欧宝体育体彩 >资源 >案例研究 >案例研究:钾盐生产商

钾盐生产商

钾肥生产商通过输送设备标准化实现操作节约

下载

挑战

一家全球钾盐开采和加工公司计划在加拿大萨斯喀彻温省的现有工厂进行重大扩建,同时在现有工厂附近新建一座加工厂。扩建和新建将使钾肥生产商的产能翻一番。为了满足全球对主要用于化肥的钾基地块日益增长的需求,需要进行扩建。

利用的产品

ob平台
整体式输送机


了解铣削过程

CDM整体输送系统 钾盐生产是一个分层过程,矿石从地球上开采,经过研磨过程,达到肥料所需的浓度和粒度。

磨矿过程开始于将矿石粉碎和磨成更小的碎片和颗粒。下一阶段被称为浮选,利用空气将碳酸钾向上吸引,通过浮选机,较重的盐、粘土和其他杂质落在机器底部,在那里收集和丢弃。

钾盐现在进入干燥和上浆阶段。在研磨过程的这一阶段,钾盐在400华氏度下干燥。干钾盐通过一系列筛网筛,在筛网筛中颗粒产品与较大颗粒分离。钾盐研磨过程的第四阶段是压实和上浆。在这一阶段,一些精细材料通过高压辊熔化,以产生更大的颗粒。

然后成品被储存或运输以供立即使用。

材料处理挑战

在铣削过程的每个阶段,需要将大量材料从加工过程中的一个点移动到下一个点。扩建的规模和范围,加上新设施的要求,意味着钾肥公司需要近100台单独的输送机进行物料输送。

potash公司通过一家工程、采购和施工(EP&C)承包商制定了一份工艺输送需求清单。虽然钾肥公司正在扩张,但运营成本仍需保持在较低水平。

钾肥价格波动很大,受大宗商品驱动,需要严格的后端成本控制。这意味着根据总拥有成本(TCO)来评估资本购买。所选输送机所要达到的物料搬运输送机的TCO要求;几乎没有计划外停机时间,通用性将被最大化,因此输送机备件将在设施内尽可能普遍和通用。

故障模式传感器将包含在所有输送机中,以提醒操作人员在材料移动过程中的潜在问题,并具有行业标准和各单元之间的共性,优化输送机支持,并允许热膨胀,同时保持对增加的结构钢的需求低。

由于输送带的容量和长度要求范围很广,TCO要求很复杂。挑战将是找到一个最佳的输送机设计,有效地处理应用需求的变化与TCO规范的公共需求。输送系统的输送量从20到1475 MTPH,长度从30英尺到170英尺,可处理环境温度至400°F的不同产品。

在对EPC要求的整体拖曳输送机的所有方案进行技术审查后,EPC承包商选择CDM系统公司作为中标者。合同的授予是基于TCO要求的实现,以及总资本支出和MRO成本的节约。

CDM设计流程并未因TCO请求而脱轨,而是对公司内部已经标准化的流程进行了补充。CDM使用TCO需求作为设计的基础,再加上他们自己根深蒂固的评估过程。

为工艺条件设计输送机

输送机的设计是为了确保应用程序的要求得到满足,同时提供寿命和最大限度地减少计划外停机时间。在整个钾肥磨粉过程中,当从一个阶段过渡到另一个阶段时,所输送的材料发生了巨大的变化。

操作中破碎和研磨阶段的物料粒度较大,含有盐、粘土和其他杂质;因此,选择传送链和飞行组件来处理较大形式的材料。在浮选之后和干燥过程之前的输送机设计需要更多地考虑材料的中度磨损但高度腐蚀性,因为该阶段的含水量为10-20%。

在定径和压实回路中,材料更细、更自由流动,并在干燥后保持较高的温度。这些操作因素用于确定链条、航班和外壳材料和厚度,以满足TCO目标。图1概述了CDM使用的关键工程标准,适用于设计和总拥有成本。

CDM关键设计标准
输送机外壳结构材料的选择范围从带有陶瓷耐磨衬的316L不锈钢(其中来自浮选工艺的湿材料具有高度腐蚀性)到A.R.S.400-500BHN钢板(用于工艺中腐蚀性较小的部分,如破碎、压实和定径),储存和装船。

在这些区域,设计输送机以应对温度升高和磨损是关键因素。此外,选择5052铝材料用于选择的盖子和防护应用,以简化维护过程。将这种轻质材料用于输送机的特定部件,在保持适当结构完整性的同时,为维护/操作员带来了好处。

  • 目标:

    最大限度地提高输送设备的通用性。面临的挑战不仅是最大限度地实现新设备的标准化,新设备的小时容量从20 MTPH到1475 MTPH不等,而且还评估设施内现有设备的通用性。

  • 设计参数:

    CDM使用其标准的TCO设计过程,结合关键设计标准(图1),对超过80个独立的输送机进行设计和尺寸设计,输送机组件的设计差异最小。

五个大小输送机-设计容量范围从20 - 1475 MTPH。

两个链- CDM为客户提供了两种不同的链条系列,供整个工厂使用。链条的选择是基于每个特定输送机的设计标准。关键因素如输送带长度,小时容量,HP消耗,链/输送带速度被用来确定每个输送带所需的链拉力。

根据工作载荷和链拉力选择了两种工程链设计方案。当传送带需要在更远的距离上承载更大的能力时,CDM 175系列链条的工作负载强度为24540磅。采用CDM 142STD系列链条设计的额定长度为20-150英尺的低容量输送机,其工作负载为13000磅。

这两种链条选择使链条、电机和其他关键部件的寿命与输送机的总成本相平衡。

对于我们的工作负载,所有CDM链条都提供了5.5:1的服务系数。由于所有输送机的标高均不超过10度,因此BT型飞行选择在所有输送机中都是通用的。

七种不同的轴承尺寸和轴选择-在输送机上安装了超过350个轴承,CDM设计方法产生了最大的通用性,减少了钾肥生产商每年的备件维护预算数千美元。

六齿轮减速器的选择–马力范围从5马力到250马力,转速范围从16到30转/分。CDM设计和报价过程中内置的TCO重点使齿轮减速器的选择受到限制。在某些情况下,输送机的初始成本会升高。然而,净成本显示出显著的节约。

例如,其中两台输送机可能采用较小的减速器。这一选择将为钾肥生产商节省每台输送机3000.00美元。然而,选择较小的减速器将需要生产商以18000.00美元的成本储备另一个独特的驱动器。TCO方法可节省12000美元的净成本。

一种常见的传感器,用于故障模式警报–CDM选择了一种通用传感器,可准确监测和报告溜槽堵塞、断链和零速检测。警报是声音和视觉的,为工程师和操作员提供潜在问题的即时通知。物料输送系统有150多个传感器。单一传感器类型的标准化限制了对商店的影响,并节省了数千美元的库存和人工维修成本。

  • 目标:

    对输送机进行结构安全和自支撑设计,以限制对设施核心基础设施增加的结构钢要求。

  • 设计参数:

    CDM与钾肥生产商的结构部门合作,尽量减少对业主提供的额外结构钢材的需求。CDM设计并提供了所有的输送机支撑,其中包括热膨胀,并允许客户提供标准槽。热膨胀是一个重要的设计组成部分,因为工厂环境温度范围为0至105华氏度,材料温度范围为30至400华氏度。由于可能的+7”偏差,几乎所有的输送机在进口位置和中间排放位置都配备了膨胀节。这些设计要求和实现确保了安全、可靠、长期生产。

基于长期观点的成功扩建项目

CDM的目标是设计和建造最适合应用的设备,并为客户提供最低的总体拥有成本。EPC承包商和钾盐生产商通过TCO设计方法实现了可量化的节约。