Produktywność pod ochroną

Materiał udarny Sandvik HX900 umożliwił kopalni miedzi w północnej Szwecji ochronę środowiska naturalnego, poprawę zdrowia i bezpieczeństwa (EHS) i zarazem zwiększenie produktywności

Sandvik połączył swoje siły z Prime Solutions, firmą konsultingową z branży budowlanej, aby wspólnie opracować modułowe rozwiązanie związane z funkcjonowaniem kopalni miedzi w północnej Szwecji. Umożliwiło ono poprawę jakości pracy i wydajności utrzymania ruchu.

System przenośników taśmowych, który transportował na powierzchnię miliony ton skruszonych skał w kopalni miedzi, był poddany działaniu ogromnych sił i narażony na zużycie ścierne. Powodowało to kłopoty z bezpieczeństwem i produktywnością. Częste przestoje serwisowe powodowały przerwy w produkcji.

Połączenie materiału Sandvik HX900 i wiedzy materiałowej firmy Sandvik z ekspertyzą w dziedzinie konstrukcji górniczych firmy Prime Solutions złożyło się na nowy projekt. Umożliwił on zwiększenie produktywności i stworzenie bezpieczniejszego środowiska pracy.

Kopalnia miedzi jest położona daleko na północy, gdzie temperatura często spada do 20 stopni Celsjusza. Mimo surowych warunków w tej kopalni odkrywkowej każdego dnia wydobywa się blisko 100 000 ton chalkopirytu i pirytu. Oprócz wielkich ilości miedzi złoże zawiera także pewne ilości srebra i złota.

Wzrost wydajności produkcji wart jest 300 milionów szwedzkich koron rocznie

Wielkie maszyny pracują tu przez całą dobę, często przy silnym mrozie, a w grudniu i styczniu w całkowitej ciemności. Priorytetem jest więc zapewnienie bezpieczeństwa ponad
600 pracownikom.

Przykładem mogą być przesypy stosowane w transporcie wielkich ilości skał do dalszej przeróbki.

Niebezpieczne otoczenie
Uderzenia ciężkich skał często powodowały niszczenie okładziny przesypów, co wymagało regularnych inspekcji.

Ryzyko zranienia przez spadające skały w czasie przeglądów serwisowych było spore. Poziom hałasu przekraczał często 100 decybeli. Problemem było też duże zapylenie. Oprócz kwestii związanych z EHS (Środowisko Naturalne, Zdrowie, Bezpieczeństwo) każda inspekcja wymagała zatrzymania produkcji na osiem godzin.

– Wcześniej pracownicy utrzymania ruchu musieli zatrzymywać produkcję i wchodzić do przesypu – mówi Oskar Larsson, kierownik produktu ds. ochrony przed ścieraniem w Sandvik Mining and Rock Technology.

– Przeglądy serwisowe dokonywane były wewnątrz przesypu, przy słabym oświetleniu i z zagrożeniem spadającymi skałami. Przesyp nie był zaprojektowana do takich prac.

– Choć nie było potrzeby wymiany całej okładziny każdego tygodnia, to konieczne były regularne inspekcje i wymiana okładzin ze śladami zużycia – mówi Larsson. – Całość wydobywanego materiału przechodzi przez ten jeden przesyp, więc w czasie przeglądów trzeba było zatrzymywać prace wszystkich trzech kruszarek, a w rezultacie w ogóle produkcję. W ciągu jednego roku tracono w ten sposób blisko 330 godzin pracy.

Firma Prime Solutions, zajmująca się wyspecjalizowanym konsultingiem, ma siedzibę w Sundsvall, w środkowej Szwecji. Jej doświadczenie w projektach górniczych obejmuje młoty do kruszenia skał i bębny kablowe w koparkach elektrycznych. Dlatego powierzono jej rozwiązanie problemu.

Aby zwiększyć trwałość okładzin przesypu, firma zastosowała kompozyt Sandvik HX900, unikatowy materiał, który łączy odporność na zużycie węglika spiekanego z odpornością na wstrząsy, ciągliwością i plastycznością żeliwa sferoidalnego. Jest on idealny do pracy związanej z mocnymi uderzeniami o powierzchnię i innymi trudnymi warunkami.

Znaczne ulepszenia
W trakcie prac badawczych testy terenowe wykazały, że Sandvik HX900 wytrzymuje przeładunek 250 000 ton materiału przed wymianą okładziny.

Dla porównania, materiały AW5 i AW6 wytrzymują 60 000 ton, a inne – takie jak guma, guma ceramiczna czy schłodzone żeliwo – tylko 50 000 ton.

Te same testy wykazały, że Sandvik HX900 nie tylko jest najtrwalszy, lecz również o 25 do 50 procent tańszy niż AW5/AW6 i trzy do sześciu razy tańszy niż inne rozwiązania materiałowe.

– Sandvik HX900 to nasz największy sukces w ostatnich 30 latach, jeśli chodzi o materiały okładzinowe – mówi Larsson. – Wyzwaniem okazało się odpowiednie odlanie przesypu.

Znalezienie odpowiedniego materiału okazało się zatem jedynie częścią rozwiązania. Sandvik HX900 rozwiązywał co prawda kwestię trwałości okładziny, lecz jeszcze pozostawała sprawa bezpieczeństwa inżynierów utrzymania ruchu.

SANDVIK HX900: Trwałość w najtrudniejszych warunkach

Sandvik HX900 jest stosowany w górnictwie i przetwarzaniu minerałów, w stalowniach, cementowniach i przy naprawie dróg. Sprawdza się znakomicie w procesach kruszenia, fragmentacji i mielenia, gdzie często z pożytkiem zastępuje tradycyjną stal, żeliwo lub materiały napawane w konstrukcjach narażonych na czynniki powodujące zmęczenie materiału. Jest on wytwarzany w formie kompozytu lub metodą platerowania. Metoda odlewania oznacza w obu wypadkach metalurgiczne łączenie granulek węglika spiekanego w warstwie powierzchniowej i żeliwa sferoidalnego w podłożu. Możliwe jest także łączne zastosowanie kompozytu i platerowania.

Najważniejsze zastosowania:
• Przesuwanie
• Kruszenie
• Mielenie
• Mieszanie
• Przecinanie
• Skrobanie
• Szlifowanie

Sandvik i Prime Solutions postanowiły wspólnie zaprojektować modułową konstrukcję przesypu. Oznaczało to możliwość łatwego przemieszczenia przesypu do bezpiecznego miejsca, aby tam wykonać przegląd i serwis. Dało to mniej przerw produkcji oraz eliminowało przeglądy wykonywane w wielkim pośpiechu.

Modułowa konstrukcja przesypu eliminuje presję czasu i pozwala inżynierom skupić się na swoim zadaniu.

– Poświęciliśmy wiele godzin na dokumentowanie części zamiennych i procedur utrzymania ruchu, co bardzo ułatwiło pracę inżynierów utrzymania ruchu – mówi Håkan Zaar, dyrektor wykonawczy firmy Prime Solutions. – Ponadto nowa konstrukcja przesypu zredukowała poziom hałasu o 20 decybeli.

Kierownictwo kopalni było zachwycone wzrostem bezpieczeństwa i produktywności. Przegląd i serwis odbywa się teraz w dobrze oświetlonym warsztacie.

Ściśle według rozkładu
Przerwy na dokonanie przeglądów są teraz rzadsze i można je wykonywać w sposób zaplanowany, a nie z konieczności. Dzięki zarówno lepszej ochronie przed zużyciem, jak i konstrukcji nowego przesypu naprawy są konieczne dopiero po przeładunku 16 milionów ton skały, czyli po 20 tygodniach produkcji.

– Koszt jednej utraconej godziny produkcji sięgał miliona szwedzkich koron – wyjaśnia Zaar. – Jednak najważniejszy jest wzrost wydajności produkcji, wart około 300 milionów koron rocznie. Od inżynierów utrzymania ruchu po kierownictwo kopalni – wszyscy są bardzo zadowoleni z rezultatów.

Doskonała znajomość trudnych warunków i geologii w północnej Szwecji sprawiły, że firma Prime Solution sięgnęła po rozwiązanie firmy Sandvik.

<p>Oskar Larsson, kierownik produktu ds. ochrony przed ścieraniem w Sandvik Mining and Rock Technology</p>

Oskar Larsson, kierownik produktu ds. ochrony przed ścieraniem w Sandvik Mining and Rock Technology

– Sandvik cieszy się w Szwecji znakomitą renomą, chociaż materiał Sandvik HX900 nie był zbyt dobrze znany – mówi Zaar. – Interesuję się kompozytami od czasu pracy w szwedzkim lotnictwie. Dlatego bardzo mnie ciekawiło, czy istnieją lepsze materiały niż powszechnie stosowane materiały napawane. Skontaktowałem się z firmą Sandvik i dowiedziałem się o istnieniu materiału Sandvik HX900. Od tego właśnie zaczęła się nasza współpraca.

– Pracuję często nad systemami przeładunku w przemyśle papierniczym i stalowym, więc mam sporą wiedzę o wytrzymałości zmęczeniowej materiałów – mówi Zaar. – Pewne rozwiązania, którymi się zajmowałem, stworzone wiele lat temu dla lokomotyw parowych, można dziś zastosować w górnictwie. Natomiast często się tam nie sprawdzają niektóre nowoczesne systemy. Jeśli chodzi o Sandvik HX900, od razu dostrzegłem jego potencjał.

Zaar jest przekonany, że połączenie materiału Sandvik HX900 i konstrukcji modułowych znajdzie szerokie zastosowanie w kopalniach.

– Bardzo duża trwałość materiału Sandvik HX900 sprawia, że inspekcje i serwis mogą teraz być precyzyjnie zaplanowane. Znam bardzo niewiele kopalni, gdzie możliwe jest takie proaktywne utrzymanie ruchu. Wiele kopalni na świecie mogłoby skorzystać z tego rozwiązania.

Bezpieczeństwo przede wszystkim
Obydwie strony są całkowicie zgodne co do tego, że połączenie produktów firmy Sandvik z wiedzą i doświadczeniem firmy Prime Solution przyniosło rozwiązanie, którego osobno by nie stworzyły. – Bezpieczeństwo to oczywisty priorytet we wszystkich operacjach górniczych – podkreśla Larsson.

– Sandvik HX900 znacznie poprawia ochronę powierzchni w procesach kruszenia, fragmentacji i mielenia, co zwiększa produktywność. Dzięki współpracy takiej jak nasza produkty firmy Sandvik mogą mieć duży wpływ na bezpieczeństwo.