مدار آسیاکنی کارخانه سرباره طبق طراحی اولیه، دارای دو آسیای گلولهای سری به همراه دو خوشه هیدروسیکلون بود. دانهبندی خوشه سیکلون اول دارای P80 برابر با ۹۳میکرون و خوشه دوم P80 برابر با ۴۳ میکرون تعیین شده بود.
شکل ۱: مدار خردایش و طبقه بندی کارخانه سرباره (طبق طراحی اولیه)
پس از تغیرات انجام شده در مدار خردایش، آسیاهای سری گلولهای بهصورت موازی بهکار گرفته شدند و درحال حاضر یکی از دو آسیای گلولهای به همراه یک خوشه سیکلون در مدار فعال هستند. یکی از انتظارات اصلاح مدار از حالت سری به موازی، رسیدن به P80 برابر ۴۳ میکرون برای سرریز سیکلون پس از یک مرحله آسیاکنی است.
شکل ۲: مدار خردایش و طبقه بندی کارخانه سرباره (مدار فعلی)
پس از بررسی خوشه سیکلون درحال کار قبل از تعمیرات دورهای، تعداد سیکلونهای موجود در خوشه ۸ عدد بود که به ۳ نوع چینی (سریر صنعت)، چینی (شیمیسیلیکات) و کربس تقسیم میشد. یکی از مهمترین نکات مورد توجه تفاوت ابعادی سیکلونهای کربس با سیکلونهای چینی بود. درحالت عملیاتی تعداد ۴ سیکلون در مدار فعال بود که فشار مناسب عملیاتی ۱۰۰کیلوپاسکال بود.
شکل ۳: مشخصات خوشه سیکلون کارخانه سرباره (قبل از تعمیرات دورهای)
جهت بررسی نمودار کارایی هیدروسیکلون در اولین قدم بایستی نمونهگیری ترکیبی انجام شود. نمونه گیری شامل ۵ سری از خوراک، سرریز و تهریز سیکلون کربس و چینی انجام شد. سپس درصد جامد نمونههای گرفته و تجزیه سرندی نمونهها انجام شد. یکی از مهمترین مراحل تعیین کارایی، موازنه جرم دادههای دانهبندی شده است. در نهایت، رسم نمودار کارایی، تعیین ضریب نقص و حد جدایش با دادههای موازنه شده انجام میشود.
شکل ۴: مراحل تعیین کارایی سیکلون
همانطور که در شکل ۵ مشخص است، پس از دانهبندی برای هر ۳جریان خوراک، سرریز و تهریز نمونه از سیکلون چینی ساخت شیمیسیلیکات، درصورتی که کسر مواد راه یافته از خوراک به تهریز برای هر سرند را محاسبه کنیم، بایستی عدد یکسانی باشد. در غیر اینصورت نشان میدهد که دادهها دچار خطای نمونهبرداری است و بایستی دادهها را تعدیل کنیم تا در نهایت به یک عدد واحد برسیم.
شکل ۵: کسر مواد راهیافته به تهریز از خوراک برای هر جزء سرندی از دادههای خام
تعدیل دادههای آنالیز سرندی به وسیله نرم افزار داخلی موازن متعلق به مرکز تحقیقات کاشیگر انجام شد. این نرمافزار جزو ۵ نرم افزار شاخص در زمینه موازنه جرم در دنیا بوده که حاصل تلاش ۲۹ ساله متخصصان داخلی است. همچنین در حال حاضر استفاده از این نرم افزار کلیدی برای همه مختصصان داخلی و خارجی امکان پذیر است.
شکل ۶: ورود دادههای خام به نرمافزار موازن جهت انجام موازنه جرم و تعدیل دادهها
درنهایت دادههای استخراج شده از نرم افزار موازن، دادههای تعدیل شده هستند. همانطور که مشخص است، کسر مواد راهیافته برای دادههای تعدیل شده هر سرند، همگی یکسان و ثابت هستند که نشاندهنده تعدیل خطاهای موجود در دادههای خام است.
شکل ۷: کسر مواد راهیافته به تهریز از خوراک برای هر جزء سرندی از دادههای تعدیل شده
در مرحله بعد باتوجه به تعدیل دادهها، دو نمودار تصحیح شده (آبی رنگ) و تصحیح نشده (قرمز رنگ) کارایی سیکلون رسم میشوند. نمودار کارایی متشکل از دو محور افقی که نشاندهنده ابعاد ذرات و همچنین محور عمودی که کسر خوراک راهیافته به تهریز است. در نهایت تمام بررسیها از طریق نمودار تصحیح شده انجام میشوند.
شکل ۸: نمودار کارایی تصحیحشده و تصحیحنشده کارایی سیکلون
پس از رسم نمودار کارایی اولین موردی که بررسی میشود، حد جدایش است. اگر هیدروسیکلون ایدهآل کار کند، عدد ۵۰ نمودار عمودی از نمودار کارایی را قطع کند، درنتیجه نبایستی مواد به اشتباه تقسیم شده کمتر و بیشتر از این مقدار داشته باشیم. بهطور خلاصه ابعادی که زیر این مقدار هستند باید به سرریز و ابعادی که بیشتر از این مقدار هستند باید به تهریز راه پیدا کنند.
شکل ۹: نحوه بررسی مواد به اشتباه تقسیمشده در سیکلون
یکی دیگر از پارامترهای مهم مورد بررسی هیدروسیکلون، ضریب نقص است. هرچقدر شیب نمودار بیشتر باشد، سیکلون در حالت عملکردی بهتری است. بنابراین هرچه خط نمودار کارایی به شکل عمودی باشد، کارایی سیکلون درحالت بهتری قرار دارد.
شکل ۱۰: نحوه محاسبه ضریب نقص سیکلون
همچنین نمونهگیری و بررسی نمودار کارایی برای سیکلون کربس نیز انجام شد. همانطور که مشخص است نمودار کارایی سیکلون چینی (شیمیسیلیکات) وضعیت بهتری نسبت به سیکلون کربس دارد. خط عمودی نمودار سیکلون چینی شیب بیشتری نسبت به سیکلون کربس دارد و درنتیجه مواد به اشتباه تقسیم شده در آن کمتر است. همچنین حد جدایش سیکلون چینی نسبت به کربس جهت بهکارگیری در مدار خردایش کارخانه فرآوری سرباره مناسبتر است.
شکل ۱۱: مقایسه حد جدایش سیکلونهای چینی و کربس
