تصميم مخطط تدفق محطة التكسير والغربلة انطلاقًا من المنتج إلى الخلف

مخطط التدفق سلسلة قرارات لا قائمة أصناف

لا يبدأ تصميم مخطط تدفق محطة التكسير والغربلة بتعداد الآلات المطلوب شراؤها. الترتيب الصحيح معاكس: يُحدد نطاق المنتجات المراد بيعها، ويُدوَّن الطلب الشهري لكل مقاس، وتُعرَّف أصعب المقاسات إنتاجًا، ثم تُبنى السلسلة من عندها رجوعًا. أما التصميم الذي يبدأ بعدّ المكوّنات فيبدو مكتملًا على الورق ويعطي في الميدان إما فائضًا من النواعم وإما تكدّسًا دائمًا عند مرحلة بعينها.

منطق البناء العكسي بسيط. فالمحطة قائمة لإنتاج مادة قابلة للبيع ضمن نطاقات مقاس محددة، والكسارات وسيلة لا غاية. لذلك فأول رقم يُكتب ليس طاقة الكسارة بل الحد الأعلى والأدنى لمقاس المنتج المستهدف.

نسبة التصغير هي التي تحدد عدد المراحل

نسبة التصغير هي مقاس التغذية مقسومًا على مقاس المنتج، وتُحسب في المقارنات عادةً من المقاسين اللذين يمر عبرهما ثمانون بالمئة من التغذية والمنتج. ولكل نوع من الكسارات نطاق يعمل ضمنه بصورة معقولة، وتجاوز هذا النطاق يخفض الطاقة ويسرّع التآكل ويفسد شكل الحبيبة.

هذه القيم نطاقات عملية متعارف عليها في القطاع وليست ثوابت ميكانيكية. فالصلادة والكشط والرطوبة وتدرّج التغذية وضبط الآلة هي التي تحدد أين تعمل الدائرة فعليًا داخل النطاق.

حساب عدد المراحل المطلوب

نسبة التصغير الكلية هي أكبر كتلة قادمة من المحجر مقسومة على المقاس الأعلى للمنتج المستهدف. فإذا لم يتّسع هذا الرقم لنطاق آلة واحدة قُسّم العمل. ولنأخذ مثالًا محسوبًا: تغذية بمقاس 800 مم ومنتج 0-19 مم. النسبة الكلية نحو 42:1، ولا تغطيها مرحلة واحدة بكفاءة.

وبعد بناء السلسلة يأتي التحقق من بقاء كل مرحلة داخل نطاقها. فتحميل مرحلة بنسبة 10:1 وترك أخرى تعمل عند 1.5:1 يعطي النسبة الكلية نفسها لكنه ينتج محطة غير متوازنة: المرحلة المحمّلة تصير عنق الزجاجة والمرحلة الفارغة رأس مال معطّل.

دائرة مغلقة أم مفتوحة

في الدائرة المفتوحة تمر المادة في الكسارة مرة واحدة ثم تُغربل، ويبقى ما تجاوز المقاس ضمن تيار المنتج. أما في الدائرة المغلقة فيعود فائض الغربال إلى الكسارة نفسها. وإغلاق الدائرة يشدّ الحد الأعلى للمقاس ويصبح لا غنى عنه حين يكون هامش المواصفة ضيقًا. وثمن ذلك هو الحمل الدائر: إذ ترى الكسارة أطنانًا أكثر من التغذية الطازجة، والاختيار الذي يهمل هذا الهامش يبدأ صغيرًا.

ويتوقف مقدار الحمل الدائر مباشرة على كفاءة الغربلة، أي على نسبة المادة تحت المقاس في التغذية التي تعبر القماش فعلًا. فكلما انخفضت الكفاءة زاد الراجع، وحملت الكسارة ما لا ينبغي أن تحمله، وتبخّرت الطاقة الإنتاجية من دون إشارة ظاهرة.

عدّ مساحة الغربلة جزءًا من المخطط

من الأخطاء الشائعة معاملة الغرابيل كملحق يُضاف بعد اختيار الكسارات. فإذا نقصت المساحة لن يعطي أي تركيب من الكسارات المنتجَ المستهدف. ويجمع تحديد المساحة بين معدل التغذية وسماكة الفراش ونسبة ما دون المقاس والرطوبة وشكل الفتحة. كما أن الانسداد في مادة رطبة عالية النواعم يجعل الطاقة الواردة في الكتالوج بلا معنى في الموقع.

ثابتة أم متنقلة: قرار يعيد تشكيل المخطط

يتحقق المخطط نفسه في محطة ثابتة كخط متصل، وفي التركيب المتنقل كوحدات منفصلة يغذي بعضها بعضًا. فالتركيب المتنقل يتيح النقل والتشغيل السريع، والثابت يسمح بسيور أطول ومساحات تخزين أوسع واستهلاك طاقة أقل للطن عادةً. ويتبع القرار عمر الاحتياطي وتواتر النقل واتساع نطاق المنتجات. ويفصّل هذه المقارنة الدليل الخاص بالاختيار بين المحطة المتنقلة والزاحفة والثابتة.

قائمة التحقق من المخطط

ستة أسئلة تُغلق التصميم. هل تعمل كل مرحلة داخل نطاق تصغيرها؟ وهل حُسب الحمل الدائر عند اختيار الكسارات؟ وهل تكفي مساحة الغربلة للمقاس الأكثر طلبًا؟ وهل تمتص السعات الوسيطة توقفًا قصيرًا في مرحلة من دون نقله إلى غيرها؟ وهل ارتبط فائض النواعم بمنتج قابل للبيع؟ وأخيرًا، هل قِيس تدرّج التغذية القادم من المحجر فعلًا؟ وتُعالَج امتدادات هذه الأسئلة في جانب المحجر ضمن مقالات هندسة التعدين.

أسئلة متكررة

هل ثلاث مراحل ضرورية دائمًا؟

لا. فإذا كان المقاس الأعلى للمنتج خشنًا قد تكفي مرحلتان. النسبة الكلية هي التي تحدد العدد لا العادة.

هل تقلل الكسارة الصدمية عدد المراحل؟

قد تقللها لأنها تعطي تصغيرًا أكبر في المرور الواحد، لكن مقابل ذلك ترتفع نسبة النواعم واستهلاك قطع التآكل، وهي مقايضة خاسرة غالبًا في الصخر الصلد الكاشط.

هل تحتاج كل محطة إلى دائرة مغلقة؟

فقط حين تفرض المواصفة حدًا أعلى ضيقًا. أما مواد الطرق ذات الهامش الواسع فتكفيها الدائرة المفتوحة غالبًا.

كيف يُدار فائض النواعم؟

إما أن يُباع منتجًا وإما أن يُخفَّض توليده. والمراحل الزائدة والاعتماد المفرط على الكسارات الصدمية سببان معتادان لتضخّمه.