كيفية ضبط عملية فصل الهواء وحجم الشبكة للحصول على درجة نقاء أعلى للنحاس

نُشر في «الأخبار والرؤى» · «التكنولوجيا والصيانة»

بقلم Henan Jiacui Intelligent Equipment Co., Ltd.

نقاء النحاس ليس من خصائص آلة التكوير؛ بل هو من خصائص مرحلة الفصل. فهناك مصنعان يستخدمان آلات متطابقة في إنتاج كابلات مماثلة، لكنهما ينتجان بشكل روتيني درجات مختلفة من المنتج، ويكمن الاختلاف في الغالب في فتحة الشبكة وسرعة الهواء — وهما إعدادان يمكن تعديلهما في غضون دقائق قليلة، ومع ذلك يُتركان دون تغيير لشهور.

يشرح هذا المقال الوظيفة الفيزيائية لكل إعداد، وكيفية تفاعلها مع بعضها البعض، بالإضافة إلى الإجراء الذي يمكنك اتباعه لضبطها وفقًا لموادك الخاصة. ويتطرق المقال عمدًا إلى التعقيد الحقيقي في هذا الأمر: لا يمكن تحسين الشبكة والهواء بشكل منفصل، كما أن السعي وراء آخر عُشر نقطة مئوية من النقاء ينطوي على تكلفة حقيقية من حيث معدل الإنتاجية.

حيث تُفقد النقاء فعليًّا

قبل إجراء أي تعديل، من المفيد أن تعرف أي من هذه الخسائر الثلاث تحاول معالجتها. فلكل منها أسبابها الخاصة وحلولها المختلفة.

الفيزياء: نظرة موجزة ومفيدة

يعتمد فصل الهواء على الفرق في الكثافة بين النحاس (حوالي 8,900 كجم/م³) والعزل المصنوع من مادة PVC أو PE (حوالي 1,300–1,400 كجم/م³ — أي حوالي سبع الكثافة). في تيار هوائي صاعد، تعتمد القوة الصاعدة المؤثرة على الجسيم على مساحته المسقطة، بينما يعتمد وزنه على حجمه وكثافته. وبالنسبة للجسيمات ذات الحجم نفسه، يرتفع البلاستيك بسهولة أكبر بكثير من النحاس.

المشكلة هي حجم الجسيمات. تتميز قطعة البلاستيك الكبيرة والمسطحة بنسبة مساحة سطح إلى وزن عالية، ويمكن رفعها بسهولة. أما الجسيمات النحاسية الصغيرة جدًّا، فهي تتمتع بكتلة منخفضة ومساحة مسطحة صغيرة أيضًا، ويمكن أن تنجرف وتضيع في تيار هوائي عالي السرعة. وهذا هو بالضبط السبب الذي يجعل من الضروري النظر إلى حجم فتحات الشبكة وسرعة الهواء معًا: فحجم فتحات الشبكة يحدد أحجام الجسيمات التي تصل إلى مرحلة الفصل، بينما تحدد سرعة الهواء أي من هذه الأحجام يتم رفعها.

ما هي الوظيفة الفعلية لفتحة الشبكة (الشاشة)؟

يتم وضع الغربال بين مرحلة التحبيب وعملية الفرز النهائية. وتحدد فتحاته الحد الأقصى لحجم المواد التي تمر عبره، وبالتالي تتحكم في توزيع أحجام المواد التي تدخل عملية الفصل وفي توزيع أحجام المنتج النهائي.

والاستنتاج العملي هو أن اختيار الشبكة يمثل توازناً بين السعة الإنتاجية والتوحيد، وليس مجرد أداة لضبط درجة النقاء بحد ذاتها. ويأتي تأثيره على درجة النقاء من خلال التحكم في المواد التي يتعين على مرحلة الفصل معالجتها.

ما الذي تفعله سرعة الهواء فعليًّا

تُعد سرعة الهواء بمثابة مؤشر النقاء، ضمن حدود معينة. فزيادة السرعة تؤدي إلى دفع المزيد من المواد إلى مخرج البلاستيك، مما يقلل من تلوث المنتج النحاسي بالبلاستيك، لكنه ينطوي على خطر فقدان النحاس الناعم. أما خفض السرعة فيحافظ على النحاس، لكنه يسمح بدخول البلاستيك إلى الجزء النحاسي.

• التحكم في المروحة بتردد متغير وهذا ما يجعلها قابلة للتعديل عمليًّا. أما المروحة ذات السرعة الثابتة، فهي لا توفر سوى إعداد واحد لمزيج التغذية الذي يتغير يوميًا.
• مرحلة فصل ثانية أكثر رفقًا يُعد استخدام غطاء بلاستيكي على مخرج النفايات أرخص طريقة لتحسين درجة النقاء المتاحة في جهاز يعمل بنظام فصل أحادي المرحلة فقط. فهو يتيح لك تشغيل المرحلة الأولى بطريقة متحفظة — مع التركيز على الاحتفاظ بالنحاس — واستعادة النحاس المتبقي في المرحلة الثانية، حيث تكون المادة في الغالب بلاستيكًا بالفعل.
• السرعة تختلف عن الحجم. تؤدي تسربات مجاري الهواء والانسدادات الجزئية والمرشحات المتسخة إلى تغيير السرعة التي يصل بها الهواء إلى حجرة الفصل، حتى لو لم تتغير إعدادات المروحة. ولهذا السبب، قد تتدهور أداء الآلة التي كانت تعمل بشكل جيد لعدة أشهر تدريجيًا دون سبب واضح.

التفاعل الذي يفاجئ الناس

عادةً ما يتم ضبط الشبكة وتدفق الهواء من قبل شخصين مختلفين في وقتين مختلفين، وهنا تبدأ المشاكل. فالتغيير في حجم الشبكة يؤثر على توزيع الأحجام التي تصل إلى مرحلة الفصل، مما يؤدي بدوره إلى تغيير سرعة الهواء المطلوبة. فإذا تم تركيب شبكة ذات فتحات أصغر دون تعديل إعدادات الهواء، فسيؤدي ذلك إلى فقدان النحاس الناعم. أما تركيب شبكة ذات فتحات أكبر دون تعديل إعدادات الهواء، فسيؤدي إلى دخول البلاستيك إلى المنتج النحاسي. وأي تغيير في أحدهما يتطلب إعادة ضبط الآخر.

إجراء ضبط يمكنك تنفيذه في نصف يوم

1. قم بإجراء اختبار خط الأساس. بعد التأكد من أن كل شيء على ما يرام، قم بتغذية الدفعة الموزونة من المواد التمثيلية — بوزن لا يقل عن 200 كجم — ثم اجمع وازن جميع المخرجات الثلاثة: المنتج النحاسي، والمنتج البلاستيكي، والغبار. سجل معدل التغذية الذي حققته فعليًّا. هذه هي نقطة مرجعيتك.
2. أخذ عينة وتقييم درجة النقاء. خذ عينة تمثيلية من منتج النحاس تزن 2–3 كجم وقم بفحصها. ومن الطرق العملية الميدانية نشر العينة على ملاءة نظيفة، ثم عدّها أو فصلها بالعين المجردة، ثم وزن البلاستيك الذي قمت بفصله. وبما أنك تمتلك بالفعل موازين دقيقة، فإن الدقة في العدّ أقل أهمية من إجراء القياس نفسه في كل مرة.
3. تحقق من الشبكة أولاً. افحصها للتأكد من عدم وجود انسداد أو تآكل أو تشوه أو تمزق. قم بتنظيفها أو استبدالها قبل تعديل إعدادات الهواء — فلا يمكنك ضبط الفصل من خلال شبكة متآكلة.
4. اضبط سرعة الهواء بخطوات صغيرة. قم بتغيير إعداد المروحة بزيادة طفيفة، وقم بتغذية المادة نفسها بنفس المعدل، ثم خذ عينة من الناتج مرة أخرى. استمر في التغيير في اتجاه واحد حتى ترى ظهور النحاس في مخرج البلاستيك، ثم ارجع خطوة واحدة إلى الوراء. هذا هو الحد الأعلى.
5. انتبه إلى التوازن الكلي، لا تقتصر على المظهر فقط. الإعداد الصحيح هو ذلك الذي يكون فيه المنتج النحاسي نظيفًا و تتميز المكونات البلاستيكية بخفة وزنها وانخفاض نسبة النحاس فيها. وقد أدى الإعداد الذي يحسّن مظهر النحاس ولكنه يزيد من إجمالي كمية النحاس في البلاستيك إلى تفاقم الوضع، لا تحسينه.
6. قم بتسجيل الإعداد وفقًا لنوع المادة. دوّن إعدادات المروحة، وشبكة التصفية، ومستوى النقاء الملحوظ لكل نوع من أنواع المواد المدخلة — الأسلاك المنزلية، وكابلات الاتصالات، وحزم الأسلاك، والأسلاك الرفيعة. وبذلك تكون قد حصلت على نقطة انطلاق للاستفادة منها في المرة القادمة، بدلاً من قضاء يوم كامل في التجربة والخطأ.
7. كرر ذلك بعد أي تغيير. إن استخدام مجموعة شفرات جديدة، أو شبكة جديدة، أو مورد مواد مختلف، أو نظام إزالة الغبار الذي تم تنظيفه حديثًا، كلها عوامل تؤثر على الإعداد الأمثل. لذا، قم بإعادة الضبط بدلاً من الافتراض بأن إعدادات الشهر الماضي لا تزال صحيحة.

كيفية قياس درجة النقاء دون اللجوء إلى المختبر

لا تحتاج إلى معدات تحليلية لضمان النقاء؛ بل تحتاج إلى الاتساق. وتكفي ثلاث طرق ميدانية لإجراء المراقبة اليومية:

• التوزيع البصري والاختيار. قم بفرد العينة بشكل رقيق، ثم انتقِ الأجزاء البلاستيكية المرئية يدويًّا، وقم بوزنها مقارنةً بالوزن الإجمالي. يمكن تكرار هذه العملية بدقة تصل إلى جزء من نقطة مئوية إذا كنت تأخذ دائمًا نفس حجم العينة.
• اختبار الطفو في الماء. النحاس يغرق، أما معظم المواد البلاستيكية العازلة فتطفو. ويؤدي غمر عينة في الماء إلى فصل المكونات على الفور، ويُعد ذلك فحصًا سريعًا للكشف عن التلوث الخشن — وإن كان لا يكشف عن التلوث الدقيق، كما أنه مجرد فحص وليس تحليلًا.
• التوازن الكتلي. أقوى أداة في حوزتك. إذا لم يفسر الفرق الناتج عن «المدخلات» ناقص «مخرجات النحاس» ناقص «مخرجات البلاستيك» على أنه غبار، فإن المادة المفقودة تُعتبر خسارة. قم بتتبعها يوميًا وسترى مشكلة الفصل تتطور قبل أن تصل إلى المشتري.

الأخطاء الشائعة عند ضبط الفصل

1. ضبط عملية فصل الهواء في آلة ذات شفرات متآكلة أو ذات فجوة مفتوحة بين الشفرات — قم بإصلاح حجرة القطع أولاً، ثم قم بالضبط.
2. السعي لتحقيق أقصى درجة من النقاء بغض النظر عن معدل الإنتاج. فالانتقال من نسبة 99% إلى 99.7% من النحاس مع خفض الإنتاج بمقدار الثلث قد يؤدي إلى خسارة أموال تفوق الأرباح المحققة.
3. تعديل الشبكة والهواء في آن واحد، ثم عدم القدرة على تحديد أي التغييرين كان له الأثر.
4. تقييم الموقع بناءً على المنتج النحاسي وحده دون فحص الجزء البلاستيكي مطلقًا.
5. ترك الجهاز ومجرى الهواء أو المرشح مغبرًا ومسدودًا جزئيًا، وتوقع أن يعمل إعداد المروحة بنفس الطريقة التي كان يعمل بها عندما كان نظيفًا.
6. لا يتم حفظ الإعدادات أبدًا، لذا فإن أي تغيير جوهري يعني البدء من جديد.

متى يُقبل مستوى نقاء أقل

لا تعني درجة النقاء الأعلى بالضرورة ربحية أكبر. فعمليات الفصل تستهلك الطاقة، كما أن تشغيل المروحة ومعدل التغذية عند الحد الأقصى للإعدادات يؤثر سلبًا على الإنتاجية ويزيد من خطر فقدان النحاس الدقيق. النهج المعقول هو تحديد ما يحتاجه المشتري فعليًا — غالبًا ما يكون الحد الأدنى التعاقدي لمحتوى النحاس لكل شحنة — والتكيف لتلبية تلك المواصفات بسهولة بدلاً من السعي إلى تحقيق رقم لا يدفع أحد علاوة مقابله. في حالة الأسلاك الدقيقة الصعبة، عادةً ما يتفوق المنتج المُعدَّل جيدًا بنسبة 98–99% والذي يتم تسليمه بشكل موثوق على المنتج بنسبة 99.5% الذي يتم إنتاجه بنصف الحجم.

الأسئلة الشائعة

هل تؤدي الشبكة ذات الفتحات الأصغر دائمًا إلى زيادة درجة نقاء النحاس؟

ليس بشكل مباشر. فكلما كانت الشبكة أدق، زادت دقة توزيع حجم الجسيمات، مما يسهل ضبط مرحلة الفصل، وبالتالي يؤدي عادةً إلى تحسين درجة النقاء التي يمكن تحقيقها — ولكن هذا لا يحدث إلا إذا أُعيد ضبط سرعة الهواء لتتناسب مع ذلك، وإلا إذا تم استرداد الجسيمات الدقيقة الإضافية الناتجة بواسطة نظام الترشيح بدلاً من ضياعها. أما إذا تُركت الشبكة الأكثر دقة دون تغيير إعدادات الهواء، فسوف يؤدي ذلك إلى فقدان النحاس الدقيق.

كيف يمكنني معرفة ما إذا كانت قيمة فصل الهواء لديّ مرتفعة أكثر من اللازم؟

افحص مخرج البلاستيك. إذا كانت الكتلة النسبية للجزء البلاستيكي عالية مقارنة بحجمه، أو احتوت على نحاس لامع أو وردي اللون يمكن رؤيته بوضوح، أو إذا أظهر ميزان الكتلة وجود كمية من النحاس غير محسوبة، فهذا يعني أن السرعة مرتفعة جدًّا أو أن معدل التغذية مفرط بالنسبة لمرحلة الفصل. قم بتخفيض سرعة المروحة على مراحل صغيرة وأعد فحص الجزء البلاستيكي في كل مرة.

ما هو حجم فتحات الشبكة الذي يجب أن أستخدمه للأسلاك الدقيقة والشعيرية؟

يجب أن تكون فتحات الشبكة صغيرة بما يكفي لمنع وصول شظايا الخيوط الطويلة إلى مرحلة الفصل، لأن تلك الشظايا هي أصعب الجسيمات التي يمكن فصلها بشكل نظيف. وفي الوقت نفسه، يجب ألا تكون الشبكة دقيقة للغاية بحيث ينخفض معدل الإنتاجية ويزداد توليد الجسيمات الدقيقة. ونظرًا لأن الفتحة المناسبة تعتمد على أحجام الخيوط المحددة لديك، فإن الطريقة العملية تتمثل في اختبار حجمين متجاورين من الشبكة على دفعة تمثيلية ومقارنة كل من النقاء ومعدل الإنتاجية المقاس.

كم مرة يجب عليّ فحص الشاشة وتنظيفها؟

افحصها أسبوعيًا كجزء من روتين الصيانة العادي، وقم بتنظيفها كلما طرأ تغيير ملحوظ على معدل الإنتاج أو استهلاك الطاقة. تتعرض فتحات الشاشة للانسداد تدريجيًّا، وتؤدي الشاشة المسدودة جزئيًّا إلى تغيير توزيع الأحجام التي تصل إلى مرحلة الفصل — وبالتالي فإنها ستؤدي إلى تدهور درجة النقاء بشكل خفي دون ظهور أي أعراض واضحة حتى يقوم أحدهم بفحص الجزء البلاستيكي.

هل يمكنني تحسين درجة النقاء في جهاز لا يحتوي إلا على نظام فصل الهواء أحادي المرحلة؟

غالبًا ما يكون الجواب نعم، دون الحاجة إلى استبدال الآلة. فعند إجراء عملية الفصل الأولى بطريقة متحفظة بعض الشيء — مع التركيز على الاحتفاظ بالنحاس بدلاً من إزالة كل أثر للبلاستيك — ثم إعادة معالجة الجزء البلاستيكي عبر نفس مرحلة الفصل للمرة الثانية، عادةً ما يتم استرداد معظم النحاس المتبقي. وهذا يتطلب عملية إضافية على المادة، وهو أرخص بكثير من شراء آلة جديدة.

احصل على توصية بشأن ضبط الفصل

إذا أبلغتنا بطراز آلة التقطيع الخاصة بك، ومزيج المواد الداخلة، ومستوى النقاء الذي يطلبه المشتري، فسيقوم مهندسونا بتزويدك بالمفتاح الموصى به لإحجام فتحات الشبكة وإجراءات الفصل الهوائي المناسبة لتلك المادة — وإذا أمكنك إرسال عينة، فسنقوم باختبارها ونقدم لك تقريرًا بالإعدادات التي سنستخدمها.

أرسل إلينا وصف المواد، والحمولة اليومية، والإنتاج المستهدف، وسيقوم فريقنا الهندسي بالرد عليك بتوصية بشأن الطراز المناسب، وحساب السعة، وعرض الأسعار. كما نرحب بك لحجز جولة فيديو مباشرة لمصنع Henan Jiacui Intelligent Equipment Co., Ltd. في مدينة تشنغتشو، بمقاطعة خنان، الصين، أو طلب قائمة مرجعية بالمنشآت التي تعمل بتدفقات كابلات أو نفايات مماثلة.

نبذة عن المؤلف والشركة المصنعة

أعد هذا المقال فريق المبيعات الفنية والهندسة التابع لـ Henan Jiacui Intelligent Equipment Co., Ltd. (اسم العلامة التجارية JIACUI). تأسست شركة JIACUI في عام 2015 في مدينة تشنغتشو، بمقاطعة خنان، الصين، وتقوم بتصميم وتصنيع معدات إعادة تدوير النفايات الصلبة وأنظمة تحبيب الأسلاك النحاسية في مصنع تبلغ مساحته 5,000 متر مربع ويعمل به أكثر من 100 موظف. تحمل معداتنا شهادات CE وISO وCSA، وتستخدم مكونات تحكم من ABB وSiemens مصنعة وفقًا لمعايير التصميم الأوروبية، وقد تم تسليمها إلى أكثر من 400 عميل في أكثر من 100 دولة. وقد تم إتمام عمليات تدقيق المصنع من قبل SGS وBV وTÜV. ونحن نحمل 27 براءة اختراع تغطي تقنيات التقطيع والتحبيب والفصل. وحيثما يورد هذا المقال أرقامًا تتعلق بالأداء، فإن هذه الأرقام مستمدة من المواصفات المنشورة لنماذجنا ومن اختبارات التشغيل التجريبي على منشآت حقيقية؛ وتعتمد النتائج الفعلية على تركيبة الكابلات، وإعداد المواد المدخلة، وممارسات التشغيل.