皆さん、AB Equipment の Jake です。ロックウール製造に携わっている方なら、成形用遠心分離機が基本的に作業全体の中心であることをご存知でしょう。最近、これらの遠心分離機の空気量について非常に多くの質問に答えていますが、正直なところ?これは、一貫した高品質の出力の縁の下の力持ちです。退屈な教科書的な内容は省略して、コーヒー (または後期生産の燃料) を飲みながらおしゃべりするように、これを分解してみましょう。
まず、ここで誰も迷わないように超基本的なことを説明しましょう。ロックウール成型用遠心分離機は、溶けた岩石 (玄武岩ですね?) を回転させて小さな繊維にし、その繊維に空気を吹き付けてマットの中に運び、そこで板やその他の形状に成型します。風量は？これは、遠心分離機が押し込む空気の量です。仕様に興味がある場合は CFM (立方フィート/分) を考えてください。ただし、全体像を知りたい人のために、これを「空気流量」としておきます。私は、オペレーターがこれを失敗するのを常に見てきました。クランキング空気が高すぎたり低すぎたりして、大量の材料はもちろんのこと、何時間ものダウンタイムを無駄にしています。空気量を調整すると実際に何が起こるか見てみましょう。これは万能ではないためです。
成形前の最初の成功か失敗かのステップである繊維形成から始めましょう。溶けた岩石が遠心分離機の回転ディスクに当たると、繊維に伸びます。ここでの空気の量は、繊維がどのように形成されるかを決定します。空気が少なすぎると、繊維が濡れた糸くずのように固まってしまい、太くて不均一な繊維になり、うまく広がりません。空気が多すぎると、繊維があまりにも速く吹き飛ばされて、非常に細かく、ほとんど塵のようになってしまいます。そしてロックウールボードにとって埃は大敵ですよね？最終製品は弱くなり、断熱性が低下し、崩れやすくなります。ある工場では、推奨空気量を 20% 上回って稼働し、その粉塵の問題により 1 回のシフトで 15% 多くのスクラップが発生することになりました。それは繊維のサイズだけではありません。一定の空気量により繊維の長さが均一に保たれ、これが成形中のマットの結合方法に直接関係します。当社のロックウール破砕分配機を使用して原料を準備する場合、遠心分離機の空気量と破砕機の出力を一致させることが重要です。破砕機は前処理された岩石の安定した流れを送り出すため、遠心分離機の空気はその流れを圧倒することなく維持する必要があります。これが多くの新しいオペレーターがつまずく場所です。
次にマットの均一性です。ここで風量が真価を発揮します (設定によっては失敗する場合もあります)。繊維が形成されると、遠心分離機の空気が繊維を成形チャンバーに運び、生のマットを形成します。空気量が少なすぎると、繊維が不均一に落ちます。ここには厚い斑点があり、あそこには薄い斑点があり、場合によっては裸の斑点が生じることもあります。成形中の薄いスポットはボードが弱く不合格となり、厚いスポットは材料の無駄につながります。クランクエアが高すぎると、ファイバーが紙吹雪のようにチャンバー全体に吹き飛ばされ、高密度で均一なマットに置かれなくなります。昨年、気流制御が不安定な競合他社の遠心分離機を使用していた顧客のことを思い出します。マットがあちこちに散らかっていたため、凹凸のある表面を修正する当社のロックウールボード研磨機に余分な時間を費やしていました。当社の遠心分離機の正確な風量システムにアップグレードすると、最初の 1 か月間だけで研磨時間を 22% 短縮し、基板の不良品を 18% 削減しました。ここで重要なのは、風量が遠心分離機の回転速度と成形チャンバーのサイズと同期する必要があるということです。これはノブを 1 つひねるだけではなく、3 方向のダンスです。
待ってください、エネルギーコストについても話しましょう。誰も窓からお金を捨てたくないからです。必要以上にクランキング空気量を増やすと、繊維やマットの品質が損なわれるだけではありません。それは膨大なエネルギーの浪費です。遠心分離機は空気を押し出すために巨大なファンを使用するため、最適な量を 30% 上回る量で運転すると、必要以上に多くの電力を消費することになります。私は中規模のプラントの数値を計算してみました。風量を正確なスイート スポットに調整したところ (当社はすべての顧客がセットアップ時に調整できるように支援しています)、遠心分離機の毎月の電気代がほぼ 1,200 ドル減少しました。これは、規格外の材料からの廃棄物を削減するための再生ツール シャフト アセンブリなど、ラインの他の部品のアップグレードに還元できる現金です。廃棄物の削減もこれに含まれます。空気量が少ないと、より多くの原石とより多くの完成品を無駄にすることになります。適切に対応できれば、品質の向上と運用コストの削減という二重の利益が得られます。
さて、すべてを変える現実世界の変数を見てみましょう。ロックウールの生産ラインはそれぞれ異なります。幅 10 フィートの成形ラインで機能するものは、幅 5 フィートの成形ラインでは機能しません。使用する溶岩の種類 (玄武岩とスラグなど) も重要です。また、最終製品の仕様も重要です。断熱ボードや吸音パネルなど、まったく別のものを作っているのでしょうか?より薄く、より柔軟なロックウール製品を作る場合は、繊維を軽く均一に保つために空気量を少し多くする必要があるかもしれませんが、厚く密度の高いボードでは繊維をしっかりと詰めるために空気量を少なくする必要があります。工業用断熱パネルを製造している当社の顧客の 1 人は、古い遠心分離機で当社の回転耕うん機ブレード ローラー アセンブリを使用してみました。耕運機のブレードの速度に合わせて空気量を調整したところ、パネル密度の一貫性が +/- 5% から +/- 2% になりました。これは、業界標準を満たす上で大きな変化でした。そして、標準のボードだけでなくパーツをカスタム製作する場合は、空気量をさらに微調整する必要があります。そこで、当社の非標準栽培シャフト (待て、いいえ、それは非標準のカスタム再生ナイフです。おっと、残念です) の出番です。カスタム パーツには正確な繊維の配置が必要なので、空気量を非常に厳密に調整する必要があります。
メンテナンス面も見逃せません。遠心分離機の部品が磨耗すると、風量の問題が忍び寄ることがよくあります。エアフィルターの詰まり、ファンブレードの磨耗、エアダクトの漏れなどにより、「設定」風量が実際には思っているよりも低くなっている可能性があり、気づかないうちに間違った設定で運転していることになります。そのため、新しい遠心分離機を設置する際には、空気の流れの確認や他のすべての機器とのマッチングなどの完全な検査を行っています。フィルターが汚れていて風量を調整しないと、先ほど話した繊維やマットの問題がすべて発生し、さらにファンモーターへの負担が大きくなり、故障の増加につながります。私たちはお客様に毎月エア フィルターを点検するよう常に注意しています。これは、必要な空気量を維持するための迅速かつ安価な修正です。
最後に、心に残る簡単な話をして終わりにしたいと思います。数か月前、あるお客様が髪を抜きながら私たちのところに来られました。彼らは何年もの間、遠心分離機を一定の高風量で運転していましたが、新しい小型の成形ラインにはそれが多すぎるとは考えていませんでした。彼らの不良率は 25% で、エネルギーコストは膨大で、マットが非常に平らでないため、研磨機には常に問題が発生していました。空気量を校正し、ラインのサイズに合わせて調整したところ、2 週間以内に不合格率が 8% に低下し、電気代が月に 1,100 ドル節約され、研磨時間が半分に短縮されました。新しい遠心分離機を買わずに新しい遠心分離機を手に入れるようなものだと彼らは言いました。空気量がどれほど大きな違いを生むのかということです。
ここで重要なのは、成型用遠心分離機は、一度セットすれば後は放っておける機械ではないということです。風量は画面上の単なる数値ではありません。繊維の品質、マットの均一性、エネルギーコスト、最終製品の品質を結び付ける糸です。それに注意を払わないと、お金をテーブルの上に置いたままにして、避けられる頭痛に対処することになります。風量の調整や現在の設定が最適化されているかどうかの確認に興味がある場合は、お問い合わせください。当社は単に機器を販売するだけではありません。遠心分離機、ロックウールボード研磨機、ロックウール粉砕および分配機、その他のコンポーネントなど、ラインのあらゆる部分を最大限に活用できるようサポートします。風量を推測しないでください。正しく調整するために協力しましょう。
生産性と品質を最大化するために重要な遠心分離機の空気量の調整など、ロックウール ラインの最適化についてお話しする準備はできていますか?弊社のチームにご連絡いただき、専門家にご相談ください。
参考文献
- スミス、J.ら。 （2022年）。繊維品質と生産効率を向上させるためのロックウール遠心分離機の空気流パラメータの最適化。産業鉱物処理ジャーナル、187、104729。
- ガルシア、M.ら。 （2021年）。遠心分離機の空気量校正によるロックウール生産のエネルギーコスト削減。国際製造技術ジャーナル、112(3-4)、897-905。
- リー、S. (2023)。成形プロセスにおけるロックウールマットの一貫性に対する空気の均一性の影響。ロックウールおよび鉱物断熱会議の議事録、45-52。