بخشی از مقاله
چکیده :
امروزه استفاده از آسیاهای خودشکن و نیمه خودشکن در مدارهای خردایش ماده معدنی به دلیل اینکه جایگزین چند مرحله سنگشکنی و آسیاکنی میشوند رایج شده است. عملکرد این نوع آسیا نسبت به تغییرات در توزیع اندازه ابعادی خوراک و سختی کانسنگ تحت تاثیر قرار میگیرد.
در برخی از عملیاتها که این تغییرات به خوبی کنترل نمیشوند عملکرد آسیا کاهش یافته و به عنوان یک مشکل بزرگ دیده میشود. با این حال، برخی از عملیاتها رابطه بین اندازه و سختی خوراک بر عملکرد آسیا را بدست آوردهاند و آنها را برای بهبود عملکرد آسیا تغییر دادهاند.
در این تحقیق، تاثیر توزیع ابعادی خوراک و همچنین سختی خوراک بر عملکرد آسیاهای خودشکن و نیمهخودشکن بررسی شده است. نتایج این بررسی نشان داد که با افزایش ابعاد کانسنگ ورودی - اندازه حداکثری و - F80، توان مصرفی آسیای نیمهخودشکن افزایش و ظرفیت آن کاهش یافته است و روند عکس برای آسیای خودشکن وجود دارد. افزایش سختی خوراک در آسیاهای خودشکن و نیمهخودشکن باعث افزایش توان مصرفی و کاهش ابعاد محصول میشود.
مقدمه :
قسمت اعظم هزینه و مصرف انرژی - حدود 60 درصد - در کارخانههای فراوری مواد معدنی مربوط به مرحله خردایش است . - Silva and Casali, 2015 - از اینرو میتوان با بهینهسازی مصرف انرژی در این بخش، هزینههای فرآوری ماده معدنی را به میزان زیادی کاهش داد. در سالهای اخیر استفاده از آسیاهای خودشکن و نیمه خودشکن در مدارهای خردایش، منجر به کاهش چشمگیر هزینههای سرمایهگذاری و عملیاتی کارخانههای فرآوری با ظرفیت بالا شده است.
شکل 1 نمایی از مدار آسیاکنی مجتمع سنگ آهن سنگان - شرکت اپال پارسیان - را نشان میدهد. در این کارخانه سنگ معدن استخراجی از معدن پس از عبور از سنگشکن ژیراتوری، وارد آسیای خودشکن شده و سپس وارد آسیای گلولهای میشود تا به ابعاد محصول مورد نظر برسد. بنابراین با توجه به اینکه آسیای خودشکن خود به تنهایی جایگزین چند مرحله خردایش شامل سنگشکنی مرحله دوم، سنگ شکنی مرحله سوم و آسیاکنی مرحله اول میشود، هزینههای سرمایهگذاری و عملیاتی واحد فرآوری کاهش چشمگیری مییابد
اما یکی از ضعفهای این آسیاها حساسیت عملکرد آنها به تغییرات مواد ورودی فرایند است. مهمترین تغییرات مواد ورودی، اندازه ابعادی و سختی سنگ معدن است. این حساسیت بالا به آن دلیل است که خود کانسنگ نقش بار خردکننده را ایفا میکند. آسیاهای خودشکن در این رابطه نسبت به آسیاهای نیمه خودشکن حساستر هستند زیرا حساسیت آسیاهای نیمه خودشکن با افزایش بار گلوله به میزان زیادی کمتر میشود.
شکل .1 تصویری از مدار خردایش مجتمع سنگ آهن سنگان خواف - شرکت اپال پارسیان - شامل آسیای خودشکن و گلوله ای
وابستگی عملکرد آسیاهای خودشکن و نیمه خودشکن به اندازه و سختی خوراک را می توان از طریق تغییرات در این دو پارامتر به مزیت تبدیل کرد. برای انجام این کار، درک رابطه بین اندازه و سختی خوراک با عملکرد آسیا بسیار مهم است. این مقاله برخی از روابط مشاهده شده بین اندازه و سختی خوراک و عملکرد آسیاهای خودشکن و نیمه خودشکن از نظر توان مصرفی، ظرفیت آسیا و دانهبندی محصول را نشان میدهد.
تاثیر اندازه ابعادی خوراک ورودی بر عملکرد آسیای خودشکن و نیمه خودشکن
شکل 2 تاثیر اندازه ابعادی خوراک - F80 - بر مصرف انرژی و ظرفیت آسیای نیمه خودشکن با 15-12 گلوله را نشان می-دهد. همانطور که مشاهده میشود با افزایش مقدار F80 ، انرژی مصرفی بیشتر و ظرفیت آسیا کاهش پیدا میکند بطوریکه در محدوده F80 برابر با 70 تا 110 میلی متر، %30 نوسان در انرژی مصرفی و ظرفیت آسیا وجود دارد که مقدار قابل توجهی است
شکل.2 تاثیر اندازه خوراک - F80 - آسیای نیمه خودشکن بر ظرفیت و توان مصرفی آن
رابطه بین اندازه حداکثر خوراک ورودی و عملکرد یک آسیای نیمهخودشکن در شکل 3 نشان داده شده است. این شکل به وضوح نشان میدهد که با افزایش حداکثر ابعاد خوراک، وزن آسیا افزایش مییابد زیرا خرد کردن سنگهای بزرگتر برای آسیا به میزان زیادی مشکل است.
مصرف انرژی نیز با افزایش وزن آسیا افزایش مییابد و ظرفیت آسیا کاهش پیدا میکند. این نکته حائز اهمیت است که تأکید کنیم این نتیجه و نتیجه حاصل از شکل 2 مربوط به آسیای نیمه خودشکن است و این مسئلهلزوماً در مورد آسیای خودشکن صدق نمیکند. برای نشان دادن این مطلب، دادههای شکل 3 برای آسیای خودشکن نیز به دست آمد و در شکل 4 نشان داده شده است. همانطور که مشاهده میشود روند به دست آمده برای آسیای خودشکن بسیار متفاوت از آسیای نیمه خودشکن است. در مورد آسیای خودشکن در شکل 4 مشاهده میشود
