Solución de Almacenamiento de Carbón con Apilador Móvil

Una planta al aire libre especializada en el procesamiento y tránsito de carbón ha experimentado recientemente un aumento en su capacidad productiva, con el volumen de almacenamiento de carbón pasando de 8.000 toneladas diarias a 12.000 toneladas. Las deficiencias del modelo tradicional de almacenamiento que combina cargadoras frontales y apiladores fijos se han manifestado gradualmente: el apilador fijo solo puede apilar en una dirección, con una capacidad de procesamiento por hora inferior a 300 toneladas por unidad, lo cual no coincide con la capacidad de recepción de carbón de la planta de 450 toneladas por hora, provocando la acumulación de carbón en la zona de descarga de camiones; la altura de almacenamiento es de solo 8 metros, y la zona de almacenamiento de 54 metros de longitud solo puede contener 60.000 toneladas en inventario, lo que requiere un trasvase frecuente a yardas temporales, aumentando aún más las pérdidas; el almacenamiento al aire libre y abierto hace que la emisión de polvo de carbón alcance 22 mg/m³, superando con creces el límite de 10 mg/m³ establecido en la Norma Integrada de Emisiones de Contaminantes Atmosféricos, generando frecuentes quejas por parte de los vecinos; al mismo tiempo, la dispersión de polvo de carbón y el trasvase provocan una tasa de pérdida de carbón del 5%, resultando en un grave desperdicio de materias primas; la zona de almacenamiento presenta una pendiente natural de 12°, y los apiladores fijos tradicionales no pueden ajustarse de forma adaptativa, requiriendo un nivelamiento adicional del terreno; en temporadas de lluvias, el agua se infiltra en el carbón causando aglomeración, lo que no solo afecta el procesamiento posterior, sino que también acelera la corrosión de los equipos, con una frecuencia de mantenimiento anual superior a 12 veces, haciendo que los costos de operación y mantenimiento sean muy elevados.

Para superar estas limitaciones, la planta solicitó a los proveedores una solución de almacenamiento de carbón que fuera "eficientemente adaptable, hermética y ecológica, y flexible en el terreno", y que implementara la vinculación integral de equipos en el proceso "recepción de carbón - alimentación - almacenamiento", asegurando que el sistema de almacenamiento se integrara perfetamente con la cadena de producción existente. Zoomry combinó los datos de prospección del terreno de la planta al aire libre (topografía, meteorología, características del carbón) con los parámetros de su línea completa de productos, y diseñó una solución de cadena completa centrada en el apilador radial telescópico + descargador de camiones + alimentador de tolva , dando pleno juego a las ventajas funcionales de cada equipo y formando un sistema de almacenamiento con integración perfecta en "recepción - alimentación - almacenamiento".

Panorama del Proyecto

Requisitos Nucleares

Las necesidades de la planta giran en torno a cuatro dimensiones: "parámetros precisos, vinculación de sistemas, adaptación al escenario, conformidad y fiabilidad", que se ajustan perfectamente a las características del sector del almacenamiento de carbón al aire libre: en términos de requisitos de parámetros, el equipo de almacenamiento central debe cumplir con una capacidad de procesamiento ≥ 450 toneladas por hora, una anchura de correa de 1200 mm, una longitud de almacenamiento de 54 metros, una inclinación que se adapte a la pendiente natural de 12°, y poseer funciones de rotación radial y telescopio para asegurar la cobertura total de la zona de almacenamiento de 54 metros; en la vinculación de sistemas, se necesitan equipos de recepción y alimentación de carbón para implementar el ciclo cerrado de "descarga de carbón por camión - alimentación uniforme - almacenamiento eficiente", evitando atascos en las etapas intermedias; en la adaptación al escenario, los equipos deben resistir altas temperaturas al aire libre (40°C), bajas temperaturas (-5°C) y ambientes lluviosos, con un grado de protección ≥ IP55 para los componentes centrales (rodillos, motores); en cuanto a la conformidad y la operación y mantenimiento, las emisiones de polvo deben ser ≤ 10 mg/m³, la vida útil total de los equipos ≥ 15 años, y se deben proporcionar capacitación de operación y soporte de repuestos para asegurar que el equipo de operación y mantenimiento de la planta pueda operar de forma independiente.

Objetivos Nucleares

1. Cumplimiento de la eficiencia: la capacidad de procesamiento del sistema de almacenamiento se mantendrá estable ≥ 450 toneladas por hora, la capacidad de inventario de la zona de almacenamiento de 54 metros se aumentará a más de 80.000 toneladas, eliminando las etapas de trasvase temporal;
2. Conformidad ecológica: las emisiones de polvo se controlarán dentro de 10 mg/m³, y la tasa de pérdida de carbón se reducirá por debajo del 1%;
3. Adaptación al terreno: los equipos se adaptarán de forma autoadaptativa a la pendiente de 12°, sin necesidad de nivelamiento adicional del terreno, y la tasa de aglomeración de carbón en temporadas de lluvias ≤ 1%;
4. Optimización de costos: en comparación con el modelo tradicional, el costo anual de mantenimiento se reducirá en un 30%, y la inversión inicial de los equipos tendrá una ventaja de rentabilidad en comparación con las marcas internacionales.

Equipos de la Solución de Almacenamiento de Carbón con Apilador Móvil

Equipo Central

Para la necesidad de almacenamiento de carbón de 450 toneladas por hora del proyecto, Zoomry elige como equipo central el apilador radial telescópico modelo ZR120SF

Alta eficiencia de almacenamiento

El apilador radial telescópico ZR120SF posee tres funciones de regulación: "rotación radial + telescopio + variación de ángulo" — el ángulo de rotación radial puede alcanzar ±120°, el recorrido telescópico cubre 10 - 22 metros (puede adaptarse de forma flexible a la almacenamiento integral de la zona de 54 metros), y el rango de variación de ángulo es de 0 - 18° (se adapta fácilmente a la pendiente natural de 12° del sitio, sin necesidad de nivelamiento adicional del terreno). A través del programa automático de apilado PLC (que soporta múltiples modos de apilado como "en forma de letra H", "anular"), se puede evitar el ángulo muerto de acumulación de carbón, haciendo que la capacidad de inventario de la zona de almacenamiento de 54 metros se aumente a 85.000 toneladas, un 28% más que el apilador fijo tradicional.

En términos de configuración de hardware del equipo, el apilador radial telescópico ZR120SF está equipado de serie con una correa transportadora de 1200 mm de ancho (se adapta precisamente a la necesidad de transporte de partículas de carbón de 0.5 - 10 mm), la velocidad de la correa puede alcanzar 3.15 m/s, y la capacidad de procesamiento teórica máxima es de 1500 m³/h (calculando con una densidad de acumulación de carbón de 0.85 t/m³, la capacidad de transporte máxima es de aproximadamente 1275 toneladas por hora). En el funcionamiento real, se mantiene estable en 460 toneladas por hora a través del control por frecuencia variable, satisfaciendo no solo la necesidad actual de 450 toneladas por hora, sino también reservando un margen suficiente para la futura expansión de la capacidad. El sistema de potencia utiliza una unidad de accionamiento eficiente, combinada con un reductor de engranajes rectos (eficiencia de transmisión ≥ 96%), garantizando un funcionamiento estable a largo plazo.

Diseño hermético y ecológico

El extremo de descarga del apilador está equipado con un tolva de descarga sin energía, con una cavidad de amortiguamiento de flujo de aire integrada, que puede reducir eficazmente la velocidad del viento cuando el carbón cae, disminuyendo la elevación de polvo; la correa transportadora utiliza una estructura de sellado superpuesto (superposición ≥ 120 mm), junto con un reborde de sellado de caucho en el extremo de descarga, bloqueando completamente el canal de escape de polvo; al mismo tiempo, se instala una cubierta de protección contra polvo transparente resistente a la degradación por rayos UV en el brazo del apilador, lo que facilita la inspección diaria al aire libre y, además, debilita aún más la dispersión de polvo de carbón por el viento, haciendo que las emisiones de polvo del sistema se controlen dentro de 8 mg/m³. Además, la estructura hermética de transporte y almacenamiento puede aislar el agua de lluvia al aire libre, reduciendo la tasa de aglomeración de carbón en temporadas de lluvias al 0.8%, evitando el costo de energía y mano de obra de los procesos de trituración adicionales.

Fortalecimiento de la durabilidad al aire libre

El chasis utiliza un chasis de armazón en celosía, fabricado con acero al carbono de alto grado, la relación entre resistencia y peso aumenta en un 30%, pudiendo soportar de forma estable el almacenamiento con carga pesada y adaptarse al trabajo de almacenamiento en una pendiente de 12°; el sistema de desplazamiento utiliza 8 neumáticos super sólidos, con una presión de contacto con el suelo ≤ 0.08 MPa, pudiendo evitar eficazmente el atasco en suelos blandos al aire libre; la unidad de potencia hidráulica está equipada con un tanque de 500 L y integra un sistema de control de temperatura del aceite, pudiendo trabajar de forma estable en un ambiente de diferencia de temperatura de -5°C ~ 40°C, previniendo la solidificación del aceite a baja temperatura o la degradación del aceite a alta temperatura, reduciendo la tasa de fallo de los componentes hidráulicos en un 40%.

Equipos Vinculados

Para asegurar la integración perfecta del carbón desde el transporte por camión hasta el apilador, la solución incluye dos tipos de equipos centrales, todos desarrollados de forma independiente por Zoomry y conformes a las normas técnicas:

• Descargador de camiones de ruedas modelo ZRLS-TU1400 : como equipo de recepción de carbón, tiene una anchura de correa de 1400 mm y una capacidad de procesamiento de 200-1000 toneladas por hora, adaptándose a los camiones volquete de 30 toneladas habituales en la planta. El equipo está equipado con 2 rampas ajustables hidráulicamente (pendiente de 6.7°), los camiones pueden subir directamente para descargar sin necesidad de retroceder, y el reborde de sellado de caucho en la parte inferior de la rampa reduce la emisión de polvo en la etapa de descarga; al mismo tiempo, está equipado con un dispositivo de alimentación por vibración, que puede ajustar la velocidad de descarga según el estado de funcionamiento del apilador, evitando la acumulación de carbón en la zona de descarga de camiones y formando una "coincidencia de ritmo en recepción - almacenamiento" con el apilador.
• Alimentador de tolva modelo ZR120D : instalado entre el descargador de camiones y el apilador, tiene una capacidad de tolva de 5 m³ y utiliza un motor de variador de frecuencia de 18.5 kW, que puede ajustar la cantidad de alimentación en tiempo real para asegurar que el flujo de carbón que ingresa al apilador se mantenga estable en 450 toneladas por hora, evitando sobrecargas o subcargas; la pared interior de la tolva está forrada con una chapa de cerámica resistente al desgaste de 12 mm de espesor, resistiendo el desgaste del carbón y prolongando la vida útil del equipo; la parte superior está equipada con una marquesina contra la lluvia (de material de chapa de color) para evitar que el agua de lluvia al aire libre ingrese a la tolva y cause la aglomeración del carbón, garantizando una alimentación fluida.

Componentes Centrales

Todos los componentes clave son producidos de forma independiente por Zoomry, con un rendimiento superior a las normas nacionales y de la industria, proporcionando soporte para el funcionamiento estable a largo plazo del sistema:

• Rodillos y tambores: tanto el apilador como el descargador de camiones utilizan rodillos silenciosos modelo (diámetro de 133 mm, adaptados a una anchura de correa de 1200 mm), con un salto radial ≤ 0.4 mm (superior a la norma nacional de 0.5 mm) y una prueba de inmersión de 72 horas con ingreso de agua ≤ 95 g (superior al estándar de Zoomry de 100 g), adaptándose al ambiente húmedo al aire libre; el tambor utiliza material forjado de 40Cr (diámetro de 159 mm), con un tratamiento de recubrimiento de caucho en forma de rombo en la superficie (coeficiente de fricción ≥ 0.4) para evitar el deslizamiento del carbón, una ovalidad < 1.5 mm, y después de pruebas de ultrasonido y tratamiento de eliminación de tensiones por templado, su vida útil supera las 50.000 horas.
• Componentes de limpieza y seguridad: el apilador está equipado con 2 escobillas de limpieza de material PU (1 en la cabeza, 1 en la cola), con una adhesión a la correa ≥ 95%, eliminando eficazmente el polvo de carbón residual y evitando el desviamiento de la correa causado por la adherencia de materiales; al mismo tiempo, está equipado con "doble protección de seguridad" — interruptor de desviación de correa (alerta automática cuando la desviación supera 5 mm) y sistema de bloqueo automático del cabrestante hidráulico (bloqueo en 0.01 segundos después de la interrupción de la corriente, evitando la caída del brazo telescópico), asegurando la seguridad durante el funcionamiento inatendido al aire libre.

Implementación del Proyecto

Prospección Preliminar

Zoomry envió un equipo técnico de 5 personas a la planta al aire libre, y en 10 días completaron: la topografía 3D de la zona de almacenamiento de 54 metros se midió con un teodolito total, marcando con precisión la distribución de la pendiente de 12° y los puntos de drenaje, optimizando la trayectoria de colocación de las vías del apilador para evitar la acumulación de agua en temporadas de lluvias; se recolectaron muestras de carbón para probar su fluidez, desgaste y contenido de humedad en el laboratorio, determinando la velocidad de la correa del apilador, la distancia entre rodillos y otros parámetros; combinando con los datos meteorológicos locales (distribución de altas temperaturas, bajas temperaturas y temporadas de lluvias), se formuló un plan especial de protección de equipos al aire libre, como la disposición de cubiertas contra polvo y la configuración de parámetros de control de temperatura del aceite hidráulico.

Fabricación y Producción

Todos los equipos y componentes se producen en la fábrica de Hebei de Zoomry, integrándose en su totalidad en el Sistema de Gestión de Calidad ISO 9001 y el Sistema de Gestión Ambiental ISO 14001: el armazón del chasis del apilador radial telescópico debe pasar una prueba de carga estática de 24 horas (carga de 1.2 veces la capacidad nominal sin deformación); los rodillos deben pasar una prueba de funcionamiento en vacío de 1000 horas para verificar la estanqueidad y la resistencia a la rotación (≤ 2 N, superior a la norma nacional de 3 N); el sistema hidráulico del descargador de camiones debe completar una prueba de ciclo de 72 horas para asegurar que no haya fugas. La planta envió representantes a la fábrica para la aceptación, y todos los parámetros cumplieron con los requisitos del contrato, especialmente los resultados de las pruebas de durabilidad al aire libre (ciclos de altas y bajas temperaturas, prueba de lluvia) fueron excelentes.

Instalación y Puesta en Marcha

Zoomry envió un equipo de instalación de 8 personas al sitio, utilizando el modo "ensamblaje modular + construcción contra la lluvia": el cuerpo del apilador radial telescópico se divide en 5 secciones (cada sección de aproximadamente 10-12 metros), se preensambla en la fábrica de antemano, y en el sitio solo se necesitan conexiones de tornillos y acoplamiento de tuberías hidráulicas, con un período de instalación de solo 18 días (el período medio de la industria es de 30 días); durante la instalación, en caso de lluvia, se utiliza una marquesina temporal para cubrir los componentes del equipo y prevenir la corrosión por agua; en la etapa de puesta en marcha, se realiza una prueba de funcionamiento continua a plena carga de 72 horas, simulando las condiciones de funcionamiento reales de la planta al aire libre (diferencia de temperatura diurna, influencia del viento), optimizando el programa PLC del apilador para que la eficiencia de almacenamiento se mantenga estable en 460 toneladas por hora; se ajustan simultáneamente la lógica de vinculación del descargador de camiones y el alimentador para asegurar que la cantidad de alimentación se corresponda precisamente con la capacidad de procesamiento del apilador, sin atascos ni sobrecargas.

Capacitación en Operación y Mantenimiento

Zoomry brinda una capacitación especial de 15 días a 2 miembros del equipo de operación y mantenimiento de la planta, que cubre la inspección diaria de los equipos al aire libre (estado de rotación de los rodillos, nivel de aceite hidráulico, estanqueidad de las cubiertas contra polvo), el tratamiento de fallos comunes (desviación de la correa, sobrecarga del motor) y el mantenimiento periódico (lubricación de rodillos, reemplazo de escobillas); la capacitación, teniendo en cuenta las necesidades especiales del ambiente al aire libre, incluye adicionalmente habilidades como "inspección de drenaje de equipos en temporadas de lluvias" y "precalentamiento del sistema hidráulico en invierno", asegurando que el equipo de operación y mantenimiento pueda realizar la operación del equipo y el mantenimiento básico de forma independiente después de la capacitación. Al mismo tiempo, Zoomry, apoyándose en su depósito de repuestos, tiene un tiempo de respuesta para repuestos comunes ≤ 7 días, y ofrece una línea directa técnica las 24 horas en varios idiomas, brindando soporte técnico de por vida.

Resultados del Proyecto

Desde su puesta en marcha, el proyecto ha funcionado de forma estable a largo plazo, y todos los indicadores superan las expectativas, resolviendo los problemas centrales de almacenamiento de carbón para la planta al aire libre y creando un valor significativo:
En términos de eficiencia y capacidad: el apilador radial telescópico ZR120SF logra un almacenamiento estable de 460 toneladas por hora, y la capacidad de inventario de la zona de almacenamiento de 54 metros alcanza 85.000 toneladas, eliminando completamente las etapas de trasvase temporal; el ciclo total del proceso desde la descarga de camiones hasta el almacenamiento se reduce de 4 horas tradicionales a 1.8 horas, reduciendo cada año aproximadamente 35 horas de tiempo de parada de producción causado por la insuficiencia de almacenamiento, mejorando indirectamente el valor de la capacidad; el diseño de vinculación del descargador de camiones y el alimentador hace que la cantidad de recepción de carbón se corresponda precisamente con la capacidad de almacenamiento, sin acumulación en la descarga de camiones ni funcionamiento en vacío del apilador.

En términos de protección ecológica y utilización de materiales: el diseño hermético del sistema hace que las emisiones de polvo se reduzcan de 22 mg/m³ a 8 mg/m³, superando con creces las normas nacionales, y desde entonces la planta no ha recibido más quejas de los vecinos, evitando el riesgo de sanciones por incumplimiento ecológico; la tasa de pérdida de carbón se reduce del 5% al 0.8%, y calculando con un almacenamiento diario de 12.000 toneladas, se reducen aproximadamente 35.000 toneladas de pérdida cada año, mejorando significativamente la utilización de materiales; la tasa de aglomeración de carbón en temporadas de lluvias se reduce al 0.8%, sin necesidad de procesos de trituración adicionales, ahorrando costos relacionados de energía y mano de obra.

En términos de fiabilidad y durabilidad al aire libre: los componentes centrales del equipo (rodillos, tambores, motores) funcionan de forma estable a largo plazo, solo requiriendo el reemplazo periódico de correas y escobillas, y la frecuencia de mantenimiento anual se reduce de 12 a 4 veces, disminuyendo el costo de mantenimiento en un 40%; en un ambiente al aire libre de -5°C ~ 40°C, la tasa de fallo anual del equipo es de solo 0.6% (muy por debajo del nivel promedio del 1% de la industria), sin fallos graves debido a condiciones climáticas extremas o lluvia; cuando la planta realiza una segunda expansión de capacidad, solo se necesita ajustar ligeramente el programa PLC y la potencia del motor del apilador para adaptarse a la nueva necesidad de 500 toneladas por hora, reflejando la escalabilidad y durabilidad del equipo.

El responsable del proyecto de la planta dijo: "El sistema de almacenamiento de Zoomry no solo resuelve nuestros problemas de eficiencia y protección ecológica, sino que también puede funcionar de forma estable a largo plazo en un ambiente al aire libre, con una vinculación fluida de equipos y una operación y mantenimiento conveniente. Para futuras expansiones, seguiremos eligiendo la solución de Zoomry".

Ventajas de Zoomry

1. Diversidad de productos: en comparación con los proveedores de equipos individuales, Zoomry puede proporcionar una cadena completa de equipos "descargador de camiones + alimentador de tolva + apilador radial telescópico", con parámetros de cada equipo correspondientes de forma precisa, evitando problemas de compatibilidad entre equipos de diferentes marcas y asegurando la integración perfecta del proceso de almacenamiento.
2. Fuerte capacidad de adaptación: Apoyándose en su equipo de investigación y desarrollo independiente, puede optimizar el diseño de los equipos para condiciones de trabajo especiales como pendientes al aire libre, diferencias de temperatura y lluvia (como la adaptación a una inclinación de 12°, el control de temperatura del aceite hidráulico). En comparación con los productos estandarizados, este diseño es más adecuado para las necesidades reales de almacenamiento, y el ciclo de adaptación se reduce en un 50% en comparación con las marcas internacionales.
3. Soporte global de servicios: los equipos cumplen con las certificaciones internacionales ISO 9001, ISO 14001, CE, EAC, etc., satisfaciendo los requisitos de conformidad de diferentes regiones del mundo; el depósito global de repuestos y el soporte técnico en varios idiomas resuelven los problemas de los clientes extranjeros de "repuestos lentos y dificultades en la comunicación", con una velocidad de respuesta de operación y mantenimiento muy superior al nivel promedio de la industria.