Dans notre glossaire, vous trouverez une liste complète d'explications pour une grande variété de termes de l'industrie minière.
Nous avons expliqué tous les termes techniques pour vous d'une manière détaillée et compréhensible.
Avertissement: Ce texte a été initialement rédigé en anglais et traduit à l’aide d’une IA.
Roche
L’amphibolite est une roche métamorphique. Les principaux composants sont les amphiboles (principalement la hornblende) et le plagioclase. Du quartz, du grenat, du diopside, de l’épidote et de la biotite peuvent également être présents. La composition chimique des amphibolites est métabasique. Elles sont obtenues à partir de magmatites basiques telles que les gabbros, les basaltes, les andésites et leurs tufs ou à partir de marnes et de tuffites (para-amphibolites).
Propriété des Installations de produits en vrac
Pour les matériaux granuleux, à écoulement libre et sans cohésion, tels que les céréales, les engrais minéraux granulés, le calcaire, les granulés, le coke, etc., l’angle de talus naturel – également connu sous le nom d’angle de pente – est l’angle maximal auquel les particules individuelles de la surface cessent de glisser vers le bas. L’angle de talus naturel peut être facilement déterminé en laissant le vrac s’écouler de la zone de base d’un échantillonneur en forme de cylindre à faible hauteur de basculement sur un support horizontal ferme.
Charbon bitumineux
L’anthracite est un charbon bitumineux dont la teneur en matières volatiles est inférieure à dix pour cent. Cette forme de charbon de haute qualité est extrêmement dure. L’anthracite se forme à partir de matières végétales sous haute pression et en l’absence d’air. Cela augmente la teneur en carbone qui se situe à plus de 91,5 pour cent en poids. L’anthracite est particulièrement apprécié comme combustible en raison de sa teneur énergétique élevée, de la flamme chaude qu’il produit et de ses propriétés de combustion qui font qu’il ne laisse presque aucun résidu.
Remplissage de cavité
Dans l’exploitation minière, le terme remblayage désigne le remplissage de la cavité entre la zone excavée et la masse rocheuse à l’aide de matériaux appropriés. Divers matériaux (tels que le gravier) et un certain nombre de technologies différentes sont utilisés pour le remblayage.
Roche sédimentaire
Les formations de fer rubané sont des unités de roche sédimentaire marine contenant du fer qui ont été principalement déposées au cours de la période précambrienne. Elles possèdent une structure rubanée caractéristique en raison de leurs couches contenant du métal. Les couches sont principalement constituées de minéraux ferreux avec une section transversale verticale qui rappelle des bandes. C’est ce qui leur donne leur nom.
Roche ignée
Le basalte est une roche ignée basique. Il est constitué en particulier de silicates de fer et de magnésium avec des pyroxènes et du feldspath riche en calcium (plagioclase), et généralement aussi d’olivine. Le basalte est l’équivalent volcanique du gabbro (plutonite), qui a la même composition chimique. Le basalte est généralement gris foncé à noir. Comme la roche est formée par l’action de processus volcaniques, la matrice est généralement à grain fin en raison du refroidissement rapide qu’elle subit.
Métal de base
Les métaux de base sont caractérisés par le fait qu’ils s’oxydent – dans des conditions normales, ils réagissent avec l’oxygène de l’air. Par exemple, le fer rouille. Le zinc et l’aluminium se protègent par passivation, qui est la formation d’une couche d’oxyde résistante à la corrosion qui empêche toute oxydation supplémentaire. Les métaux de base diffèrent chimiquement des métaux nobles en ce que leurs paires redox ont un potentiel d’électrode standard négatif au lieu d’un potentiel positif (par rapport à l’électrode à hydrogène standard).
Minerai d’aluminium
La bauxite est un minerai d’aluminium qui se compose principalement des matériaux d’aluminium gibbsite (hydrargillite) et diaspore ainsi que des oxydes de fer hématite et goethite, du matériau argileux kaolinite et de petites quantités de l’oxyde de titane anatase. La bauxite tire son nom de son lieu de découverte, Les Baux-de-Provence dans le sud de la France. Elle y a été découverte pour la première fois en 1821.
Un système pour déplacer des Installations de produits en vrac
Machine qui transporte des Installations de produits en vrac sur un transporteur à courroie. Il se compose principalement d’une structure de support en profilés d’acier, d’une station d’entraînement, d’une station de retour, de rouleaux et d’un transporteur à courroie.
Technologie minière
Les wagons à courroie sont des machines autonomes construites sur des chenilles qui servent à transporter et à décharger les stériles ou les minéraux. Dans l’exploitation minière à ciel ouvert, ces machines sont des maillons très importants pour les activités continues d’excavation, de transport et de déchargement, en particulier lorsque les zones d’extraction et de déversement sont réparties sur des distances importantes.
Les wagons à courroie permettent de réaliser des économies sur les investissements globaux et les coûts d’exploitation, qui seraient autrement considérablement plus élevés en raison de la nécessité d’acquérir des équipements principaux plus importants.
Parcs de stockage
De nombreuses applications de manutention d’Installations de produits en vrac nécessitent un traitement du matériau compatible avec le processus. Leurs propriétés chimiques et physiques doivent être aussi homogènes que possible. Étant donné que la plupart de ces matériaux proviennent de carrières ou de mines à ciel ouvert, leurs propriétés peuvent varier énormément et les parcs de stockage doivent donc répondre à des normes beaucoup plus élevées. Un parc de stockage conçu non seulement comme un tampon ou pour conserver des stocks de secours, mais aussi pour homogénéiser les propriétés des matériaux, est connu sous le nom de lit d’homogénéisation. Une telle installation assure le mélange ou la pré-homogénéisation en combinant une technologie d’empilage spécifique avec un type particulier de technologie de récupération.
De manière générale, le matériau est empilé en couches consécutives, et selon le type de récupération, une, plusieurs ou toutes les couches sont récupérées en même temps. L’efficacité d’un tel lit d’homogénéisation est exprimée par l’effet d’homogénéisation, généralement aussi appelé effet de mélange.
Extraction de minerai
Le foudroyage par blocs est une méthode d’exploitation minière souterraine dans la roche dure dans laquelle un corps minéralisé est sapé jusqu’à ce qu’il s’effondre finalement sous son propre poids. Cela peut entraîner la formation de grandes dépressions de surface appelées dolines ou gouffres. La méthode est un moyen économique d’exploiter de grands gisements de minerai.
Machines de parc de stockage
Les récupérateurs de type pont sont exclusivement utilisés dans la récupération de face. Une poutre de pont est utilisée pour la structure de support. La chaîne de gratteur est située sous la poutre de pont. Des chariots de type herse avec des bras de herse sont montés sur la structure du pont d’un côté ou des deux côtés. Leur forme est adaptée à la section transversale du tas de stockage. La poutre de pont qui enjambe toute la largeur du pied du tas de stockage est supportée par un châssis roulant sur rail. En déplaçant le chariot de herse en sens inverse, le bras de herse, qui est supporté sur la face frontale du tas de stockage, ameublit le vrac. En conséquence, les solides en vrac s’écoulent jusqu’au pied du tas de stockage sur la surface de la pente. Ici, ils sont ramassés par la chaîne de gratteur et transférés à un transporteur à courroie pour le déchargement.
Dans les parcs de stockage circulaires, des récupérateurs de type pont, qui tournent via une colonne d’orientation autour d’un axe central, sont utilisés. Dans cette disposition, le point extérieur de la poutre de pont avec le châssis est supporté sur un rail annulaire.
Les récupérateurs de type pont sont également connus sous le nom d’installations de lit d’homogénéisation car ils produisent les meilleurs effets d’homogénéisation dans la récupération de solides en vrac. Cet effet d’homogénéisation est produit par le travail du bras de herse se déplaçant transversalement au tas de stockage, pré-mélangeant ainsi les solides en vrac provenant de différentes couches du tas de stockage. Par la suite, le vrac est à nouveau mélangé par les pelles de gratteur au pied du tas de stockage. La herse peut atteindre toutes les couches sur la face frontale du tas de stockage et les retirer à une profondeur uniforme.
L’utilisation de récupérateurs de type pont avec des chaînes de gratteur est limitée par les propriétés du vrac. Les Installations de produits en vrac à faible écoulement ne peuvent être récupérés que très lentement (voire pas du tout). Dans de tels cas, des machines de type pont avec une roue à godets ou une chaîne à godets sont utilisées.
Transport vertical de Installations de produits en vrac pulvérulents ou de petite taille
Un transporteur continu pour l’élévation verticale de Installations de produits en vrac pulvérulents ou de petite taille. Les godets sont fixés à une chaîne à double ou simple brin, une chaîne à axes ou une courroie. Transporteur continu vertical avec des godets utilisés comme éléments de support qui ramassent le matériau à transporter ou sont remplis et vidés dans certaines zones. Des courroies ou des chaînes sont utilisées comme éléments de traction.
Machines de parc de stockage
Les récupérateurs à roue à godets équipés d’un cantilever de roue-pelle sont utilisés sur les parcs de stockage pour récupérer de grands flux massiques de solides en vrac à faible écoulement ou de Installations de produits en vrac de densité relativement élevée. Le principe de conception et la fonction des récupérateurs à roue à godets ne sont pas essentiellement différents de ceux des excavatrices à roue à godets utilisées dans les mines à ciel ouvert. Cependant, les forces de coupe requises sur la roue à godets et les flux massiques à atteindre sont généralement un peu plus élevés dans l’exploitation minière à ciel ouvert. Les récupérateurs à roue à godets se composent principalement d’une superstructure orientable et d’un sous-châssis monté sur rail. Tant le cantilever de roue-pelle que le cantilever de contrepoids sont montés sur charnières sur la superstructure et haubanés par des câbles de haubanage ou des tirants via un pylône. Le cantilever de roue-pelle est levé ou abaissé à l’aide de treuils à câble ou de vérins hydrauliques. La roue à godets, qui est montée de manière excentrique sur la tête du cantilever de roue, ramasse le vrac et le transfère latéralement au transporteur en saillie. Le transporteur à courroie transporte les solides en vrac vers la goulotte centrale dans l’axe d’orientation de la superstructure, d’où le matériau est transféré à un transporteur de tas de stockage de déchargement circulant entre les rails du récupérateur. Afin d’obtenir des angles de dégagement potentiellement importants et une bonne coupe, un bon remplissage et une bonne vidange des godets, la roue à godets est montée de manière à ne pas seulement être tournée en torsion autour d’un axe vertical, mais aussi inclinée autour d’un axe horizontal disposé à angle droit par rapport à l’arbre de la roue.
De plus, des excavatrices à roue à godets de type à construction compacte montées sur chenilles sont également utilisées comme récupérateurs. Elles sont caractérisées par un poids unitaire particulièrement favorable. Elles sont très flexibles et peuvent être utilisées pour de nombreuses applications. Les récupérateurs de ce type ont un cantilever de roue à godets relativement court qui peut être levé et abaissé hydrauliquement, et pour la récupération de tas de stockage en fonctionnement par blocs, ils sont équipés d’un mécanisme d’orientation pour la superstructure et d’un cantilever de déchargement orientable séparément. Le cantilever de roue court ne nécessite qu’un petit OSHA de contrepoids. Ce contrepoids est positionné sur la plate-forme de la superstructure étendue vers l’arrière de telle sorte que le cantilever de déchargement puisse être orienté au-dessus de celui-ci. Le cantilever de roue est supporté dans le pylône de la superstructure au-dessus de la goulotte d’alimentation du transporteur à courroie de déchargement.
Outre cette conception, qui est typique des excavatrices de type à construction compacte, des récupérateurs à roue à godets de type à construction compacte modifiés sur chenilles sans cantilever de déchargement séparé sont construits pour des applications spécifiques. Dans ce cas, le matériau est transféré par un transporteur continu sans aucun transfert intermédiaire de la roue à godets au point de déchargement de la machine. Les récupérateurs à roue à godets de type à construction compacte sans cantilevers de déchargement séparés sont utilisés uniquement en fonctionnement de type banc. Par rapport aux excavatrices à roue à godets de type à construction compacte avec cantilever de déchargement séparé, la structure en acier de la superstructure de ces machines est d’une conception plus simple et plus légère. Il n’y a pas de station de transfert de matériau au centre de l’appareil, ce qui est un avantage supplémentaire en relation avec les matériaux abrasifs tels que le minerai de cuivre.
Un mélange granulaire ou fragmenté sous forme coulable
Les Installations de produits en vrac sont différents types de produits grumeleux, granulaires et pulvérulents, par exemple, les minerais, le charbon, la tourbe, le sable, la sciure de bois, le ciment. Selon VDI 2411, les Installations de produits en vrac sont des « matériaux meubles et coulables à transporter ».
Domaine de l’ingénierie centré sur la conception d’équipements utilisés pour la manutention de matériaux secs
La manutention des Installations de produits en vrac désigne le passage entre les différents moyens de transport dans la chaîne de transport du lieu d’extraction au lieu de transformation ou au consommateur. Une grande variété de moyens de transport peuvent être utilisés dans la chaîne de transport, notamment des camions, des wagons de chemin de fer, des navires de haute mer et des péniches. Le processus de manutention comprend le chargement et le déchargement des moyens de transport. Le choix de l’équipement de manutention à utiliser dépend principalement des propriétés des Installations de produits en vrac, du volume à manutentionner par unité de temps (débit massique) et du type de transport. De plus, les réglementations environnementales en vigueur, en particulier en ce qui concerne les émissions de poussière et de bruit (en particulier dans les ports et les dépôts de marchandises), doivent être respectées. Comme les systèmes de manutention sont souvent une interface dans le transport de marchandises, ils doivent répondre à certaines exigences en ce qui concerne les essais et la mesure de la quantité des solides en vrac expédiés ou fournis.
Port de transbordement pour petites marchandise
La zone d’un port utilisée pour le transbordement de petites marchandise. Les capacités d’entreposage, l’équipement de chargement et les installations d’emballage sont conçus pour la manutention de petites marchandise.
Procédure d’empilage
La méthode Chevcon a été développée pour le stockage circulaire avec un empileur pivotant continuellement d’avant en arrière sur une zone de tas de stockage. À chaque cycle de pivotement, la zone du tas de stockage se déplace d’un angle défini qui correspond à la croissance radiale du tas de stockage. L’empileur peut être levé et abaissé pour déposer des couches en forme de toit les unes sur les autres. L’empileur peut être programmé pour fonctionner à une distance minimale de la crête du tas de stockage afin d’éviter l’accumulation de poussière et d’endommager le matériau pendant l’empilage. À mesure que le tas de stockage s’élève, il y a moins d’homogénéisation car les granulométries ont tendance à se séparer dans chaque couche qui est empilée. Cependant, cet effet peut être entièrement compensé en utilisant des récupérateurs de type pont. Des équipements et des systèmes de contrôle considérablement plus compliqués sont nécessaires que pour la méthode Chevron.
Résumé :
Procédure d’empilage
Dans la méthode Chevron, l’empileur se déplace le long du tas de stockage tout le temps et déverse le matériau en une série de couches en forme de toit les unes sur les autres. Le point d’empilage peut toujours être maintenu à une hauteur constante. Cependant, une action d’empilage plus douce est possible avec des cantilevers réglables en hauteur qui peuvent être programmés pour maintenir une distance minimale de la crête d’un tas de stockage afin d’éviter d’endommager le matériau et de produire de la poussière. Dans cette procédure, différents composants en vrac peuvent facilement être mélangés.
À mesure que le tas de stockage s’élève, les changements d’épaisseur de couche (même volume de couche) peuvent être compensés en réduisant la vitesse de l’empileur (volume de couche plus important). La ségrégation de la granulométrie qui nuit à l’effet d’homogénéisation peut ensuite être entièrement compensée en utilisant des récupérateurs de type pont sur la face du tas de stockage.
Résumé :
Minerai
La chromite est un minéral appartenant aux oxydes. Chimiquement, c’est un oxyde de chrome et de fer. On le trouve généralement dans des agrégats granulaires à massifs. La couleur est généralement noire, mais rarement aussi brun foncé. La surface a un éclat métallique graisseux.
Parcs de stockage
Les parcs d’homogénéisation circulaires sont des parcs de stockage « sans fin » où le matériau est empilé en un parc d’homogénéisation circulaire par un déverseur tournant autour d’une colonne centrale. Une roue-pelle de reprise qui tourne également autour de l’axe central du parc d’homogénéisation déplace le matériau vers un entonnoir inférieur sous la colonne centrale, puis sur des transporteurs tunnel pour le transport sous le parc d’homogénéisation circulaire. Grâce à leur conception compacte, les parcs d’homogénéisation circulaires sont bien adaptés au stockage couvert des vracs. Contrairement aux parcs de stockage longitudinaux, ils permettent un empilage et une reprise simultanés et continus à partir du même parc d’homogénéisation sans aucune restriction.
Procédure d’empilage
Dans la méthode Cone Shell, les parcs d’homogénéisation sont constitués d’un déverseur qui se déplace à une vitesse uniformément basse ou par très petits pas et bascule d’une hauteur constante, ou par des transporteurs à bande montés sur arête dans un bâtiment de stockage. Ces parcs d’homogénéisation sont utilisés pour les solides en vrac de granulométries petites et uniformes, c’est-à-dire les matériaux d’une composition relativement homogène. Le principal avantage de cette méthode est que l’équipement mécanique et les systèmes de contrôle requis sont réduits au cote minimum. La ségrégation ne se produit qu’au sein de la même rangée de cônes, et la distribution granulométrique sur l’ensemble de la section transversale d’un parc d’homogénéisation est très uniforme. Le nombre de cônes construits dans une rangée dépendra de la granulométrie des vracs, de l’angle de talus et de l’effet de mélange souhaité.
Résumé :
Manutention portuaire
La prise automatique et continue de vracs est essentielle pour une application efficace du principe de transport continu et l’utilisation d’élévateurs à godets à puisage pour le déchargement des navires, y compris la vidange des résidus. Pour le transport vertical de vracs au moyen d’un élévateur à godets, les godets doivent être disposés de manière à pouvoir prendre le matériau en puisant dans le point de retour inférieur (pied de l’élévateur à godets). L’élévateur à godets des déchargeurs de navires continus (déchargeur de navires CONTI) peut être déplacé dans toutes les directions. Le pied de l’élévateur à godets est conçu pour atteindre toutes les positions à l’intérieur de la cale.
La liberté de mouvement de l’élévateur à godets est due à sa conception spécifique typique des déchargeurs de navires CONTI. La superstructure de la machine avec le transporteur en saillie de déchargement et le transporteur en saillie de contrepoids est montée pivotante sur un portique, qui peut être déplacé le long du quai. L’élévateur à godets à puisage, qui tourne autour de l’axe vertical, est situé sur la tête du transporteur en saillie de déchargement relevable. Alors que les chemins de transport verticaux et horizontaux sont enfermés pour empêcher les émissions de bruit et de poussière, le pied de l’élévateur à godets avec le guide-chaîne triangulaire n’est pas enfermé. En raison de cette conception, l’extraction des copeaux est possible avec les godets à puisage d’une manière similaire au principe de la roue-pelle ou de la chaîne à godets. Le matériau est pris sur la section horizontale inférieure du brin de chaîne.
Au niveau de la tête de l’élévateur à godets, les godets sont déchargés sur un plateau tournant horizontal, qui transfère les vracs au transporteur en saillie. Par rapport à l’utilisation de diverses goulottes, cette conception réduit considérablement la hauteur de chute des vracs, qui est déterminée par la conception, le type de construction de l’élévateur à godets rotatif et le développement de poussière et de bruit au niveau de la tête de l’élévateur à godets. Le transporteur en saillie transporte le matériau vers la trémie d’alimentation disposée dans l’axe d’orientation du déchargeur de navires d’où il est transféré aux transporteurs de quai du terminal par une bande d’extraction trémie réversible.
Transport et chargement de vracs tout au long de la chaîne de processus
Les minerais, les sels, les roches, la terre et les autres ressources qui ont été extraits doivent être transportés sur de longues distances. Après l’extraction et le concassage, le matériau doit passer par des stations telles que le broyage, la flottation, le séchage, l’homogénéisation, le mélange, le stockage intermédiaire et le chargement. Les systèmes de transport doivent assurer une manutention sûre, efficace et respectueuse de l’environnement de ces matériaux tout au long de la chaîne de processus.
Système de manutention efficace et respectueux de l’environnement pour les vracs tout au long de la chaîne de processus
Également appelé système de transport, système à bande ou transporteur à bande. Moyen de transport de matériaux granulaires ou fragmentés cohésifs ou non cohésifs ou de charge isolée. Ces systèmes transportent toutes sortes de vracs dans une grande variété de secteurs industriels.
Calcul de la machine
La détermination de la puissance installée pour chaque entraînement est particulièrement importante lors du calcul des fonctions de l’équipement de manutention. De manière générale, la puissance installée est le produit de la résistance cinématique résultante et du taux de mouvement. Les principaux types de résistance cinématique dans les différentes sections de manutention comprennent la résistance due au frottement, la résistance à la levée, la résistance au vent, la résistance à l’accélération.
Technologie minière
Des situations technologiques spécifiques exigent que la reprise du parc d’homogénéisation et la construction de nouveaux parcs d’homogénéisation aient lieu en même temps ou peu de temps après la reprise du matériau et au même endroit ou à proximité afin d’utiliser efficacement l’équipement et la zone de stockage disponibles. C’est généralement le cas dans la préparation chimique du minerai de cuivre. Le minerai de cuivre concassé et broyé est empilé sur des parcs d’homogénéisation de grande superficie et ensuite lixivié à l’acide via un système de tuyauterie pour dissoudre le cuivre contenu dans le minerai. Par la suite, l’acide est collecté par un système de drainage et acheminé vers une usine d’électrolyse pour la récupération du cuivre.
Après une période de rétention technologiquement requise (temps de lixiviation), le minerai de cuivre lixivié est repris à nouveau afin de le déverser sur un site final plus éloigné. Parallèlement au processus de reprise, l’espace maintenant libre est utilisé pour construire un nouveau tas. Ce processus de reprise continue des tas lixiviés et de reconstruction simultanée d’un parc d’homogénéisation avec du minerai de cuivre frais est appelé système de parc d’homogénéisation dynamique ou système de bassin de lixiviation dynamique.
Propriété des vracs
La plupart des vracs sont constitués de grains ou de particules de différentes tailles et formes. La granulométrie et la distribution granulométrique ont un impact majeur sur les propriétés d’écoulement des vracs. La granulométrie maximale est importante pour le calcul des composants de la machine (largeur de la bande, taille de seau, largeur auge, etc.) et des systèmes de transfert (goulottes de décharge).
Parcs de stockage
Outre le simple stockage, la principale fonction d’un lit d’homogénéisation est d’homogénéiser les vracs de différentes qualités, granulométries ou propriétés. L’effet connexe dépend en grande partie de la forme et de l’empilage du parc d’homogénéisation ainsi que de la disposition et du type d’équipement utilisé. L’effet d’homogénéisation varie avec les écarts du matériau empilé par rapport à sa composition moyenne et avec la fonction des roues-pelles de reprise utilisées (roues-pelles de reprise de type pont, racleurs portiques, roues-pelles de reprise).
Parcs de stockage
Le type de stockage le plus répandu pour les vracs est le parc de stockage longitudinal, qui a normalement un rapport longueur/largeur de 3:1. Les parcs de stockage longitudinaux sont souvent situés à l’extérieur. Toutefois, si le matériau doit être protégé des intempéries ou si l’environnement doit être protégé des émissions, ces parcs de stockage peuvent être situés à l’intérieur des bâtiments. L’empilage est effectué à partir de déverseurs se déplaçant le long du parc de stockage, de chariots-verseurs montés sur l’arête du toit ou de transporteurs à bande mobiles. Pour la reprise, des roues-pelles de reprise de type pont, des racleurs portiques et latéraux ou des roues-pelles de reprise sont utilisés.
Extraction de ressources minérales
Extraction de ressources minérales utiles comme les minerais, le charbon, le cuivre, les roches ou la terre conformément à une législation spéciale (droit minier). Cela se fait dans l’exploitation minière à ciel ouvert ou l’exploitation minière souterraine à l’aide de machines et d’équipements spéciaux.
Technologie minière
Les ponts transporteurs mobiles montés sur chenilles ont été spécialement conçus pour un fonctionnement dynamique continu afin de rationaliser le processus technologique d’empilage du minerai, de reprise des parcs d’homogénéisation lixiviés et de création de nouveaux parcs d’homogénéisation de minerai de manière économe en espace et en temps opportun.
Lors de la construction du parc d’homogénéisation, un chariot-verseur prend le minerai de cuivre fourni par un transporteur à bande longeant le tas jusqu’à un pont transporteur monté sur chenilles qui se déplace le long du parc d’homogénéisation. Le chariot-verseur se déplaçant d’avant en arrière sur ce pont transporteur alimente la ligne de parc d’homogénéisation de type table ligne par ligne. Les unités à chenilles doubles des ponts transporteurs sont capables de compenser toutes les variations du profil du sol dans toutes les directions. Pour cette raison, aucune exigence particulière n’est imposée à la couche de fondation. De plus, cela contribue à maintenir un mouvement de la courroie très stable.
Dans les systèmes de parcs d’homogénéisation dynamiques – parallèlement à la construction d’un parc d’homogénéisation – la reprise est effectuée par une roue-pelle de reprise compacte montée sur chenilles qui, en fonctionnement de type banc, reprend le tas ligne par ligne. La roue-pelle de reprise livre le minerai lixivié via une trémie mobile à un pont transporteur monté sur chenilles d’où le matériau est transféré à un transporteur à bande longeant le tas pour emporter le matériau. D’autres systèmes de transport stationnaires transportent ensuite les vracs vers un transporteur à bande déplaçable avec chariot-verseur mobile et transporteur en saillie de décharge. Ce dernier transfère soit le matériau directement, soit via un convoyeur intermédiaire à un déverseur de type à construction compacte monté sur chenilles pour déverser le minerai lixivié sur un tas final.
Pour assurer une utilisation efficace de l’équipement du parc d’homogénéisation, les ponts transporteurs mobiles se déplacent soit en demi-cercle à l’extrémité du parc d’homogénéisation de type table, soit (après que les chenilles doubles ont été tournées) longitudinalement sur le côté opposé aux transporteurs longitudinaux pour continuer leur travail. Ce faisant, ils traversent les transporteurs longitudinaux circulant dans cette zone sous le niveau du sol.
Propriété des vracs
Les propriétés des vracs sont déterminées principalement par leur teneur en eau. Plutôt que l’eau liée (eau structurale, eau adsorbée), l’eau « libre » entre les particules (eau interstitielle retenue dans les espaces creux en raison de la tension superficielle) est importante dans des conditions normales de température et de pression. La teneur en eau des vracs est déterminée en séchant un échantillon dans un four de séchage à 105 °C pendant plus de six heures. Alternativement, un séchage à haute vitesse avec des émetteurs infrarouges (DIN 18121, partie 1 et partie 2) est possible.
Un transporteur à bande pour le transport terrestre de vracs
Un transporteur pour le transport terrestre continu (longue distance) de vracs vers un lieu de stockage tel qu’un parc d’homogénéisation. De là, le matériau peut être repris par des wagons de chemin de fer ou des camions pour un traitement ultérieur. Les transporteurs à bande terrestres sont utilisés partout où de grandes quantités de vracs doivent être transportées d’un point A à un point B de manière efficace et écologique.
Machines de parc de stockage
Le portique du racleur portique couvre entièrement le parc d’homogénéisation. Le portique est soutenu par deux trains de roulement de chaque côté, ce qui permet de couvrir des parcs d’homogénéisation jusqu’à 75 m de large. Le transporteur en saillie du racleur est manœuvré par un mécanisme de levage. Une fois de plus, les vracs sont transférés au transporteur de reprise par une auge de transfert (située à l’extérieur du portique) ou une table d’alimentation (à l’intérieur du portique). Lorsqu’ils sont utilisés dans les parcs de stockage extérieurs, les racleurs portiques ont souvent un ou deux transporteurs en saillie principaux disposés en parallèle. Dans leur position relevée, ces transporteurs en saillie dépassent le contour du portique.
Les racleurs portiques avec transporteurs en saillie principaux et flèche auxiliaire sont déployés à l’intérieur des bâtiments de stockage. Dans ce type de construction, les transporteurs en saillie ne s’étendent pas au-delà du contour du portique dans aucune position, de sorte que la section transversale de l’entrepôt peut être largement adaptée aux dimensions du portique du racleur. La flèche auxiliaire a pour tâche d’alimenter le matériau au transporteur en saillie principal, de sorte que toute la section transversale du parc d’homogénéisation puisse être reprise en continu. Cela garantit un flux de matériau très régulier pendant la reprise longitudinale. Toutefois, les exigences d’ingénierie pour cette disposition sont plus sophistiquées, en particulier en ce qui concerne le mécanisme d’entraînement et le système de contrôle des éléments de reprise.
Les racleurs portiques sont également utilisés dans les parcs d’homogénéisation circulaires. Pour cette version, le portique est soutenu d’un côté sur la colonne centrale par une couronne d’orientation à billes et de l’autre côté par le train de roulement sur un rail annulaire.
Manutention portuaire
Les chargeurs de navires à déplacement radial, également appelés chargeurs de navires radiaux de type quadrant, sont utilisés dans les ports maritimes dont la profondeur ne permet pas aux navires de grand tirant d’eau d’accoster. Ils sont situés au large et reliés au continent par des ponts transporteurs. La particularité d’un chargeur de navires radial de type quadrant est son pont principal, qui peut être orienté selon un certain angle (quadrant) autour d’un axe de rotation central. Dans ce cas, le montage de rail externe du pont principal est soutenu sur une fondation de pieux dans la mer et sur le coude de rail monté sur la fondation. Un transporteur en saillie qui peut être étendu radialement est soutenu sur le pont principal via des montages de rail. Le transporteur en saillie peut être levé ou abaissé par commande de câble, selon les besoins. Les câbles de ce dernier sont reliés au transporteur en saillie via un pylône. Cette marge de manœuvre permet à la tête du transporteur en saillie d’atteindre toutes les trappes de chargement sans avoir à déplacer le navire. Les vracs sont transférés au système de transport du chargeur de navires dans son axe de rotation via le pont transporteur venant du continent, et le navire est chargé par le transporteur à bande du transporteur en saillie.
Machines de parc de stockage
Alors que certains parcs de stockage plus petits qui traitent de petits flux de matériaux utilisent une main-d’œuvre élevée (p. ex. conduite de chargeuses sur pneus) pour la reprise, les sites plus grands peuvent choisir parmi un certain nombre de roues-pelles de reprise continues et d’équipements de lit d’homogénéisation. Ces derniers comprennent différents types de roues-pelles de reprise à racleur semi-automatiques ou automatiques et de roues-pelles de reprise. Ces machines retirent le matériau, le ramassent et le transfèrent à un transporteur à bande, qui l’emmène ailleurs pour un traitement ultérieur.
Les roues-pelles de reprise pour les parcs de stockage longitudinaux circulent sur des rails posés le long d’un parc d’homogénéisation et transfèrent les vracs à un transporteur à bande qui circule également à côté du parc d’homogénéisation. Dans les parcs d’homogénéisation circulaires, des roues-pelles de reprise orientables sont utilisées. Ils acheminent le matériau vers le centre du parc pour le transfert via un entonnoir dans le sol vers un transporteur à bande en dessous. En ce qui concerne la reprise de matériau à partir d’un parc d’homogénéisation, une distinction fondamentale est faite entre la reprise le long du côté et au niveau de la face.
Machines de parc de stockage
De nos jours, les racleurs de différentes conceptions fonctionnant en continu sont principalement utilisés pour la reprise des parcs d’homogénéisation de vracs. Les racleurs sont essentiellement divisés en équipements de type transporteur en saillie et de type pont. Leurs principaux ensembles fonctionnels comprennent l’élément de reprise, l’unité porteuse et le train de roulement ou le mécanisme d’orientation. L’élément de reprise se compose de deux chaînes à axes en acier à fonctionnement continu disposées en parallèle. Les pelles de racleur sont montées sur les chaînes à axes, qui sont soutenues via des galets de roulement circulant sur des rails. Les pelles de racleur sont équipées d’un cylindre déflecteur central, qui transfère les forces générées pendant la reprise à un rail de guidage supplémentaire à angle droit par rapport au mouvement de la courroie transporteuse. Dans les dispositifs à flèche, la flèche du gratteur est reliée de manière articulée à un châssis de base (gratteur latéral), à un portique (gratteur portique) ou à une colonne d’orientation (gratteur pivotant) et est maintenue, levée ou abaissée par une commande de treuil à câble.
Manutention portuaire
Les facteurs décisifs lors de la sélection et du dimensionnement d’un système de chargement de navires sont les propriétés des vracs, les conditions locales, les paramètres de performance et les exigences environnementales. En tenant compte de tous ces aspects, il convient de définir le principe de manutention le plus efficace et le plus rentable, nécessitant un minimum d’exploitation et de maintenance. Le système de chargement doit être adapté à l’infrastructure portuaire et doit être coordonné pour s’adapter aux tailles de navires actuelles et futures.
Les chargeurs de navires fonctionnant en mode continu pour charger les cales d’un navire se composent généralement d’un portique et d’une superstructure avec une flèche qui peut être levée ou abaissée. Le dispositif de chargement est situé à la tête de la flèche. Dans le cas de solides en vrac meubles, une goulotte télescopique ou un tube de chargement est utilisé pour le chargement. Pour la manutention des vracs, les goulottes télescopiques sont fréquemment équipées d’un dispositif de dépoussiérage. La superstructure d’un chargeur de navires peut être pivotante ou non pivotante.
Selon la nature du terminal portuaire, les chargeurs de navires sont soit de conception stationnaire, soit mobiles dans le sens de la longueur ou radialement. Les chargeurs de navires stationnaires ont une superstructure pivotante et sont principalement utilisés dans les ports intérieurs. Pendant le chargement, le navire à charger doit être déplacé afin que le chargeur de navires puisse remplir toute la cale.
Les chargeurs de navires mobiles dans le sens de la longueur sont les plus fréquemment utilisés. Ils sont utilisés aussi bien dans les ports intérieurs que dans les ports maritimes. Alors qu’un chargeur de navires stationnaire est alimenté directement par un transporteur à bande, les chargeurs de navires se déplaçant le long du quai doivent être utilisés en combinaison avec un chariot-verseur.
Machines de stockage
Dans le gratteur semi-portique, le portique enjambe un stock avec un mur de soutènement latéral ou périphérique. Dans ce cas, une voie est située au pied du stock, tandis que la voie opposée est soutenue en position surélevée sur le mur de soutènement du stock.
Les gratteurs semi-portiques sont également utilisés dans les parcs d’homogénéisation circulaires. Pour cette version, le portique est soutenu d’un côté sur la colonne centrale par une couronne d’orientation à billes et de l’autre côté par l’intermédiaire du train de roulement sur un rail annulaire.
Machines de stockage
Les gratteurs latéraux sont équipés de cantilevers de raclage qui peuvent être levés et abaissés, d’un châssis de base à contrepoids et du train de roulement monté sur rail. La position du cantilever de raclage est adaptée à la pente du stock par un treuil à câble. Le train de roulement monté sur rail est situé d’un seul côté du stock. L’unité est protégée contre le basculement par un contrepoids approprié. Les vracs récupérés sont évacués sur un transporteur à bande parallèle au stock.
Machines de stockage
La conception des gratteurs pivotants ressemble à celle des gratteurs latéraux. Cependant, le cantilever de raclage est relié de manière articulée à la plate-forme du mécanisme d’orientation. Ils sont principalement utilisés dans les parcs d’homogénéisation circulaires. Lorsqu’ils sont utilisés dans les parcs de stockage longitudinaux, les gratteurs pivotants sont en outre équipés d’un train de roulement sur rail ou sur chenilles. Les gratteurs pivotants permettent la reprise non seulement au moyen de transporteurs à bande en tunnel, mais aussi via des transporteurs à bande en galerie longeant le côté du bâtiment de stockage.
Les gratteurs pivotants sur chenilles sont parfaitement adaptés aux parcs de stockage longitudinaux avec un large pied de stock (par exemple, pour les engrais). Pour le processus de reprise, le cantilever de raclage est déplacé d’avant en arrière le long de la face avant, transférant les vracs à l’aide d’une auge de transfert vers un cantilever de chargement pivotant, qui est relié à la bande de la galerie. Dans ce cas, au lieu d’un train de roulement sur rail, un train de roulement sur chenilles est sélectionné en raison de sa charge plus faible sur le sol de l’entrepôt. Un logiciel spécialement développé est utilisé pour contrôler les entraînements des chenilles. À cette fin, la position du cantilever de chargement est ajustée à la position du chariot de la trémie d’alimentation de la bande de la galerie. Toute correction requise de la position est effectuée automatiquement par le chariot de la trémie et en modifiant l’angle d’orientation du cantilever de chargement.
Alors que les gratteurs pivotants dans les parcs d’homogénéisation circulaires fonctionnent en mode d’opération automatique, dans les parcs de stockage longitudinaux, ils fonctionnent principalement manuellement, car l’automatisation de la reprise des stocks est très compliquée et coûteuse.
Machines minières
Pour constituer de grands stocks (décharges), des déverseurs de type à construction compacte sur chenilles sont utilisés pour déverser les vracs. Dans la plupart des cas, des transporteurs à bande déplaçables avec des chariots-verseurs sont nécessaires pour alimenter et transférer les vracs au déverseur. En règle générale, des déverseurs à flèche robustes sur chenilles sont utilisés pour le déversement direct dans les mines à ciel ouvert. La longueur maximale de ces flèches peut atteindre 200 m. Cependant, les gerbeurs avec des flèches jusqu’à 60 m de long sont satisfaisants pour la plupart des applications dans les parcs de stockage.
Machines de stockage
Le gerbage de vracs sur les parcs de stockage et le développement de divers types de lits d’homogénéisation afin d’homogénéiser différentes qualités de matériaux sont principalement réalisés à l’aide de gerbeurs. Le vrac à stocker arrive généralement directement par transporteur à bande ou par camion, c’est-à-dire par route, rail ou barge, puis est déchargé et ensuite acheminé par transporteur à bande vers un gerbeur, qui le bascule pour constituer un stock. Dans les cas exceptionnels où l’extraction et le traitement des matériaux sont proches l’un de l’autre, le parc de stockage sera directement alimenté par des transporteurs longue distance, également appelés transporteurs terrestres.
Les gerbeurs montés sur rail sont le plus souvent utilisés dans les parcs de stockage longitudinaux. Les flèches de décharge de ces gerbeurs sont souvent pivotantes ou peuvent être levées et abaissées. Un gerbeur avec une flèche de décharge pivotante est essentiel pour les parcs de stockage exploités selon ce que l’on appelle la disposition parallèle et pour le gerbage selon les méthodes Strata ou Windrow. Pour cette conception, la bande du gerbeur est orientée par une couronne d’orientation à billes. La hauteur de la flèche est réglable grâce à un mécanisme de levage hydraulique ou à des systèmes actionnés par treuil à câble. Si le vrac doit être gerbé à une distance minimale au-dessus de la crête du stock (pour éviter une accumulation importante de poussière ou d’endommager le matériau), la hauteur de décharge de la flèche doit être variable sur une large plage.
Dans un parc de stockage longitudinal, un chariot-verseur est utilisé pour alimenter les gerbeurs en solides en vrac. Le chariot-verseur suit soit le gerbeur, soit y est connecté. Dans les parcs d’homogénéisation circulaires (ou les lits d’homogénéisation circulaires), le gerbeur est positionné au centre afin qu’il puisse être orienté. Il est alimenté avec le matériau à transporter par un pont transporteur situé au-dessus du parc de stockage directement dans son axe de rotation. Les gerbeurs pour les parcs d’homogénéisation circulaires sont montés sur une colonne centrale. Pendant l’orientation, la hauteur du point de décharge peut être modifiée en levant ou en abaissant la flèche.
Machines de stockage
Lorsque les opérations de stockage nécessitent que le gerbage et la reprise soient effectués en même temps, des machines séparées sont absolument nécessaires. Cependant, dans de nombreuses applications, le gerbage et la reprise simultanés ne sont pas nécessaires. C’est alors que les gerbeurs-repreneurs, c’est-à-dire les machines combinées, deviennent une excellente solution car leur principe fonctionnel combine les deux types d’opération. La roue-pelle de reprise avec un transporteur en saillie réversible s’est avérée être une machine extrêmement fonctionnelle et polyvalente.
Le gerbeur-repreneur peut être utilisé comme un gerbeur à condition que le transporteur en saillie de la roue-pelle soit disposé de manière à ce que le vrac soit transporté vers la tête de la flèche où il est déchargé. Semblable à un gerbeur, un gerbeur-repreneur est alimenté via un chariot-verseur. Comme l’inclinaison de la flèche peut être ajustée et la flèche orientée, les différentes méthodes de construction de stocks de vracs peuvent être appliquées sans aucune restriction. Lorsque le stock est en cours de construction, la roue-pelle reste dans sa position de repos. Comme avec la roue-pelle de reprise, pour la reprise du stock, le matériau est prélevé par la roue-pelle, transféré au centre de rotation de la machine par le transporteur à bande réversible et déchargé dans la goulotte centrale. Les gerbeurs-repreneurs sont conçus et dimensionnés en utilisant les mêmes principes d’ingénierie que ceux appliqués aux équipements séparés.
D’autres types d’équipements de parc de stockage avec des fonctions combinées ont été développés pour des applications spécifiques. Par exemple, les gratteurs portiques peuvent également être équipés pour fonctionner en mode gerbage et reprise. À cette fin, la flèche principale du gratteur portique fonctionne en mode réversible tandis que la flèche auxiliaire n’est utilisée que pour la reprise. En mode gerbage, le transporteur à bande longeant le stock alimente le gratteur via le chariot-verseur ou reçoit les solides en vrac de l’auge de transfert de la chaîne de gratteur en mode reprise.
De plus, il existe également des gerbeurs-repreneurs qui sont équipés à la fois d’une flèche de gerbage pour le gerbage et d’une flèche de raclage pour la reprise sur un seul portique.
Parcs de stockage
Si un parc de stockage doit servir non seulement de tampon mais aussi à homogénéiser les propriétés des vracs, la première décision importante lors de la planification d’un lit d’homogénéisation est de choisir une procédure de gerbage appropriée. Cette décision dépend de critères tels que les propriétés des solides en vrac, le degré d’homogénéisation souhaité et le repreneur proposé.
Parcs de stockage
Le stockage et l’homogénéisation de différents vracs sont des aspects importants de leurs processus d’écoulement et de manutention au sein de la logistique globale de l’industrie de la manutention des vracs. Pour diverses raisons, des parcs de stockage sont nécessaires pour le traitement des vracs. La principale raison dans la plupart des cas est de créer des tampons entre la livraison discontinue (par exemple par bateau ou train) et le retrait continu, ce qui est particulièrement utile si les livraisons sont retardées. Tant qu’aucune exigence liée au processus n’est faite sur l’homogénéité du matériau (c’est-à-dire son uniformité chimique et physique), les stocks de vracs sont simplement des parcs de stockage. L’espace disponible et la capacité de stockage requise sont les principaux facteurs lors du choix du type de parc de stockage. Les deux principaux types sont les parcs de stockage longitudinaux et les parcs d’homogénéisation circulaires.
Les stocks longitudinaux et circulaires sont principalement constitués par des gerbeurs. Les parcs de stockage longitudinaux sont équipés de gerbeurs montés sur rail qui se déplacent le long du stock. Pour les parcs d’homogénéisation circulaires, ils sont disposés de manière centrale et constituent le stock en pivotant. Un gerbeur dans un parc d’homogénéisation circulaire reçoit le matériau d’un transporteur à bande, qui transfère le vrac au gerbeur à un point au-dessus du stock. Dans le cas des parcs de stockage longitudinaux, le gerbeur est connecté par un chariot-verseur à un transporteur à bande entrant. Dans les parcs de stockage longitudinaux situés sous un toit ou dans un bâtiment, les vracs peuvent également être gerbés à partir de transporteurs à bande montés sur faîtage avec un chariot-verseur ou un certain nombre de transporteurs à bande mobiles et réversibles.
Procédure de gerbage
Dans le gerbage Strata, le gerbeur se déplace plusieurs fois le long du stock. À chaque passage longitudinal, il modifie le point de gerbage dans le sens transversal pour produire un stock stratifié. Le gerbeur doit être de type pivotant afin d’atteindre toutes les nervures de gerbage. Le gratteur reprendra le matériau du côté du stock aux points où toutes les strates sont accessibles en continu et en même temps.
Les vracs avec une large gamme de tailles de grains présentent souvent une séparation indésirable lors du gerbage. Pour les vracs qui dégagent de la poussière ou peuvent être facilement endommagés en tombant d’une grande hauteur, la flèche de distribution du gerbeur est conçue pour se lever et s’abaisser au besoin afin d’adapter la hauteur de pile aux propriétés du solide en vrac et à la hauteur de chaque nervure afin de réduire la ségrégation.
Résumé :
Systèmes de chargement
Le processus de chargement de camions et de wagons est similaire. Les camions ou les wagons de chemin de fer sont souvent chargés de solides en vrac provenant de bunkers ou de silos. Alors que les bunkers de différentes tailles sont utilisés pour stocker les vracs pendant une courte période, les grands silos servent à stocker ces matériaux pendant de plus longues périodes. Les bunkers sont souvent nécessaires comme tampon entre les systèmes de transport continus et discontinus.
Le cas le plus simple est le suivant. Après avoir ouvert la vanne de verrouillage du bunker, le vrac s’écoule dans l’espace de transport/la cale du moyen de transport. Cependant, cela n’est possible que dans le cas de matériaux à écoulement facile tels que le grain, le charbon grumeleux ou certains matériaux de construction. Pour minimiser les émissions de poussière, une goulotte télescopique qui peut être abaissée est utilisée pour combler la différence de hauteur entre la sortie de la trémie et l’espace de chargement.
Technologie de convoyeur
Les transporteurs à tuyaux fermés déplacent les produits de manière fiable tout en les protégeant des influences extérieures et en empêchant la fuite de poussière. Les vracs peuvent être transportés en descente dans des bandes fermées. Différents matériaux peuvent être transportés dans le brin supérieur et le brin inférieur.
Technologie de convoyeur
Dans le transport vertical, les élévateurs à godets à bande transportent de manière fiable des vracs pulvérulents à grossiers tels que le calcaire, le charbon et les minerais à des hauteurs de 200 mètres et plus. Les matériaux peuvent être acheminés vers l’élévateur à godets de manière peu encombrante par le bas ou directement via une goulotte. Des godets spécialement conçus sont disponibles en différentes largeurs, en fonction de l’application et de la quantité à transporter. Les élévateurs à godets à bande conviennent également au transport de vracs chauds.
Systèmes de déchargement
Selon la conception, une distinction est faite entre le déchargement par gravité et le déchargement par basculement de wagon lors du déchargement de wagons de vracs. Les wagons avec déchargement automatique par gravité peuvent être vidés en continu dans le bunker situé sous le lit de la voie pendant que le train se déplace lentement. Dans ce processus, les parois latérales du wagon de chemin de fer sont ouvertes manuellement ou automatiquement de sorte que les solides en vrac puissent s’écouler de chaque côté des surfaces inclinées de la selle d’appui montée au milieu du wagon.
Les systèmes de basculement de wagons font tourner l’ensemble du wagon dans une unité de basculement ou de rotation jusqu’au point où le vrac est déchargé par gravité à travers l’ouverture de l’espace de chargement. Une distinction est faite entre les systèmes de basculement d’extrémité et de côté. Cependant, en raison de la capacité de déchargement plus élevée des basculeurs latéraux, ils sont plus courants dans la manutention des vracs.
En raison de l’humidité résiduelle du matériau à des températures inférieures à zéro, les solides en vrac stockés dans le wagon peuvent geler et s’agglomérer sur les parois, ce qui rend le déchargement plus difficile, voire impossible. Pour surmonter de telles difficultés, une station de décongélation de wagons est souvent utilisée pour chauffer les parois latérales ou le plancher du wagon avant le déchargement, minimisant ainsi ou empêchant complètement l’agglomération. À cette fin, les trains traversent un hall spécial où, selon la longueur du hall, un ou plusieurs wagons peuvent être décongelés en même temps. Selon la situation, des radiateurs électriques, des brûleurs à gaz naturel ou des échangeurs de chaleur à vapeur chaude peuvent être utilisés pour générer de la chaleur.
Procédure de gerbage
Le stockage en andain, également connu sous le nom de principe de stockage en petits rangs, répartit uniformément un ou plusieurs vracs dans un magasin de stockage longitudinal. Étant donné que différentes positions de déversement du vrac sont nécessaires avec cette méthode, leStacker doit avoir une flèche orientable qui peut couvrir la largeur du parc de stockage.
Les couches forment des bandes longitudinales compactes les unes sur les autres et les unes à côté des autres. Alors que dans les bandes longitudinales, les gros grains d’un rang gravitent vers le fond, un stockage avec une distribution granulométrique très uniforme est possible en sélectionnant un espacement des rangs approprié (et donc des hauteurs) et un nombre total de rangs approprié par section transversale du magasin de stockage. La distribution granulométrique s’améliore avec le nombre de rangs.
Résumé :
