في صناعة معالجة خام الحديد كثيفة الموارد، يُحدد أداء المعدات كفاءة الإنتاج والفوائد الاقتصادية بشكل مباشر. وبصفتها مُمثلة لمعدات التكسير الذكية من الجيل الثالث، تُعيد الكسارة المخروطية الهيدروليكية متعددة الأسطوانات HPT صياغة نموذج إنتاج تكسير خام الحديد من خلال الابتكار التكنولوجي متعدد الأبعاد. فيما يلي تحليل مُعمّق من ثلاثة جوانب: المبادئ التقنية، وفعالية التطبيق، ومنطق الاختيار:
أولاً: الإنجازات التكنولوجية الأساسية لتعزيز القدرة
1. تطبيق ثوري لمبدأ التكسير الرقائقي
تستخدم سلسلة HPT تصميمًا مبتكرًا لغرفة تكسير رقائقي ديناميكي. من خلال تحسين هندسة غرفة التكسير (هيكل غرفة عميقة + بطانة مُدرجة)، تُشكل المادة طبقة عازلة متعددة الطبقات داخل غرفة التكسير. تُظهر البيانات التجريبية أن هذه التقنية تزيد من عدد تفاعلات المواد في دورة تكسير واحدة بمقدار ثلاثة أضعاف، مما يُحقق نسبة تقليل للمواد تبلغ 1:25 لكل وحدة استهلاك طاقة (مقارنةً بنسبة 1:15 للمعدات التقليدية)، ويزيد من القدرة الإنتاجية بنسبة 32%-38% مقارنةً بكسارات الفك. على وجه التحديد، خلال مرحلة التكسير الدقيق لخام الحديد، ينخفض إنتاج الرقائق الإبرية من 28% باستخدام المعدات التقليدية إلى 19%، مما يُحسّن بشكل كبير من كفاءة الغربلة اللاحقة.
2. التحكم الدقيق في النظام الهيدروليكي الذكي
يدمج نظام الضبط الهيدروليكي الكامل مستشعرات ضغط وأجهزة تغذية راجعة للإزاحة، مما يُتيح الضبط الدقيق لفتحة التفريغ بزيادات قدرها 0.1 مم (بدقة ±1 مم)، مما يحقق سرعة استجابة أسرع بخمس مرات من الضبط الميكانيكي. يراقب جهاز حماية الحديد الزائد حمل المغزل آنيًا. عندما يكتشف جسمًا غير قابل للتكسير يتجاوز قطره 150 مم، يُخفف الضغط في الأسطوانة الهيدروليكية في غضون 0.3 ثانية، مما يمنع تلف المعدات. في تطبيقات المناجم واسعة النطاق، قلل هذا النظام وقت التوقف غير المخطط له من متوسط 72 ساعة سنويًا إلى 18 ساعة، مما زاد من إجمالي استخدام المعدات إلى 92%.
٣. تحسين تآزري للسرعة العالية وقوة التكسير القوية
يُجهّز جهاز HPT300 بمحرك تردد متغير بقدرة 132 كيلوواط، مما يحقق سرعة دوران تبلغ 750 دورة في الدقيقة. ومع جدار تكسير مصنوع من فولاذ عالي المنغنيز بدرجة 450 ميجا باسكال، يحقق الجهاز قدرة معالجة تتراوح بين 110 و440 طنًا في الساعة. أما الطراز الرائد، HPT800، فيتميز بمحركين (2 × 250 كيلوواط)، بسرعة متزايدة تصل إلى 680 دورة في الدقيقة وقوة تكسير تبلغ 3200 كيلونيوتن. وعند معالجة المغنتيت ذي صلابة موس 6.5، يحقق الجهاز إنتاجًا يتجاوز 2000 طن في نوبة عمل واحدة. ويُقلل التوافق الأمثل بين نظام الطاقة وغرفة التكسير من استهلاك الطاقة لكل وحدة إنتاج إلى 0.8 كيلوواط/ساعة/طن، مما يُمثل توفيرًا في الطاقة بنسبة 15% مقارنةً بالمنتجات المماثلة.
II. المعايير الرئيسية لاختيار النموذج
1. سعة المعالجة وتوافق الحجم
المناجم الصغيرة والمتوسطة (1-5 مليون طن سنويًا): يتميز طراز HPT300 بسعة معالجة تتراوح بين 110 و440 طنًا في الساعة. وهو مزود بوحدة تغذية هزازة وناقل سير، مما يُشكل محطة تكسير مدمجة قادرة على معالجة 3000 طن يوميًا. المناجم الكبيرة (5-20 مليون طن سنويًا): يتميز طراز HPT800 بسعة معالجة تتراوح بين 310 و1200 طن في الساعة، ويمكن دمجه مع الكسارة الثانوية HPT500 لتشكيل نظام تكسير ثلاثي المراحل، مما يحقق إنتاجًا واسع النطاق يصل إلى 15000 طن يوميًا.
2. استهلاك طاقة مُحسّن وتكاليف صيانة مُحسّنة
يُقسّم التصميم المعياري وحدة الصيانة إلى 12 وحدة قياسية، مما يُقلل وقت الصيانة الواحدة من 8 ساعات للمعدات التقليدية إلى 5.6 ساعات. يُخفّض النظام الهيدروليكي الموفّر للطاقة، الذي يتم التحكم فيه بواسطة مضخة متغيرة، استهلاك الطاقة بدون تحميل بنسبة 40%. وقد أدّى ذلك إلى توفير 237,000 يوان سنويًا في فاتورة الكهرباء لمنجم تبلغ طاقته الإنتاجية السنوية 5 ملايين طن.
٣. نظام تشغيل وصيانة ذكي
تستطيع معدات HPT المزودة بوحدات إنترنت الأشياء المدمجة تحميل أكثر من ٢٠٠ معلمة تشغيل في الوقت الفعلي. يستخدم نظام التشخيص بالذكاء الاصطناعي نماذج التعلم الآلي للتنبؤ بالأعطال، مثل تآكل البطانة (بدقة ٩٢٪) وتلوث الزيت الهيدروليكي (بدقة ٨٩٪). تدعم منصة التحكم عن بُعد الوصول عبر الهاتف المحمول/الكمبيوتر، مما يقلل من تكرار فحص المعدات من أربع مرات يوميًا إلى مرة واحدة فقط، ويخفض تكاليف العمالة بنسبة ٣٥٪.
ثالثًا: التحقق من سيناريو التطبيق النموذجي
في مشروع لخام الحديد في غرب أستراليا، تم استخدام جهازي HPT800 كنظام تكسير دقيق، مما أدى إلى زيادة سعة المعالجة من التصميم الأصلي البالغ ٨٠٠ طن/ساعة إلى ١٠٥٠ طن/ساعة، وزيادة محتوى جزيئات المنتج التي يقل حجمها عن ١٢ مم من ٧٨٪ إلى ٨٥٪. أظهرت بيانات 18 شهرًا من التشغيل معدل توافر للمعدات بنسبة 91.3%، وانخفاضًا في تكاليف تكسير الوحدات من 3.2 يوان/طن إلى 2.7 يوان/طن، وفائدة اقتصادية سنوية تتجاوز 40 مليون يوان.
هذا التكامل العميق بين التكرار التكنولوجي وتكييف السيناريوهات جعل سلسلة HPT "محرك كفاءة" في معالجة خام الحديد. من خلال التحسين الفيزيائي للتكسير الرقائقي، والترقيات الذكية للتحكم الهيدروليكي، وتحسين كفاءة طاقة نظام الطاقة، توفر هذه السلسلة حلاً متكاملاً يغطي المناجم الصغيرة والمتوسطة والكبيرة جدًا، مما يوفر الدعم الفني لشركات التعدين لتحقيق الأهداف الثلاثية المتمثلة في "خفض التكاليف، وتحسين الكفاءة، وتحسين الجودة".
