Elastyczna przyszłość

Każdego ranka, przez sześć dni w tygodniu, dziesiątki ciężarówek wspinają się krętą drogą Rock Crusher Road do kamieniołomów Oconee County Quarry.

Kamieniołomy, położone niedaleko miasta Walhalla w północno-wschodniej Karolinie Południowej, własność hrabstwa Oconee, produkują niebieski granit.

Kamieniołomy nie tylko produkują kruszywo dla zarządu hrabstwa – stosowane do budowy dróg, kanalizacji burzowej i utwardzania zboczy – lecz także dla blisko 600 lokalnych konsumentów. Są wśród nich m.in. firmy kładące chodniki, ale także właściciele wiejskich rezydencji, którzy potrzebują jedynie trochę żwiru do podjazdu samochodowego.

– Zaspokajamy potrzeby zarówno lokalnej administracji, jak i miejscowych obywateli – mówi zastępca kierownika kamieniołomów, Thom Moxley.  – I jesteśmy z tego dumni.

Przez ostatnie kilka lat przestarzały zakład kruszenia w kamieniołomach niezbyt dobrze spełniał swoje zadania. Liczący 30 lat zakład mógł wyprodukować tylko 270 ton kruszywa na godzinę, pracując na pełnych obrotach, a dość częste awarie powodowały przestoje.

– Znaleźliśmy się w sytuacji, w której staraliśmy się sprostać planom produkcyjnym, nie mając nawet czasu na wykonanie przeglądów – mówi Moxley.

Na początku 2017 r. Moxley, jego koledzy pracujący w kamieniołomach i zarząd hrabstwa zaczęli rozważać zastosowanie nowych rozwiązań, stacjonarnych lub mobilnych. Moxley i kierownik jednego z zespołów, Billy Buchanan, którzy zaczęli pracę w kamieniołomach niemal równocześnie, sześć lat temu, pojechali w 2017 r. do Szwecji, żeby obejrzeć mobilny zakład kruszenia z podwójnym źródłem zasilania.

Potrzebowano zakładu kruszenia o mocy przerobowej wynoszącej 590 ton na godzinę, w tym co najmniej 180 ton na godzinę kruszywa 57.

– Musieliśmy się dostosować do tych ambitnych wymagań – wspomina Moxley.

– Zakład kruszenia powinien radzić sobie także z innymi produktami, takim jak chociażby kruszywo 789, narzut kamienny klasy A i piasek do produkcji asfaltu. Kruszarka musiała również spełniać wymagania Departamentu Transportu Karoliny Południowej, dotyczące rozmiarów kruszywa, aby można go było użyć do budowy dróg stanowych. Z kolei kruszywo 57 i 789 musiało spełniać przepisy stanowe dla ziaren płaskich lub podłużnych.

Moxley i jego koledzy byli również pod wrażeniem uniwersalności kruszarki, która mogła być zasilana zarówno przez zabudowany agregat dieslowski, jak i z sieci energetycznej zakładu.

– Maszyny z podwójnym zasilaniem były dla nas bardzo atrakcyjne, gdyż jesteśmy najbardziej wydajni, gdy pracujemy na sprzęcie zasilanym z sieci – mówi Moxley.

– W okresach szczytowego poboru mocy jest to jednak kosztowne i wtedy korzystniejszy jest silnik dieslowski. Z kolei praca w trybie elektrycznym jest cichsza. Wszystko to sprawiło, że wybraliśmy maszynę z podwójnym zasilaniem.

Władze hrabstwa Oconee wysłały pytanie ofertowe do firmy Sandvik, której rozwiązanie obejmowało przedłużoną, pięcioletnią gwarancję, wsparcie przez miejscowego przedstawiciela, regularne przeglądy sprzętu i zaawansowane szkolenie operatorów.

– Byliśmy przekonani, że technologia zaproponowana przez firmę Sandvik była najnowocześniejsza, a jej produkt mocny i trwały – przyznaje Buchanan. – Wszystkie firmy uczestniczące w przetargu przysłały nam pojedyncze oferty, podczas gdy Sandvik zaproponował aż cztery opcje. Ta, którą wybraliśmy, obejmowała rozwiązania,
o których wcale nie myśleliśmy, a także ukazywała perspektywy dalszego rozwoju. W przyszłości możemy przecież zwiększyć produkcję, a firma Sandvik wzięła to pod uwagę.

Kierownictwo kamieniołomów zainwestowało w mobilny zakład kruszenia głównie dlatego, że poradzi on sobie ze zróżnicowanym kształtem wyrobiska. Nowa kruszarka może być przemieszczana, co pozwala mierzyć, kruszyć, przesiewać i magazynować materiał w pobliżu miejsca urabiania.

– Nie będzie już takiej sytuacja, że stacjonarny zakład kruszenia znajduje się na skale, którą chcemy eksploatować – podkreśla Buchanan.

Moxley spodziewa się, że nowy zakład zredukuje także koszty paliwa.

– Chcemy, aby klienci odbierali materiał jak najbliżej zakładu kruszenia, co pozwoli ograniczyć konieczność transportu urobku i przemieszczania maszyn – mówi Moxley. – Możemy po prostu przemieszczać nasz zakład kruszenia zamiast wciąż instalować go od nowa.

Firma Sandvik stworzyła nowy mobilny zakład kruszenia z napędem elektrycznym i dieslowskim, przystosowany do napięcia 480 V i częstotliwości 60 Hz, dopasowany do parametrów sieci elektroenergetycznej w USA. Hrabstwo zmodyfikowało nieco system elektroenergetyczny na potrzeby nowego zakładu kruszenia. Zakład, zamówiony w listopadzie 2019 r., składa się z kruszarki szczękowej Sandvik UJ640 do kruszenia pierwszego stopnia, kruszarki stożkowej  Sandvik US550E do kruszenia drugiego stopnia, kruszarki szczękowej Sandvik UH550E do kruszenia trzeciego stopnia, dwóch przesiewaczy Sandvik QA441e i trzech mobilnych zwałowarek. Wszystkie kruszarki są wyposażone w najnowszą technologię firmy Sandvik.

– Każdy z tych modeli może spełniać także przyszłe oczekiwania i jest w stanie współpracować z innymi maszynami, jakie mogą pojawić się w naszym zakładzie kruszenia. Zespół z firmy Sandvik stworzył więc bardzo przemyślany system – mówi Moxley. – Sandvik zadbał o to, że kruszarka szczękowa nie będzie wąskim gardłem w produkcji. Chcieliśmy przerobu 590 ton na godzinę, co oznacza podwojenie stanu obecnego. Tymczasem w przyszłości może to nawet być 770 ton na godzinę.

Kruszarka Sandvik UJ640 może zostać wyposażona w przedłużenie  przesypu o pojemności 18 metrów sześciennych, co umożliwia szybszy załadunek i powstanie rezerwy pozwalającej na podawanie w trybie ciągłym na szczękę o rozmiarach 1500 na 1100 milimetrów z pojedynczym przegubem kolanowym, dzięki czemu zwiększa się przerób i wydajność. Kruszarka ta może być także opcjonalnie wyposażona w młot i wysięgnik firmy Sandvik do usuwania blokad na wlocie.

– To bardzo głęboka komora kruszarki, która poradzi sobie z większymi, 97-centymetrowymi skałami – zapewnia Moxley. – Została skonstruowana tak, że wszystkie drgania są pochłaniane przez system zawieszenia. Dzięki swoim rozmiarom pracuje miarowo i może z łatwością wykonywać swoją pracę. Ta szczęka pracuje tak szybko, że mogłaby radzić sobie ze znacznie większą nadawą.

Do czasu aż w kamieniołomach otwarty zostanie przodek, materiał z kruszarki szczękowej jest przewożony na pryzmę, skąd wielka ładowarka kołowa podaje go do kruszarki Sandvik US550E. Podwójny i inteligentny system blokady tej kruszarki drugiego stopnia jest zintegrowany z systemem sterowania Automatic Setting Regulation (ASRi) firmy Sandvik, który usprawnia procesy zautomatyzowane i pomaga w predyktywnym utrzymaniu ruchu.

– Zakład kruszenia firmy Sandvik  to coś, co można uruchomić i potem o tym zapomnieć – mówi Buchanan. – System ASRi umożliwia monitorowanie całości procesów. Pozostaje jedynie kilka czynności manualnych.

Z kruszarki Sandvik US550E materiał jest podawany do kruszarek Sandvik UH550E. Obydwie kruszarki stożkowe mają pojemnik, który umożliwia powstawanie gotowego produktu.

– Nie musimy nawet podawać go do przesiewaczy – podkreśla Moxley. – Myślimy nawet o dodaniu do naszej oferty jednego lub dwóch nowych produktów.

Kierownictwo kamieniołomów jest pod wrażeniem nie tylko efektywności kruszenia drugiego i trzeciego stopnia. Buchanan, który nadzoruje program kontroli jakości, mówi, że kruszywo produkowane przez nowy, mobilny zakład ma kształt bardziej zbliżony do sześcianu, co jest istotne dla trwałości dróg z niego budowanych.

– Musimy wykonać nasze plany produkcyjne, ale równie ważny jest odpowiedni kształt ziaren, które nie mogą być płaskie lub podłużne. Badania wykazują, że drogi szybciej się wtedy niszczą – mówi Buchanan. – Podawacz na kruszarkach firmy Sandvik ma czujnik poziomu, co wyklucza ryzyko błędów człowieka. Podawacz zawsze dostarczy taką samą ilość nadawy, aby otrzymać ziarna o kształcie sześcianu. W starych kruszarkach było to niemożliwe.

Możliwość podawania określonych porcji wyeliminowała ten problem.

– W naszym starym zakładzie kruszenia udział ziaren płaskich i podłużnych wynosił 14 procent – mówi Buchanan. – Po zastosowaniu maszyn firmy Sandvik wynosi on obecnie 4 procent.

Rozprowadzające rynny podawcze zainstalowane na przesiewaczach obu kruszarek  Sandvik QA441e rozdzielają materiał z kruszarki trzeciego stopnia, co w połączeniu z systemem podwójnego przesiewania Doublescreen, umożliwia równoczesne otrzymywanie frakcji 57 i 789.

– Możemy skoncentrować się na produkcie i przesuwać materiał w różnych kierunkach, aby otrzymać jego pożądany rodzaj – zapewnia Moxley. – Codziennie odkrywamy nowe możliwości, których nie dostrzegaliśmy wcześniej.

Współczesna technologia jest zadziwiająca. Nowy zakład pozwala teraz podwoić produkcję.

– Staramy się być coraz lepsi, a Sandvik nam w tym pomaga – mówi Buchanan. – Współpraca z tą firmą to od samego początku czysta przyjemność. Wierzę, że  nadal będzie się rozwijać i że mamy teraz partnera, z którym współpraca potrwa dziesięciolecia.