Pemisahan material adalah masalah yang melekat di sebagian besar teknologi penyimpanan.Ketika permintaan akan produk dengan kualitas lebih tinggi meningkat, masalah isolasi stok menjadi lebih akut.
Seperti yang kita semua tahu, konveyor tumpukan radial teleskopik adalah solusi paling efisien untuk pemisahan tumpukan.Mereka dapat membuat inventaris berlapis-lapis, setiap lapisan terdiri dari sejumlah bahan.Untuk membuat inventaris dengan cara ini, konveyor harus berjalan hampir terus menerus.Sementara pergerakan konveyor teleskopik harus dikontrol secara manual, otomatisasi sejauh ini merupakan metode kontrol yang paling efisien.
Konveyor yang dapat ditarik otomatis dapat diprogram untuk membuat inventaris khusus dalam berbagai ukuran, bentuk, dan konfigurasi.Fleksibilitas yang hampir tanpa batas ini dapat meningkatkan efisiensi operasional secara keseluruhan dan menghasilkan produk berkualitas lebih tinggi.
Kontraktor menghabiskan jutaan dolar setiap tahun untuk memproduksi produk agregat untuk berbagai macam aplikasi.Aplikasi yang paling populer termasuk bahan dasar, aspal dan beton.
Proses pembuatan produk untuk aplikasi ini rumit dan mahal.Spesifikasi dan toleransi yang lebih ketat berarti pentingnya kualitas produk menjadi semakin penting.
Pada akhirnya, material dipindahkan dari stockpile dan diangkut ke lokasi di mana material tersebut akan dimasukkan ke dalam tanah dasar, aspal atau beton.
Peralatan yang dibutuhkan untuk pengupasan, peledakan, penghancuran dan penyaringan sangat mahal.Namun, peralatan canggih dapat secara konsisten menghasilkan agregat sesuai spesifikasi.Inventaris mungkin tampak seperti bagian sepele dari manufaktur terintegrasi, tetapi jika dilakukan secara tidak benar, dapat menghasilkan produk yang sangat sesuai dengan spesifikasi yang tidak memenuhi spesifikasi.Ini berarti bahwa menggunakan metode penyimpanan yang salah dapat mengakibatkan hilangnya sebagian biaya pembuatan produk yang berkualitas.
Meskipun menempatkan produk dalam inventaris dapat mengurangi kualitasnya, inventaris merupakan bagian penting dari keseluruhan proses produksi.Ini adalah metode penyimpanan yang memastikan ketersediaan material.Laju produksi seringkali berbeda dengan laju produk yang dibutuhkan untuk aplikasi tertentu, dan inventaris membantu menutupi perbedaannya.
Inventaris juga memberi kontraktor ruang penyimpanan yang cukup untuk merespons secara efektif permintaan pasar yang berfluktuasi.Karena manfaat yang diberikan penyimpanan, penyimpanan akan selalu menjadi bagian penting dari keseluruhan proses manufaktur.Oleh karena itu, produsen harus terus meningkatkan teknologi penyimpanannya untuk mengurangi risiko yang terkait dengan penyimpanan.
Topik utama artikel ini adalah isolasi.Segregasi didefinisikan sebagai "pemisahan material menurut ukuran partikel".Aplikasi agregat yang berbeda membutuhkan nilai material yang sangat spesifik dan seragam.Segregasi menyebabkan perbedaan yang berlebihan dalam varietas produk.
Pemisahan dapat terjadi hampir di mana saja dalam proses pembuatan agregat setelah produk dihancurkan, disaring, dan dicampur hingga gradasi yang tepat.
Tempat pertama di mana segregasi dapat terjadi adalah di inventaris (lihat Gambar 1).Setelah bahan ditempatkan dalam inventaris, pada akhirnya akan didaur ulang dan dikirim ke lokasi di mana bahan tersebut akan digunakan.
Tempat kedua di mana pemisahan dapat terjadi adalah selama pemrosesan dan transportasi.Begitu sampai di lokasi pabrik aspal atau beton, agregat ditempatkan di gerbong dan/atau tempat penyimpanan tempat produk diambil dan digunakan.
Pemisahan juga terjadi saat pengisian dan pengosongan silo dan silo.Segregasi juga dapat terjadi selama penerapan campuran akhir ke jalan atau permukaan lain setelah agregat dicampur ke dalam campuran aspal atau beton.
Agregat homogen sangat penting untuk produksi aspal atau beton berkualitas tinggi.Fluktuasi gradasi agregat yang dapat dilepas membuat hampir tidak mungkin untuk mendapatkan aspal atau beton yang dapat diterima.
Partikel yang lebih kecil dengan berat tertentu memiliki luas permukaan total yang lebih besar daripada partikel yang lebih besar dengan berat yang sama.Ini menimbulkan masalah saat menggabungkan agregat menjadi campuran aspal atau beton.Jika persentase partikel halus dalam agregat terlalu tinggi, akan terjadi kekurangan mortar atau aspal dan campuran akan menjadi terlalu kental.Jika persentase partikel kasar dalam agregat terlalu tinggi, akan terjadi kelebihan mortar atau aspal, dan konsistensi campuran akan terlalu tipis.Jalan yang dibangun dari agregat yang terpisah memiliki integritas struktural yang buruk dan pada akhirnya akan memiliki harapan hidup yang lebih rendah daripada jalan yang dibangun dari produk yang dipisahkan dengan benar.
Banyak faktor yang menyebabkan pemisahan saham.Karena sebagian besar inventaris dibuat menggunakan sabuk konveyor, penting untuk memahami dampak inheren sabuk konveyor pada pemilahan material.
Saat sabuk memindahkan material di atas sabuk konveyor, sabuk sedikit memantul saat berguling di atas katrol pemalas.Hal ini disebabkan oleh sedikit kendurnya sabuk di antara setiap puli pemalas.Gerakan ini menyebabkan partikel yang lebih kecil mengendap di bagian bawah penampang material.Tumpang tindih butiran kasar membuatnya tetap di atas.
Segera setelah material mencapai roda pelepasan sabuk konveyor, material tersebut sudah terpisah sebagian dari material yang lebih besar di bagian atas dan material yang lebih kecil di bagian bawah.Saat material mulai bergerak di sepanjang kurva roda pelepasan, partikel atas (luar) bergerak dengan kecepatan lebih tinggi daripada partikel bawah (dalam).Perbedaan kecepatan ini kemudian menyebabkan partikel yang lebih besar menjauh dari konveyor sebelum jatuh ke tumpukan, sedangkan partikel yang lebih kecil jatuh di sebelah konveyor.
Selain itu, kemungkinan besar partikel kecil akan menempel pada sabuk konveyor dan tidak dibuang hingga sabuk konveyor terus berputar di atas roda pelepasan.Ini menghasilkan lebih banyak partikel halus yang bergerak kembali ke bagian depan tumpukan.
Saat material jatuh ke tumpukan, partikel yang lebih besar memiliki momentum lebih maju daripada partikel yang lebih kecil.Hal ini menyebabkan material kasar terus bergerak turun lebih mudah dibandingkan material halus.Bahan apa pun, besar atau kecil, yang mengalir di sisi tumpukan disebut tumpahan.
Tumpahan adalah salah satu penyebab utama pemisahan stok dan harus dihindari sebisa mungkin.Saat tumpahan mulai menggelinding menuruni lereng kerusakan, partikel yang lebih besar cenderung menggelinding ke bawah sepanjang lereng, sementara material yang lebih halus cenderung mengendap di sisi kerusakan.Akibatnya, saat tumpahan berlanjut ke sisi tumpukan, semakin sedikit partikel halus yang tersisa di material yang mengepul.
Ketika bahan mencapai tepi bawah atau ujung tiang, bahan tersebut terutama terdiri dari partikel yang lebih besar.Tumpahan menyebabkan segregasi yang signifikan, yang terlihat di bagian stok.Ujung luar tiang terdiri dari bahan yang lebih kasar, sedangkan tiang bagian dalam dan atas terdiri dari bahan yang lebih halus.
Bentuk partikel juga berkontribusi terhadap efek samping.Partikel yang halus atau bulat lebih cenderung menggelinding menuruni lereng tumpukan daripada partikel halus, yang biasanya berbentuk persegi.Melebihi batas juga dapat menyebabkan kerusakan material.Saat partikel berguling ke satu sisi tumpukan, mereka bergesekan satu sama lain.Keausan ini akan menyebabkan beberapa partikel terurai menjadi ukuran yang lebih kecil.
Angin adalah alasan lain untuk isolasi.Setelah material meninggalkan sabuk konveyor dan mulai jatuh ke tumpukan, angin memengaruhi lintasan pergerakan partikel dengan ukuran berbeda.Angin memiliki pengaruh besar pada bahan halus.Ini karena rasio luas permukaan terhadap massa partikel yang lebih kecil lebih besar daripada partikel yang lebih besar.
Kemungkinan pecahnya persediaan dapat bervariasi tergantung pada jenis material di gudang.Faktor yang paling penting dalam hubungannya dengan segregasi adalah tingkat perubahan ukuran partikel dalam material.Bahan dengan variasi ukuran partikel yang lebih besar akan memiliki tingkat segregasi yang lebih tinggi selama penyimpanan.Aturan umumnya adalah jika rasio ukuran partikel terbesar dengan ukuran partikel terkecil melebihi 2:1, mungkin ada masalah dengan pemisahan paket.Sebaliknya, jika rasio ukuran partikel kurang dari 2:1, segregasi volume minimal.
Misalnya, bahan subgrade yang mengandung partikel hingga 200 mesh dapat mengelupas selama penyimpanan.Namun, saat menyimpan barang seperti batu yang dicuci, insulasi akan menjadi sepele.Karena sebagian besar pasir basah, seringkali pasir dapat disimpan tanpa masalah pemisahan.Kelembaban menyebabkan partikel saling menempel, mencegah pemisahan.
Saat produk disimpan, isolasi terkadang tidak dapat dicegah.Tepi luar tiang pancang sebagian besar terdiri dari bahan kasar, sedangkan bagian dalam tiang mengandung konsentrasi bahan halus yang lebih tinggi.Saat mengambil bahan dari ujung tumpukan seperti itu, perlu mengambil sekop dari berbagai tempat untuk mencampur bahan.Jika Anda mengambil bahan hanya dari depan atau belakang tumpukan, Anda akan mendapatkan semua bahan kasar atau semua bahan halus.
Ada juga peluang untuk insulasi tambahan saat memuat truk.Penting agar metode yang digunakan tidak menyebabkan luapan.Muatkan bagian depan truk terlebih dahulu, lalu bagian belakang, dan terakhir bagian tengah.Ini akan meminimalkan efek kelebihan muatan di dalam truk.
Pendekatan penanganan pasca-inventaris berguna, tetapi tujuannya adalah untuk mencegah atau meminimalkan karantina selama pembuatan inventaris.Cara yang bermanfaat untuk mencegah isolasi meliputi:
Saat ditumpuk di atas truk, sebaiknya ditumpuk dengan rapi di tumpukan terpisah untuk meminimalkan tumpahan.Material harus ditumpuk bersama-sama menggunakan loader, mengangkat hingga tinggi bucket penuh dan membuangnya, yang akan mencampur material.Jika loader harus memindahkan dan menghancurkan material, jangan mencoba membuat tumpukan besar.
Membangun inventaris secara berlapis dapat meminimalkan segregasi.Gudang jenis ini dapat dibangun dengan buldoser.Jika material dikirim ke halaman, buldoser harus mendorong material ke lapisan miring.Jika tumpukan dibangun dengan sabuk konveyor, buldoser harus mendorong material ke lapisan horizontal.Bagaimanapun, kehati-hatian harus dilakukan untuk tidak mendorong material melewati tepi tumpukan.Ini dapat menyebabkan luapan, yang merupakan salah satu alasan utama pemisahan.
Penumpukan dengan buldoser memiliki sejumlah kelemahan.Dua risiko signifikan adalah degradasi produk dan kontaminasi.Alat berat yang bekerja terus menerus pada produk akan memadatkan dan menghancurkan material.Saat menggunakan metode ini, pabrikan harus berhati-hati untuk tidak menurunkan kualitas produk secara berlebihan dalam upaya untuk mengatasi masalah pemisahan.Tenaga kerja ekstra dan peralatan yang dibutuhkan seringkali membuat metode ini menjadi mahal, dan produsen harus melakukan pemisahan selama pemrosesan.
Konveyor susun radial membantu meminimalkan dampak pemisahan.Saat inventaris menumpuk, konveyor bergerak secara radial ke kiri dan ke kanan.Saat konveyor bergerak secara radial, ujung tumpukan, biasanya dari material kasar, akan tertutup material halus.Jari-jari depan dan belakang masih kasar, tetapi tumpukan akan lebih tercampur daripada tumpukan kerucut.
Ada hubungan langsung antara ketinggian dan jatuh bebas material dengan derajat segregasi yang terjadi.Saat ketinggian bertambah dan lintasan material yang jatuh meluas, ada peningkatan pemisahan material halus dan kasar.Jadi konveyor ketinggian variabel adalah cara lain untuk mengurangi segregasi.Pada tahap awal, konveyor harus berada di posisi paling bawah.Jarak ke katrol kepala harus selalu sesingkat mungkin.
Jatuh bebas dari sabuk konveyor ke tumpukan adalah alasan lain untuk pemisahan.Tangga batu meminimalkan segregasi dengan menghilangkan material yang jatuh bebas.Tangga batu adalah struktur yang memungkinkan material mengalir menuruni tangga ke tumpukan.Ini efektif tetapi memiliki aplikasi terbatas.
Pemisahan yang disebabkan oleh angin dapat diminimalkan dengan menggunakan parasut teleskopik.Parasut teleskopik pada katrol pelepasan konveyor, memanjang dari katrol ke tumpukan, melindungi dari angin dan membatasi dampaknya.Jika dirancang dengan baik, itu juga dapat membatasi jatuhnya material secara bebas.
Seperti disebutkan sebelumnya, sudah ada isolasi pada ban berjalan sebelum mencapai titik pembuangan.Selain itu, ketika material meninggalkan sabuk konveyor, terjadi segregasi lebih lanjut.Roda dayung dapat dipasang di titik pembuangan untuk mencampur kembali bahan ini.Roda yang berputar memiliki sayap atau dayung yang melintasi dan mencampur jalur material.Ini akan meminimalkan segregasi, tetapi degradasi material mungkin tidak dapat diterima.
Pemisahan dapat memerlukan biaya yang signifikan.Persediaan yang tidak memenuhi spesifikasi dapat mengakibatkan penalti atau penolakan seluruh persediaan.Jika material yang tidak sesuai dikirim ke lokasi kerja, denda bisa melebihi $0,75 per ton.Biaya tenaga kerja dan peralatan untuk merehabilitasi tiang pancang yang berkualitas buruk seringkali mahal.Biaya per jam untuk membangun gudang dengan buldoser dan operator lebih tinggi daripada biaya konveyor teleskopik otomatis, dan material dapat terurai atau terkontaminasi untuk mempertahankan penyortiran yang tepat.Ini mengurangi nilai produk.Selain itu, ketika peralatan seperti buldoser digunakan untuk tugas-tugas non-produksi, ada biaya peluang yang terkait dengan penggunaan peralatan ketika dikapitalisasi untuk tugas-tugas produksi.
Pendekatan lain dapat diambil untuk meminimalkan dampak isolasi saat membuat inventaris dalam aplikasi di mana isolasi dapat menjadi masalah.Ini termasuk menumpuk berlapis-lapis, di mana setiap lapisan terdiri dari serangkaian tumpukan.
Di bagian tumpukan, setiap tumpukan ditampilkan sebagai tumpukan miniatur.Perpecahan masih terjadi pada masing-masing tumpukan karena efek yang sama yang dibahas sebelumnya.Namun, pola isolasi lebih sering diulang pada seluruh penampang tiang.Tumpukan seperti itu dikatakan memiliki "resolusi terpisah" yang lebih besar karena pola gradien diskrit berulang lebih sering pada interval yang lebih kecil.
Saat memproses tumpukan dengan pemuat depan, tidak perlu mencampur bahan, karena satu sendok mencakup beberapa tumpukan.Saat tumpukan dipulihkan, masing-masing lapisan terlihat jelas (lihat Gambar 2).
Tumpukan dapat dibuat menggunakan berbagai metode penyimpanan.Salah satu caranya adalah dengan menggunakan sistem jembatan dan konveyor pelepasan, meskipun opsi ini hanya cocok untuk aplikasi stasioner.Kerugian signifikan dari sistem konveyor stasioner adalah ketinggiannya biasanya tetap, yang dapat menyebabkan pemisahan angin seperti dijelaskan di atas.
Metode lain adalah dengan menggunakan konveyor teleskopik.Konveyor teleskopik memberikan cara yang paling efisien untuk membentuk tumpukan dan sering lebih disukai daripada sistem stasioner karena dapat dipindahkan saat dibutuhkan, dan banyak yang sebenarnya dirancang untuk dibawa di jalan.
Konveyor teleskopik terdiri dari konveyor (konveyor pelindung) yang dipasang di dalam konveyor luar dengan panjang yang sama.Konveyor ujung dapat bergerak secara linear sepanjang konveyor luar untuk mengubah posisi katrol bongkar.Ketinggian roda pelepasan dan posisi radial konveyor bervariasi.
Perubahan triaksial roda bongkar sangat penting untuk membuat tumpukan berlapis yang mengatasi segregasi.Sistem winch tali biasanya digunakan untuk memperpanjang dan menarik konveyor umpan.Gerakan radial konveyor dapat dilakukan dengan sistem rantai dan sproket atau dengan penggerak planet yang digerakkan secara hidrolik.Ketinggian konveyor biasanya diubah dengan memperpanjang silinder undercarriage teleskopik.Semua gerakan ini harus dikontrol untuk membuat tumpukan berlapis secara otomatis.
Konveyor teleskopik memiliki mekanisme untuk membuat tumpukan berlapis-lapis.Meminimalkan kedalaman setiap lapisan akan membantu membatasi pemisahan.Ini mengharuskan konveyor untuk terus bergerak saat inventaris menumpuk.Kebutuhan akan gerakan yang konstan mengharuskan konveyor teleskopik untuk diotomatisasi.Ada beberapa metode otomasi yang berbeda, beberapa di antaranya lebih murah tetapi memiliki batasan yang signifikan, sementara yang lain sepenuhnya dapat diprogram dan menawarkan lebih banyak fleksibilitas dalam pembuatan inventaris.
Saat konveyor mulai menumpuk material, konveyor bergerak secara radial saat mengangkut material.Konveyor bergerak hingga sakelar batas yang terpasang pada poros konveyor terpicu di sepanjang jalur radialnya.Pemicu ditempatkan tergantung pada panjang busur yang diinginkan operator agar sabuk konveyor bergerak.Saat ini, konveyor akan memanjang ke jarak yang telah ditentukan dan mulai bergerak ke arah lain.Proses ini berlanjut hingga konveyor stringer diperpanjang hingga ekstensi maksimumnya dan lapisan pertama selesai.
Ketika tingkat kedua dibangun, ujungnya mulai menarik kembali dari perpanjangan maksimumnya, bergerak secara radial dan menarik kembali pada batas arkuata.Bangun lapisan hingga sakelar kemiringan yang terpasang pada roda pendukung diaktifkan oleh tumpukan.
Konveyor akan naik ke jarak yang ditentukan dan memulai pengangkatan kedua.Setiap pengangkat dapat terdiri dari beberapa lapisan, tergantung pada kecepatan material.Lift kedua mirip dengan yang pertama, dan seterusnya hingga seluruh tumpukan dibangun.Sebagian besar tumpukan yang dihasilkan tidak diisolasi, tetapi ada luapan di tepi setiap tumpukan.Ini karena sabuk konveyor tidak dapat secara otomatis menyesuaikan posisi sakelar batas atau objek yang digunakan untuk menggerakkannya.Sakelar batas retraksi harus disetel agar overrun tidak mengubur poros konveyor.