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La conception avancée garantit le succès du convoyeur terrestre ultra-long



Caractéristiques de conception et défis surmontés lors de la conception d’un convoyeur terrestre.

L’achèvement réussi du système de convoyage terrestre d’environ 19 km pour le projet Green Fields Utkal Alumina à Tikri, Raigada, dans l’État d’Orissa en Inde, a marqué une autre étape importante du développement de TAKRAF pour l’industrie mondiale des convoyeurs.

Le contrat d’Utkal Alumina International Ltd (UAIL) prévoyait un système de convoyeurs terrestres pour transporter la bauxite des mines vers une nouvelle usine d’alumine de 4,5 mtpa. Cela comprenait également le plus long système de convoyeur à un seul vol installé à ce jour sur le territoire indien.

Avec la meilleure qualité de bauxite comme intrant et une logistique étroitement intégrée entre les mines et la raffinerie, le coût d’exploitation d’Utkal Alumina par tonne d’alumine est parmi les plus bas au monde. La bauxite pour Utkal Alumina provient entièrement des mines de Baphlimali, à environ 16 km (distance aérienne) du site de l’usine dans le village de Doragurha. Avant d’être acheminée par voie terrestre vers l’usine de traitement, la bauxite est broyée à une taille de -150 mm, l’ensemble de concassage fixe ayant été fourni en 2012/13 par une société sœur, alors Bateman India (acquise par Tenova en 2012) .

Transport du minerai de la mine à l’usine

La portée du projet de convoyeur terrestre couvrait la conception, l’ingénierie de base et détaillée, l’approvisionnement et la fabrication, jusqu’au montage, qui comprenait les travaux de génie civil et de structure, la mise en service, les tests de garantie de performance et la remise du système de convoyeur de 2 850 t/h. Un point de transfert intermédiaire et une station de déchargement – comprenant des silos et des bâtiments – ont également été fournis avec des systèmes électriques et d’instrumentation complets.

Le dossier de conception du système prévoyait que le minerai de bauxite concassé primaire de taille -150 mm devait être acheminé depuis la maison de jonction de l’extrémité de la mine, via une goulotte jusqu’à un convoyeur terrestre de 14,5 km. Ce convoyeur terrestre – se terminant à une maison de jonction intermédiaire – alimente à son tour un convoyeur terrestre de 13,6 km. Le convoyeur le plus court se termine à une maison de jonction d’extrémité d’usine, alimentant une trémie d’appoint de matériau de 500 tonnes via une goulotte à double sens. Le système terrestre comprend 2 000 et 4 000 bandes transporteuses à câble d’acier à résistance à la traction, avec un facteur de sécurité de bande minimum à un état stable de > 5,5, supporté par une série de rouleaux de type suspendus. Ceux-ci, à leur tour, sont soutenus par un système structurel composé de modules au sol et de portiques, les convoyeurs terrestres étant acheminés en partie le long du sol et en partie le long d’une partie surélevée. À partir de la trémie de suralimentation, le matériau est acheminé soit directement vers les convoyeurs de l’usine, soit vers une pile de stockage via des convoyeurs de parc de stockage fournis par d’autres.

Image reproduite avec l’aimable autorisation de TAKRAFUtkal_Plant_2_TAKRAF.jpg

Le dynamitage et l’excavation ont été nécessaires pour créer un itinéraire approprié à travers la région vallonnée du chemin du convoyeur. Un terrain très vallonné caractérisait le trajet du convoyeur transportant le minerai de bauxite de la mine à l’usine d’alumine d’Utkal.

Conception et ingénierie avancées

L’exécution du projet a représenté un effort à l’échelle du groupe, s’appuyant sur l’expertise mondiale de transport terrestre du groupe TAKRAF, avec la longueur du système de convoyeur requis et la topographie difficile le long du chemin du convoyeur nécessitant une conception et une conception à la pointe de la technologie. ingénierie. Un logiciel de pointe a été utilisé pour maximiser le routage et l’utilisation et les spécifications de l’équipement. La conception du convoyeur a été appuyée par une analyse de courbe horizontale et une analyse dynamique pour optimiser la puissance du convoyeur longue distance et les tensions de courroie. L’approvisionnement mondial a également été suivi afin d’optimiser les coûts tout en se procurant les composants les plus avancés et les plus fiables.

Initialement, deux technologies ont été envisagées–convoyage à bande par voie terrestre et bande à câble–le client choisissant la première en raison de ses nombreux avantages sur un terrain aussi inhospitalier et reculé. En outre, l’un des principaux avantages de l’utilisation du convoyage à courroie en auge était que presque tous les composants et pièces de rechange pour les courroies en auge sont disponibles en Inde, avec un petit pourcentage de composants importés.

Concevoir pour un terrain complexe

Dans sa configuration finale, les deux convoyeurs du système traversent un terrain très vallonné et complexe. Chutant au total de 250 m sur son parcours du chargement des matériaux à la décharge, le système de convoyeur traverse 11 nalas (rivières dérivantes), la rivière Ratachuan, une étendue forestière de près de 470 m de long, une ligne de franchissement à haute tension, 37 routes traversées, une rizière adjacente à la limite de l’usine avec un tronçon d’environ 2,5 km, huit collines et plusieurs villages. Les structures surélevées ont été équipées d’échelles à cages espacées d’environ 150 m, et des fondations sur pieux ont été fournies pour le franchissement de la rivière et l’un des franchissements en descente.

En raison de la topographie et de la longueur du convoyeur, les convoyeurs ont été conçus avec des entraînements de tête et de queue et de multiples courbes horizontales et verticales composées très serrées. Au total, le système de convoyeur comporte 10 courbes à droite, quatre courbes à gauche et des rayons de courbe horizontale de 2 500 m sur tous les emplacements sauf un : une zone critique sur le convoyeur le plus court où la courbe horizontale est de 1 800 m. Cette partie du convoyeur passe au-dessus d’une colline et à travers la limite de l’usine. Le convoyeur le plus long a un module au sol et une partie nivelée. Le module au sol comprend 17 sections droites, une courbe à gauche et une section courbe à droite, tandis que la partie nivelée se compose de 12 sections droites, deux courbes à gauche et quatre courbes à droite. La galerie terrestre sur les deux convoyeurs comprend 403 sections droites, 154 courbes à droite et 61 courbes à gauche, avec un intervalle de longueur de galerie/support maximal de 49,5 m et une longueur de portique standard de 27 m.

L’espacement des rouleaux pour les parties droites et inclinées des galeries sur les deux convoyeurs est de 4,5 m pour les rouleaux de transport et de 9 m pour les rouleaux de retour, à l’exception d’une section sur le convoyeur le plus long où les rouleaux de transport sont espacés de 3,5 m et le retour fous à 7 m. Sur les deux convoyeurs, l’espacement des rouleaux porteurs pour les galeries courbes horizontales est de 2,25 m ; et les galets de retour sont espacés de 4,5 m. Avec une puissance installée de 6×850 kW et 2×850 kW, le système de convoyeur comporte six entraînements à l’extrémité arrière et quatre à l’extrémité tête sur le convoyeur le plus long, tandis que le convoyeur le plus court a deux entraînements à l’extrémité tête uniquement. Il y a deux retournements de bande sur chaque convoyeur : un à l’extrémité arrière et un à l’extrémité tête. Chaque convoyeur est équipé d’un frein à disque hydraulique à sécurité intégrée à l’extrémité arrière. Un treuil d’enroulement avec frein à cabestan a été installé à la tête des deux convoyeurs.

Le point de transfert intermédiaire entre les deux convoyeurs est situé sur un terrain vallonné et, étant donné que les quatre entraînements en tête du convoyeur le plus long se trouvent également à cet endroit, les zones d’entraînement et de réception du convoyeur sont montées sur une structure en acier à portique. Ces structures légères mais très résistantes offrent la flexibilité de conception nécessaire pour s’adapter au terrain. Des tests et une modélisation avancés de la fluidité des matériaux ont été utilisés dans la conception des goulottes de transfert au point de transfert intermédiaire et de la maison de jonction de fin d’usine pour minimiser les risques tels que la pollution de l’environnement et les déversements, l’usure accélérée des courroies et les blocages. Pour faciliter l’entretien, des chemins d’accès et un chemin de mine ont été aménagés sur toute la longueur du convoyeur, des échelles à cage étant prévues sur les structures surélevées permettant un accès facilité.

L’érection de convoyeurs se concentre sur zéro dommage

L’érection du système de convoyeur a été compliquée par l’exigence d’accommoder et de minimiser la perturbation de la population des différents villages traversés par le système de convoyeur, ainsi que la nécessité de dynamiter et de creuser un itinéraire approprié à travers la région vallonnée du chemin du convoyeur. Des routes d’accès pour l’érection de structures surélevées sur les terrains vallonnés devaient également être prévues. Avec des équipements majeurs tels que des grues lourdes et des excavatrices utilisées pour l’érection des structures surélevées, en particulier sur les terrains vallonnés difficiles, TAKRAF India a mis un accent particulier sur la sécurité, se conformant strictement à la fois à la promesse mondiale de TAKRAF de zéro blessure et aux protocoles de sécurité du client.

Les tests de garantie de performance ont été effectués pendant près d’une semaine, le système atteignant régulièrement sa capacité actuelle de 1 500 t/h. En conséquence, le système de convoyeur a pu être remis au client en décembre 2016 lors d’un événement spécial où les rituels de célébration Pooja ont été effectués en présence de la haute direction des deux sociétés.

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