بخشی از مقاله
چکیده کلمات کلیدی
در کارخانه زغالشویی طبس از جداکنندههای ثقلی تریفلو برای پرعیارسازی ذرات زغال درشت +500 - میکرون - و از سلولهای فلوتاسیون ستونی برای پرعیارسازی ذرات زغال ریز -500 - میکرون - استفاده میشود. مدار فلوتاسیون کارخانه زغالشویی طبس شامل 5 سلول ستونی موازی هر یک به قطر 4/3 متر و ارتفاع 8 متر میباشد. در سلولهای فلوتاسیون کنترل پیوسته و دقیق فصل مشترک پالپ-کف - عمق کف - به منظور رسیدن به کارایی متالورژیکی مطلوب از اهمیت بسزایی برخوردار میباشد. در سلولهای ستونی موجود در کارخانه زغالشویی طبس از یک فشارسنج نصب شده در زون جمعآوری ستونها به منظور تخمین موقعیت فصل مشترک پالپ-کف استفاده میشود. هدف از انجام این تحقیق، بررسی فلوتاسیون ستونی میزان دقت سیستم سطحسنج فعلی در اندازهگیری عمق کف سلولهای ستونی و ارائه راهکاری به منظور کاهش خطای زغالسنگ طبس تخمین میباشد.
برای این منظور کارایی سیستم کنترل سطح موجود با یک سیستم سطحسنج مرجع کالیبرهشده مقایسه سیستم کنترل سطح گردید. از یک شناور توپی از جنس پلیاتیلن - که دارای دانسیتهای بین دانسیته زون کف و جمعآوری بود - متصل به یک میله مدرج به عنوان سیستم مرجع استفاده شد. به منظور بررسی میزان دقت سیستم کنترل سطح سلولهای ستونی در شرایط عملیاتی مختلف، آزمایشها در سرعتهای هوادهی 0/3 cm/s - ، 0/25، - Jg=0/2، عمقهای کف 54 cm - ، 40، - FD=26 و درصد جامدهای پالپ 8 - و - %10 متفاوت انجام شدند. نتایج این تحقیق نشان دادند که مقدار خطای سیستم کنترل سطح ستون‌های فلوتاسیون قابل توجه است. مقدار خطای سیستم با کاهش عمق کف، کاهش درصد جامد پالپ و همچنین افزایش سرعت هوادهی افزایش مییابد. در نهایت راهکارهایی به منظور کاهش خطای سیستم پیشنهاد شد.
-1 مقدمه
زغالسنگ از جمله مهمترین سوختهای فسیلی است که در حدود 30 درصد انرژی سرتاسر جهان را تأمین میکند . زغالسنگ استخراجشده از معدن همواره دارای ناخالصیهایی مانند رس، ماسهسنگ و شیل میباشد که خاکستر همراه زغالسنگ را تشکیل میدهند. در کارخانههای زغالشویی از ترکیب روشهای ثقلی و فلوتاسیون به منظور پرعیارسازی ذرات زغال درشت +500 - میکرون - و ریز -500 - میکرون - استفاده میشود 1]، .[2 در کارخانه زغالشویی طبس ذرات زغال درشت +500 - میکرون - توسط جداکنندههای تریفلو و ذرات زغال ریز - 500 - میکرون - توسط سلولهای فلوتاسیون ستونی پرعیارسازی میشوند. مدار فلوتاسیون شامل 6 سلول ستونی موازی هر یک به طول 8 متر و قطر 4/3 متر میباشد - شکل 5 . - 1 ستون A، B، C، E وF برای پرعیارسازی زغال -500 میکرون و ستون D برای پرعیارسازی زغال -40 میکرون - خروجی مدار سانتریفیوژ - استفاده میشوند. کنسانتره تولیدی سلولهای ستونی برای آبگیری به واحد سانتریفیوژ و باطله آنها نیز برای آبگیری به تیکنر باطله منتقل میگردد.
فصل مشترک زون جمعآوری و کف و یا به عبارتی عمق کف سلولهای فلوتاسیون از جمله مهمترین پارامترهای عملیاتی موثر بر عیار کنسانتره و بازیابی فرایند است. کنترل پیوسته و دقیق سطح سلول فلوتاسیون به منظور رسیدن به کارایی متالورژیکی مطلوب از اهمیت بسزایی برخوردار میباشد. از روشهای مختلفی برای اندازهگیری عمق کف سلولهای فلوتاسیون استفاده میشود. مهمترین روشها عبارتند از - 1 - روشهای برپایه اختلاف دانسیته - شناورسازی - ، - 2 - روشهای برپایه اندازهگیری فشار هیدروستاتیکی، - 3 - تکنیکهای برپایه اندازهگیری هدایت الکتریکی، - 4 - سنسور متریتیپ و - 5 - تکنیکهای برپایه اندازهگیری دما. شایان ذکر است که روشهای اختلاف فشار و هدایت الکتریکی از جمله مرسومترین این روشها میباشند. در روش اختلاف فشار، با اندازهگیری فشار در دو یا چند نقطه قرار گرفته در زیر فصل مشترک - و یا حتی داخل زون کف - ، مقدار عمق کف تخمین شده میشود. در روش هدایت الکتریکی از اختلاف هدایت الکتریکی پالپ و کف به منظور تعیین فصل مشترک استفاده میشود. در این روش موقعیت فصل مشترک توسط آرایشی از حسگرهای هدایت الکتریکی نصب شده در طول زون کف و همچنین بخشی از زون جمعآوری مشخص میشود .[7-3] در سلولهای فلوتاسیون ستونی موجود در کارخانه زغالشویی طبس از یک فشارسنج نصب شده در زون جمعآوری ستونها به منظور تخمین موقعیت فصل مشترک پالپ-کف استفاده میشود. هدف از انجام این تحقیق، بررسی میزان دقت سیستم سطحسنج فعلی در اندازهگیری عمق کف سلولهای ستونی و ارائه راهکاری به منظور کاهش خطای تخمین میباشد.
-2 روش تحقیق
به منظور بررسی میزان دقت سیستم کنترل سطح سلولهای ستونی، از یک سطحسنج مرجع کالیبرهشده استفاده شد. سطحسنج مرجع مورد استفاده یک شناور توپی از جنس پلیاتیلن - که دارای دانسیتهای بین دانسیته زون کف و جمعآوری سلولهای ستونی است - ، میباشد - اشکال 2 و . - 3 شناور مورد نظر با قرارگیری در ناحیه فصل مشترک، مقدار عمق کف سلول را به طور دقیق نشان می دهد. اگرچه در عمل از سنسورهای التراسونیک به منظور تعیین موقعیت دقیق شناور استفاده میشود، اما به دلیل نبود این تجهیزات در این بررسی موقعیت شناور در فصل مشترک از طریق یک نوار مدرج نصب شده در روی میله نگهدارنده شناور اندازهگیری شد. به منظور بررسی میزان دقت سیستم کنترل سطح سلولهای ستونی در شرایط عملیاتی مختلف، آزمایشها در سرعتهای هوادهی 0/3 cm/s - ، 0/25، - Jg=0/2، عمقهای کف 54 cm - ، 40، - FD=26 و درصد جامدهای پالپ 8 - و - %10 متفاوت انجام شدند.
-3 نتایج و بحث
شکل 4 مقایسه مقادیر عمق کف واقعی - شناور - و اندازهگیریشده توسط فشارسنج را نشان میدهد. مقادیر خطای مطلق و نسبی به عنوان شاخصهای نشاندهنده اختلاف مقادیر عمق کف اندازه گیری شده با سیستم فشارسنج و شناور در شکل 5 ارائه شده است. بر طبق نتایج بدست آمده، مقدار متوسط خطای مطلق و نسبی در این آزمایشها به ترتیب 7/81cm و %26/5 میباشد. تاثیر عمق کف بر خطای مطلق و نسبی اندازهگیری عمق کف در شکل 6 ارائه شده است. مطابق شکل، میزان خطای سیستم کنترل سطح با کاهش عمق کف به طور قابل ملاحظهای افزایش مییابد، بهطوریکه مقدار خطای نسبی از %0/51 در عمق کف 54cm به %58/34 در عمق کف 26 cm افزایش یافته است.
اشکال 7 الی 9 مقایسه مقادیر عمق کف واقعی و اندازهگیریشده توسط فشارسنج به همراه خطاهای نسبی و مطلق مربوطه در سرعتهای هوادهی مختلف را نشان میدهند . بر طبق نتایج، مقدار متوسط خطای مطلق و نسبی در این شرایط به ترتیب 10/86cm و %40 میباشد. سرعت هوادهی تاثیر قابل ملاحظهای بر دقت سیستم کنترل سطح دارد، بهطوریکه مقدار خطای نسبی از %29/13 در سرعت هوادهی Jg=0/2 cm/s به %49/54 در سرعت هوادهی Jg=0/3 cm/s افزایش یافته است. تغییرات عمق کف واقعی و اندازهگیریشده در آزمایشهای انجام شده در درصد جامدهای مختلف پالپ در اشکال 10 الی 12 ارائه شده است. با توجه به محدودیتهای عملیاتی تغییر درصد جامد پالپ، آزمایشهای این بخش در دو درصد جامد 8 و %10 انجام شدند . مطابق نتایج، مقدار متوسط خطای مطلق و نسبی در این آزمایشها به ترتیب 17/02 cm و %65/53 میباشد. مقدار خطای سیستم اندازهگیری عمق کف سلولهای
