Tekst: Leendert van der Ent | Fotografie: Marco Vellinga
Het wegen van zandfracties om klantspecifieke mengsels te maken op
een kilometerslange transportband bij een zandwinningsproject vroeg om een vernuftige oplossing: met slechts 8 bandwegers wordt de input van
22 doseerbanden gewogen.
Tekst: Leendert van der Ent | Fotografie: Marco Vellinga
Voor een zandwinningsproject in de buurt van de Waal zijn twee kilometerslange transportbanden gebouwd om het zand naar de verladingsinstallatie te brengen. Onderweg worden klantspecifieke zandmengsels gemaakt door de fracties in verschillende verhoudingen op de band te laten vallen. Het wegen van die fracties moet zeer nauwkeurig gebeuren, maar omdat elke hoofdtransportband aangesloten is op 11 doseerbanden, zouden 22 bandwegers nodig zijn.
Rice Lake Weighing Systems bedacht hoe dit weegvraagstuk economischer opgelost kon worden. Manfred Rambach, hoofd techniek van de Dekker Groep, die de zandwinning in het project Winruimte Geertjesgolf voor zijn rekening neemt, en Jaap Oosterlee, sales manager bij Rice Lake Weighing Systems Europe. vertellen hoe de weegoplossing tot stand kwam. “Het makkelijkste onderdeel van het project was de aanleg van de haven”, zegt Rambach.
“Dat was een kwestie van zand opzuigen en verwerken.” Het lastige deel van het verhaal begon bij de zandzuigers die het industriezand uit een plas 1,8 kilometer verderop halen. Om dit zand op duurzame manier naar de verladingsinstallatie te krijgen, zonder duizenden vrachtwagens te hoeven laten rijden, moesten er transportbanden gebouwd worden van bijna twee kilometer lang.”
Vanaf de zandzuigers gaat het natte zand naar twee classificeerinstallaties. Daar wordt het zand ontwaterd en vindt een verdeling in drie fracties plaats: korrelgrootte 0-1 mm, 0-2 mm en 2-8 mm. Het resultaat: twee depots van elk drie grote bergen zand van verschillende korrelgrootte. Onder de depots loopt een tunnel met schuiven in het dak. Die schuiven worden bediend vanaf de verladingsinstallatie in de haven aan de Waal.
Door de openingen stroomt het zand naar beneden op een doseerband. Onder elk depot lopen vijf doseerbanden voor de fractie 0-1 mm, vier voor de fractie 0-2 mm en twee voor de fractie 2-8 mm. Elk van de twee hoofdtransportbanden wordt dus gevoed door elf doseerbanden. De doseerbanden storten hun aanvoer via openingen op de hoofdtransportband, een zogeheten pijptransporteur (pipebeltconveyor). Die ‘opent’ bij het depot tot een halve buis, maar sluit zich na de laatste doseerband tot een pijp. Er is gekozen voor dit type band omdat een aaneengesloten pijptransporteur minder morsen, overstort, stof en onderhoud betekent.
Om de specifieke mix aan fracties te leveren die een klant wil, moeten die fracties nauwkeurig gewogen worden. Maar om elke fractie apart te wegen, zouden er twee maal elf bandwegers, dus tweeëntwintig (!) bandwegers nodig zijn. Dat werd wel erg duur… De vraag was dus hoe er bij deze lay-out met zo min mogelijk bandwegers een nauwkeurig weegresultaat bereikt kon worden. Rice Lake bedacht hoe vier bandwegers per hoofdtransportband zouden volstaan.
“Tijdens open overleg bleek dat ze de materie echt snappen”, zegt Rambach. Oosterlee legt uit: “Als je na de laatste opening van elke fractie weegt, weeg je steeds het totaal. Daarvan kun je vervolgens steeds de eerder gemeten fractie(s) aftrekken. Zo kom je op maar drie bandwegers. Helaas kom je daarmee niet weg. Na de laatste bandweger moet tien meter vrije ruimte zonder spanning in de band zijn. Die ruimte was er niet. Daarom staat de derde bandweger na de tiende doseerband in de hoofdtransportband. De elfde doseerband heeft een eigen, kleinere bandweger gekregen.”
Een bandweger bestaat uit een weegframe met één of meer loadcells. Daarop wegen één of meer rollen of trogstellen (kg/m) en neemt een encoder de bandsnelheid (m/s) op. Een weegprocessor rekent beide signalen (kg/m en m/s) om tot kilogram per uur. Zo is ook een (batch)totaal te berekenen. De hoofdtransportband heeft een capaciteit van 600-1.200 ton/uur en een bandsnelheid van 2,7 m/s.
Bij deze parameters moet er meer dan één trogstel worden gewogen. De BS143 bandweger weegt drie trogstellen die speciaal voor deze toepassing zijn gemaakt in de vorm van een halve koker. Ze staan op een binnen-frame met vier loadcells, dat door zijn constructie geen invloed op de weging uitoefent. De doseerband weegt één trogstel met een BS221DB bandweger. Die heeft een frame met twee constructies met elk één loadcell aan de buitenzijde van de bandtransporteur. De montage is hierdoor gemakkelijk en de bereikbaarheid voor service is goed.
De mooiste oplossing van Rice Lake vindt Rambach niet eens de wegers. “Bij zo’n lange pijptransporteur met een variabele hoeveelheid materiaal, moeten de aandrijving aan de kop en aan de staart nauwkeurig worden afgestemd. Duwen en trekken moeten in evenwicht zijn om breken of vouwen te voorkomen. Rice Lake bedacht dat de kracht in de reactiearm van de aandrijving constant kan worden gemeten. Daarvoor maakten ze speciaal voor ons een weegoplossing, met een ‘loadpin’ in de reactiearm van de motor. De loadpin helpt via meting het krachtenspel tussen de aandrijftrommels perfect regelen. Een simpele, daardoor zeer betrouwbare en doelmatige oplossing.”
________________________________________________
Nauwkeurig mengen van de fracties is erg belangrijk. Elke toepassing kent zijn eigen betonrecept. Hoe nauwkeuriger de menging, des te minder (duur en milieu-onvriendelijk) cement er nodig is om het beton van de gewenste kwaliteit te krijgen.
________________________________________________
Bij het zandwinningsproject Geertjesgolf wordt in 12 jaar tijd 25 miljoen ton zand gewonnen en per transportband vervoerd, in plaats van in 60 vrachtwagenritten per uur (!). Er wordt een gebied van 150 hectare tot een diepte van 30 meter afgegraven. Dat levert 2,5 miljoen m3 klei op voor de versterking van dijken en de baksteenindustrie, en 25 miljoen ton zand dat voor 95% naar de betonindustrie gaat. Uniek is de gesloten transportband, die vrachtwagens overbodig maakt, en die nog nooit in de zandwinning is toegepast (wel bij bruinkoolwinning). De transportbanden eindigen bij de speciaal voor dit project aangelegde haven van Deest. Daar wordt het zand nagezeefd op twee drijvende klasseerinstallaties en vervolgens met schepen afgevoerd via de Waal. Duurzaamheid is belangrijk bij het project. De transportband wordt elektrisch aangedreven, stoot geen schadelijke emissies uit en is geluidsarm. Om hem aan het zicht te onttrekken, zijn fruitbomen aangeplant. De drijvende klasseerinstallaties zijn geëlektrificeerd. En op termijn worden op de zandwinningsplassen drijvende zonnepanelen gelegd, zodat het hele project op eigen groene stroom kan gaan draaien.
Winruimte Geertjesgolf is een project van een aantal samenwerkende industriezandproducenten. De projectleiding is in handen van Nederzand Projectmanagement te Winssen; directeur Herman van der Linde is projectleider.
De betrokken zandproducenten zijn:
• Dekker Zandbaggerbedrijf BV (IJzendoorn)
• Dyckerhoff Basal Toeslagstoffen BV (Nieuwegein)
• Kaliwaal-Bijland BV (Wessem)
• Niba Zand BV (Nijmegen)
• Koninklijke Smals NV (Cuijk)
________________________________________________
De totale metingen van de bandwegers worden bijgehouden. Eén keer per kwartaal wordt de diepte in de plas gemeten. Dat leidt via een formule tot een bepaald totaalgewicht aan gewonnen zand. Dat getal moet de gegevens van de bandwegers zo dicht mogelijk benaderen. Theoretisch zouden de bandwegers op 2% afwijking kunnen uitkomen, maar dat blijkt veel minder. “We zijn pas in september 2021 begonnen, maar tot nu toe klopt het feilloos met elkaar”, stelt Rambach vast. Op het schip wordt vervolgens nog eens geijkt gemeten.
