التخمين

تكفي ثلاث نقاط لأخذ العينات: مخرج الكسارة، والمار من الغربال، والمرفوض العائد. وبمقارنة نسبة المار من الفتحة نفسها في التيارات الثلاثة يظهر الحمل الدائري مباشرة. وتؤخذ العينة والسير متوقف ومن كامل المقطع؛ أما الجرف من سير متحرك فيبالغ في تمثيل الحبيبات الخشنة ويحرّف النتيجة. وتكرار القياس في بداية الوردية ثم بعد تغيير الشبك مباشرة يبيّن سرعة تدهور الكفاءة.

الكلفة في الطاقة والتآكل

كلما ارتفع الحمل الدائري ارتفعت الطاقة المستهلكة لكل طن منتج، لأن الحبيبات ذاتها تعبر الغرفة أكثر من مرة. ويسير استهلاك قطع التآكل في الاتجاه نفسه: فالبطانة أو المطرقة أو قضيب الصدم تتآكل بحسب التنّاج المار عبر الكسارة لا بحسب إنتاج المحطة. وعند حمل مقداره 100 بالمئة ينخفض عمر القطعة إلى النصف تقريباً مقارنة بالدائرة المفتوحة. لذلك فإن كسب بضع نقاط في كفاءة الغربلة يعود أسرع من شراء آلة جديدة.

أثر ذلك على اختيار الآلة

في المرحلة المغلقة تُختار الكسارة على أساس التغذية الكلية المحسوبة لا التغذية الطازجة، مع هامش لتذبذب التغذية. وحيث يكون الشكل المكعبي هو الهدف تعمل كسارة ثالثية عادةً بحمل دائري مرتفع، فما يبدو زيادة في المقاس هو جزء من التصميم. أما قرارات الدائرة المرتبطة بنوع الصخر والمنحنى المستهدف فمبسوطة أكثر في قسم هندسة التعدين.

أسئلة متكررة

هل توجد قيمة مثالية للحمل الدائري؟

لا توجد قيمة واحدة تصلح للجميع؛ يحددها المنحنى المستهدف ومساحة الغربلة المتاحة. وإذا تجاوز الحمل التوقع بفارق كبير يُراجع أولاً أداء الغربال ثم فتحة التصريف.

هل توسيع فتحة التصريف يخفض الحمل؟

التوسيع يرفع نسبة المرفوض ومن ثم يرفع الحمل، والتضييق يخفضه لكنه يزيد القدرة المسحوبة والتآكل. ويُتخذ القرار وفق التدرج الحبيبي.

هل تحل الدائرة المفتوحة المشكلة؟

تلغي العودة لكنها تتخلى عن التحكم في أكبر مقاس حبيبي. وإذا كانت المواصفة تحدّ هذا المقاس تصبح الدائرة المغلقة أمراً لا مفر منه.

أرسل لنا تحليل الغربلة والمنحنى المستهدف؛ سنحسب الحمل الدائري في دائرتك ونراجع معك توازن السعات مرحلةً بمرحلة.