این جلسه با موضوع مدل‌سازی هیدروسیکلون‌های مدار آسیاکنی خطوط تولید ۶،۵ و ۷ برگزار شد؛ موضوعاتی که در این جلسه مورد بحث قرار گرفتند به شرح ذیل می‌باشند:
۱- معرفی مدار خطوط تولید کنسانتره ۶،۵ و ۷
۲- بررسی حلقه‌های کنترل در هیدروسیکلون‌های خطوط ۶،۵ و ۷ (طبق طرح و وضعیت فعلی)
۳- مشکلات بخش هیدروسیکلون‌های خطوط تولید ۶،۵ و۷
۴- بررسی تاثیر درصد جامد خوراک و اندازه دهانه‌های مختلف ته‌ریز و سرریز هیدروسیکلون بر حد جدایش و آب راه یافته به ته‌ریز در وضعیت فعلی و طرح اولیه کارخانه
مدار خطوط تولید کنسانتره ۶،۵ و ۷
مطابق شکل ۱، خوراک تازه با ابعاد کوچکتر از ۸ میلیمتر به آسیای گلولهای (۵/۵×۱۰/۵ متر) خوراک‌دهی میشوند. در خروجی آسیای گلولهای یک سرند ترومل به طول ۲ متر وجود دارد که از آن برای جداسازی ذرات با ابعاد کوچکتر از ۵ میلی متر استفاده می‌گردد. ذرات عبوری از سرند ترومل به جداکننده مغناطیسی مرحله اول (کوبر) فرستاده و ابعاد بزرگ‌تر از ۵ میلیمتر به عنوان باربرگشتی به خوراک آسیای گلولهای اضافه میشوند. کنسانتره کوبر نیز جهت طبقهبندی و رسیدن به P80 برابر ۸۸ میکرون به هیدروسیکلون انتقال می‌یابند. ته‌ریز هیدروسیکلون (ذرات درشت و قفل‌شده) برای رسیدن به درجه آزادی مطلوب به آسیای گلولهای برگردانده میشود و سرریز هیدروسیکلون به جداکننده‌های مغناطیسی پرعیارکنی اولیه ارسال می‌گردد. در این مرحله از سه عدد جداکننده مغناطیسی تر با شدت کم استفاده شده است. کنسانتره این بخش برای رسیدن به عیار مدنظر وارد سه عدد جداکننده‌های مغناطیسی تر شدت پایین (مرحله شستشو) میشود. کنسانتره مرحله شستشو برای سولفور زدایی وارد سلول‌های فلوتاسیون میشود، فلوتاسیون در این مجموعه از نوع فلوتاسیون معکوس می‌باشد بدین معنی که سولفور شناور شده و مواد باارزش (کنسانتره آهن) به‌عنوان باطله از آخرین سلول خارج می‌گردد. باطله دو مرحله پرعیارکنی اولیه، شستشو و نیز بخش شناور شده مرحله فلوتاسیون به عنوان باطله نهایی عنوان میشوند. کنسانتره آهن پس از رسیدن به حد مجاز عیار سولفور برای آبگیری و ارسال به فیلترهای نواری ابتدا وارد سه عدد جداکننده مغناطیسی‌تر شدت پایین می‌گردد. کنسانتره این بخش به‌عنوان کنسانتره نهایی به سمت فیلترهای نواری و باطله این بخش به‌منظور جلوگیری از هدرروی مواد باارزش و رقیق سازی خوراک کوبر به مدار بازمی‌گردد.
شکل ۱: مدار خطوط تولید ۵، ۶ و ۷
معرفی هیدروسیکلون‌های خطوط تولید کنسانتره ۶،۵و۷
در مدار خطوط ۵، ۶ و ۷ تولید کنسانتره گلگهر، محصول جداکننده مغناطیسی مرحله اول (کوبر) وارد مخزن شماره ۲ شده و در ادامه جهت طبقهبندی به چهار هیدروسیکلون با قطر ۶۶۰ میلیمتر پمپ میشوند (شکل ۲). همچنین خوشه هیدروسیکلون با آسیا در یک مدار بسته قرار دارد که مشخصات هیدروسیکلون‌های خطوط تولید ۶،۵ و۷ در جدول ۱ آمده است.
شکل ۲: خوشه هیدروسیکلون خطوط تولید کنسانتره ۶،۵و۷
جدول ۱: مشخصات هیدروسیکلون خطوط تولید کنسانتره ۶،۵ و۷
حلقه‌های کنترلی هیدروسیکلون (طبق طرح و وضعیت فعلی) به شرح ذیل است:
طبق طرح
- کنترل سطح مخزن با دور پمپ
نکته اصلی در کنترل سطح مخزن پمپ خوراک هیدروسیکلون‌ها، جلوگیری از سرریز مواد از مخزن یا خالی شدن مخزن می‌باشد که هر دو برای فرآیند زیان‌آور است. در اینجا، سطح مخزن با استفاده از ارتفاع‌سنج فشاری اندازه‌گیری شده و سپس با استفاده از پمپ دور متغیر، سطح مخزن تنظیم می‌گردد.
- کنترل درصد جامد خوراک هیدروسیکلون با دبی آب ورودی به مخزن شماره ۲
در طرح اولیه کارخانه، حلقه کنترل دانسیته خوراک هیدروسیکلون‌های خطوط ۶،۵ و۷ به منظور تنظیم دانسیته خوراک و بار در گردش هیدروسیکلون، در نظر گرفته شده بود. با توجه به اهمیت زیاد دانسیته خوراک در فرآیند طبقهبندی، هدف این حلقه کنترلی، تأمین درصد جامد مناسب خوراک هیدروسیکلون‌ها می‌باشد. در این حلقه یک دانسیته‌سنج باید دانسیته جریان خوراک را اندازه‌گیری کند و پس از ارسال علامت به کنترل‌کننده، میزان آب اضافه‌شده به ورودی مخزن ۲ تنظیم میشود.
وضعیت فعلی
- کنترل سطح مخزن با دور پمپ
همانند طرح اولیه کارخانه سطح مخزن با استفاده از ارتفاع‌سنج فشاری اندازه‌گیری شده و سپس با استفاده از پمپ دور متغیر، سطح مخزن تنظیم می‌گردد.
- کنترل فشار هیدروسیکلون با دبی آب ورودی به مخزن شماره ۲
در حال حاضر، کنترل سطح مخزن شماره۲ (خوراک هیدروسیکلون) با تغییر دور پمپ خروجی انجام میشود. تغییرات دور پمپ و در پی آن تغییرات دبی ورودی به خوشه هیدروسیکلون، تأثیر مستقیمی بر فشار خوراک هیدروسیکلون دارد. کنترل فشار هیدروسیکلون در خطوط ۵، ۶ و ۷ با افزودن آب به مخزن پمپ سیکلون صورت می‌گیرد. بدین صورت که با افزایش دبی آب ورودی به مخزن، سطح مخزن بالارفته و متعاقباً به منظور کنترل سطح دور پمپ افزایش می‌یابد که در نتیجه، منجر به افزایش فشار ورودی به هیدروسیکلون میشود و با توجه به شکل ۳ و با حذف دانسیته‌سنج، درصد جامد خوراک هیدروسیکلون تنظیم نمی‌گردد.
شکل ۳ – حلقه‌های کنترلی هیدروسیکلون ( وضعیت فعلی)
فشار و درصد جامد پالپ ورودی به هیدروسیکلون از عوامل تأثیرگذار برکارآیی طبقهبندی این تجهیز است که کنترل آنها اهمیت ویژه‌ای دارد. در حال حاضر، هیچ دستورالعملی برای کنترل درصد جامد ورودی به هیدروسیکلون وجود ندارد و این امر تأثیر منفی بر عملکرد طبقهبندی توسط هیدروسیکلون دارد. افزایش درصد جامد ورودی، موجب افزایش ویسکوزیته (مقاومت سیال) و در نهایت افزایش حد جدایش میشود. از طرفی کاهش درصد جامد ورودی موجب کاهش مقاومت سیال و حد جدایش میشود. عدم کنترل دانه‌بندی سرریز هیدروسیکلون تأثیر مستقیمی بر مقدار بلین خوراک HPGR نهایی دارد.
طبق نقشه‌های P&ID، جهت کنترل درصد جامد خوراک هیدروسیکلون به دانسیته‌سنج نیاز است. نحوه کار این حلقه به این صورت می‌باشد که پس از اندازه‌گیری دانسیته پالپ توسط دانسیته‌سنج، جهت تنظیم درصد جامد پالپ، میزان آب به مخزن خوراک هیدروسیکلون کم یا زیاد میشود. در حال حاضر دانسیته‌سنج در محل مورد نظر وجود ندارد.
مشکلات بخش هیدروسیکلون‌های خطوط تولید ۶،۵ و۷
- عدم تنظیم درصد جامد خوراک هیدروسیکلون
شکل ۴، براساس پایش‌های انجام شده از درصد جامد خوراک هیدروسیکلون بدست آمده است. با استفاده از مدل پیلیت و با توجه به درصد جامد خوراک، حد جدایش هیدروسیکلون در شرایط مختلف بدست آمد. درصد جامدهای خوراک هیدروسیکلون با طرح اولیه (۴۸ درصد) مغایرت دارند به طوری که افزایش درصد جامد خوراک هیدروسیکلون تا مقدار متوسط ۱۱٫۶±۵۲٫۴ موجب افزایش حد جدایش هیدروسیکلون می‌گردد.
شکل ۴: تاثیر درصد جامد خوراک هیدروسیکلون بر حد جدایش هیدروسیکلون
در ادامه با استفاده از مدل پیلت، تاثیر پارامترهایی از جمله درصد جامد خوراک هیدروسیکلون، تعداد هیدروسیکلون در مدار، قطر سرریز و ته‌ریز بر حد جدایش و آب راه یافته به ته‌ریز در وضعیت فعلی و طرح اولیه کارخانه بررسی شدند.
جدول ۲ بر اساس تاثیر درصد جامد خوراک بر حد جدایش هیدروسیکلون و آب راه یافته به ته‌ریز در وضعیت فعلی و طرح اولیه کارخانه است بطوری که افزایش درصد جامد خوراک هیدروسیکلون باعث افزایش حد جدایش و آب راه یافته به ته‌ریز می‌گردد.
جدول ۲- تاثیر درصد جامد خوراک بر حد جدایش هیدروسیکلون و آب راه یافته به ته‌ریز در وضعیت فعلی و طرح اولیه
کاهش تعداد هیدروسیکلون (افزایش فشار) باعث کاهش حد جدایش و آب راه یافته به ته‌ریز می‌گردد (جدول ۳).
جدول ۳- تاثیر تعداد هیدروسیکلون در مدار بر حد جدایش هیدروسیکلون و آب راه یافته به ته‌ریز در وضعیت فعلی و طرح اولیه
- اندازه‌های مختلف در ابعاد Apex
با توجه به شکل ۵، در خطوط تولید ۶،۵ و۷ در جهت افزایش کارایی هیدروسیکلون از Apex با اندازه دهانه‌های مختلف استفاده شده است.
در وضعیت فعلی از Apex با اندازه‌های ۱۱۵ ، ۱۲۰ و ۱۳۰ میلیمتر استفاده می‌گردد که با استفاده از مدل پیلیت تاثیر اندازه دهانه Apex طرح اولیه کارخانه و وضعیت فعلی بر حد جدایش هیدروسیکلون و آب راه یافته به ته‌ریز بررسی شده است بطوری که با افزایش دهانه ته‌ریز، حد جدایش و آب به ته‌ریز به ترتیب کاهش و افزایش می‌یابند (جدول ۴).
جدول ۴- تاثیر اندازه دهانه Apex بر حد جدایش هیدروسیکلون و آب راه یافته به ته‌ریز در وضعیت فعلی و طرح اولیه
- اندازه‌های مختلف در ابعاد Vortex
در خطوط تولید ۶،۵ و۷، در کنار ابعاد مختلف دهانه ته‌ریز، اندازه‌های مختلفی از دهانه سرریز و طول پیداکننده گرداب دیده میشود (جدول ۵).
جدول ۵- اندازه‌های مختلف از دهانه سرریز و طول پیداکننده گرداب
با استفاده از مدل پیلیت تاثیر اندازه دهانه سرریز طرح اولیه کارخانه و وضعیت فعلی بر حد جدایش هیدروسیکلون و آب راه یافته به ته‌ریز بررسی شده است بطوری با کاهش دهانه سرریز، حد جدایش و آب راه یافته به ته‌ریز به ترتیب کاهش و افزایش می‌یابد. (جدول ۶).
جدول ۶- تاثیر اندازه دهانه سرریز بر حد جدایش هیدروسیکلون و آب راه یافته به ته‌ریز در وضعیت فعلی و طرح اولیه
این جلسه با موضوع استانداردسازی مدار آسیاکنی خطوط تولید ۶،۵ و ۷ برگزار شد؛ موضوعاتی که در این جلسه مورد بحث قرار گرفتند به شرح ذیل می‌باشند:
۱- معرفی مدارخردایش خطوط تولید کنسانتره ۶،۵ و ۷
۲- بررسی مدار آسیاکنی
۳- راه‌انداری حلقه کنترل نسبت آب به جامد آسیای گلولهای خطوط ۵ و ۶
۴- معرفی هیدروسیکلون‌های افقی خطوط تولید ۶،۵ و ۷
۵- بررسی مشکلات بخش طبقهبندی ذرات با هیدروسیکلون خطوط ۶،۵ و ۷
مدار خردایش خطوط تولید کنسانتره ۶،۵ و ۷
مطابق شکل ۱ خوراک‌دهی به خطوط تولید کنسانتره ۶،۵ و ۷ توسط سنگشکنهای دو شرکت گهرهمکار و گلگهر انجام میشود. باردهی از سنگشکن گلگهر با استفاده از نوار ۹۱۲ انجام میشود و بار واحد سنگشکنی گهرهمکار به‌وسیله دو سرند گریزلی (ثابت و متحرک) به نوار مذکور اضافه میشود. خوراک‌دهی به HPGR ابتدای خطوط توسط چهار خوراک‌دهنده لرزان انجام میشود. کیک محصول HPGR پس از ذخیره‌سازی در مخزن واپاشی، توسط یک خوراک‌دهنده دوموتوره به سرند لرزان دوطبقه انتقال می‌یابد. مواد پس از طبقهبندی توسط سرند، به سه دسته ذرات بزرگ‌تر از ۵۰ میلیمتر، ۵۰-۸ میلیمتر و کوچکتر از ۸ میلیمتر تقسیم‌بندی میشوند که به ترتیب به عنوان مانده روی طبقه اول، باربرگشتی به HPGR و خوراک آسیای گلولهای هستند. در خروجی آسیای گلولهای یک سرند ترومل به طول ۲ متر وجود دارد که از آن برای جداسازی ذرات با ابعاد کوچکتر از ۵ میلی متر استفاده میشود. ذرات عبوری از سرند ترومل به جداکننده مغناطیسی مرحله اول (کوبر) فرستاده میشوند و مواد روی سرند از دو طریق می‌توانند به مدار بازگردند، در روش اول (طرح قدیم) بار مانده روی سرند ترومل، جلوی آسیای گلولهای انباشته میشود و پس از بارگیری توسط کامیون و کاهش رطوبت توسط نور خورشید مجدداً به وسیله خوراک‌دهنده نواری به نوار خوراک آسیای گلولهای اضافه میشوند. در روش دوم (طرح جدید)، مواد باقیمانده روی سرند ترومل پس از یک مرحله سرندکنی توسط سرند لرزان، به نوار بار برگشتی منتقل شده و ذرات کوچکتر از ۵ میلیمتر (عبوری از سرند لرزان)، پس از انتقال به کانال کفکش به مدار بازمی‌گردند. کنسانتره کوبر نیز جهت طبقهبندی و رسیدن به P80 برابر ۸۸ میکرون به هیدروسیکلون انتقال می‌یابند.
شکل ۱: مدار خردایش خطوط تولید ۵، ۶ و ۷
اقدامات انجام‌شده جهت راه‌اندازی کنترل نسبت آب به جامد در آسیای گلولهای
دبی آب ورودی به آسیا برای تنظیم درصد جامد داخل آسیا با توجه به نرخ تناژ ورودی به آسیا توسط کنترل نسبت آب به جامد، کنترل میشود(شکل ۲). عملکرد کنترل نسبت آب به جامد در ورودی آسیا به این صورت است که با ارسال سیگنال وزن به کنترل‌کننده و مقایسه با میزان مطلوب درصد جامد، میزان آب لازم از طریق ارسال علامت به شیر کنترلی، تغییر داده میشود. آب کم باعث افزایش گرانروی پالپ بین گلوله‌ها و کاهش انرژی برخورد و همچنین موجب جریان یافتن مواد داخل آسیا و شناور شدن گلوله‌ها در پالپ و بیرون ریختن آنها از آسیا می‌گردد. آب زیاد نیز باعث کاهش دانسیته پالپ، تشکیل استخر پالپ و افزایش برخورد فلز با فلز (افزایش مصرف گلوله) میشود که در هر دو حالت، کارآیی خردایش کاهش پیدا می‌کند.
شکل ۲: کنترل نسبت آب به جامد در آسیای گلولهای
کنترل خودکار دبی آب ورودی به آسیای گلولهای، بهدلیل نوسان موجود در تناژ خوراک حائز اهمیت است. در آسیاهای گلولهای خطوط تولید کنسانتره ۵ و۶ از کنترل نسبت آب به جامد خشک استفاده نمی‌شد. در خط تولید ۵ برای کنترل آب ورودی به آسیای گلولهای، شیر برقی وجود نداشت ولی این تجهیز کنترلی در خط تولید ۶ موجود بود اما به دلیل مشکلات برقی مورد استفاده قرار نمی‌‌گرفت (شکل ۳) به عبارت دیگر، در دو خط تولید ۵ و ۶، درصد جامد داخل آسیای گلولهای به صورت خودکار قابل تنظیم نبود و کنترل آن بهصورت دستی و توسط مراقبتکار با هماهنگی اتاق کنترل انجام می‌گرفت.
شکل ۳: شماره ۲،۱ و ۳ به ترتیب وضعیت شیر برقی در خطوط ۵، ۶ و ۷
در خط تولید ۷، کنترل نسبت آب به جامد ورودی به آسیای گلولهای به صورت خودکار وجود دارد. طی بررسی و پایش درصد جامد آسیا مشخص شد که درصد جامد آسیای گلولهای خط تولید ۷، نوسان کمتری نسبت به دو خط دیگر دارد. این موضوع نشان‌دهنده عملکرد مناسب این سیستم کنترلی است. شکل ۴ تغییرات درصد جامد در آسیای گلولهای خط ۷ را نشان می‌دهد.
شکل ۴: درصد جامد داخل آسیای گلولهای خط تولید ۷
جهت راه‌اندازی کنترل نسبت آسیای گلولهای خطوط تولید ۵و۶، با هماهنگی پرسنل گلگهر، دو عدد شیر برقی (جهت تنظیم آب ورودی به آسیای گلولهای) توسط شرکت گهرروش خریداری شد. با نصب شیر کنترلی و راه‌اندازی آن، درصد جامد داخل آسیای گلولهای ۵ و۶ به صورت خودکار تنظیم شد (شکل ۵).
شکل ۵: نصب شیرکنترلی آب در ورودی آسیای گلولهای: الف- خط ۵ ب- خط ۶
پایش و بررسی عملکرد هیدروسیکلون‌های خطوط تولید کنسانتره ۶،۵و۷
در مدار خطوط ۵، ۶ و ۷ تولید کنسانتره گلگهر، محصول جداکننده مغناطیسی مرحله اول (کوبر) وارد مخزن شماره ۲ شده و در ادامه جهت طبقهبندی به چهار هیدروسیکلون با قطر ۶۶۰ میلیمتر پمپ میشوند (شکل ۶). همچنین خوشه هیدروسیکلون با آسیا در یک مدار بسته قرار دارد که مشخصات هیدروسیکلون‌های خطوط تولید ۶،۵ و۷ در جدول ۱ آمده است.
شکل ۶: خوشه هیدروسیکلون خطوط تولید کنسانتره ۶،۵و۷
جدول ۱: مشخصات هیدروسیکلون خطوط تولید کنسانتره ۶،۵ و۷
حلقه‌های کنترلی موجود در بخش هیدروسیکلون در حال حاضر به شرح ذیل است:
کنترل سطح مخزن با دور پمپ
نکته اصلی در کنترل سطح مخزن پمپ خوراک هیدروسیکلون‌ها، جلوگیری از سرریز مواد از مخزن یا خالی شدن مخزن می‌باشد که هر دو برای فرآیند زیان‌آور است. در اینجا، سطح مخزن با استفاده از ارتفاع‌سنج فشاری اندازه‌گیری شده و سپس با استفاده از پمپ دور متغیر، سطح مخزن تنظیم می‌گردد.
کنترل فشار هیدروسیکلون با دبی آب ورودی به مخزن شماره ۲
در طرح اولیه کارخانه، حلقه کنترل دانسیته خوراک هیدروسیکلون‌های خطوط ۶،۵ و۷ به منظور تنظیم دانسیته خوراک و بار در گردش هیدروسیکلون، در نظر گرفته شده بود. با توجه به اهمیت زیاد دانسیته خوراک در فرآیند طبقهبندی، هدف این حلقه کنترلی، تأمین درصد جامد مناسب خوراک هیدروسیکلون‌ها می‌باشد. مطابق شکل ۷ در این حلقه یک دانسیته‌سنج باید دانسیته جریان خوراک را اندازه‌گیری کند و پس از ارسال علامت به کنترل‌کننده، میزان آب اضافه‌شده به ورودی مخزن ۲ تنظیم میشود.
شکل ۷: حلقه کنترل دانسیته خوراک هیدروسیکلون
در حال حاضر، کنترل سطح مخزن شماره۲ (خوراک هیدروسیکلون) با تغییر دور پمپ خروجی انجام میشود. تغییرات دور پمپ و در پی آن تغییرات دبی ورودی به خوشه هیدروسیکلون، تأثیر مستقیمی بر فشار خوراک هیدروسیکلون دارد. کنترل فشار هیدروسیکلون در خطوط ۵، ۶ و ۷ با افزودن آب به مخزن پمپ سیکلون صورت می‌گیرد. بدین صورت که با افزایش دبی آب ورودی به مخزن، سطح مخزن بالارفته و متعاقباً به منظور کنترل سطح دور پمپ افزایش می‌یابد که در نتیجه، منجر به افزایش فشار ورودی به هیدروسیکلون میشود.
در خطوط ۵ و۶ از دو انشعاب و در خط ۷ از سه انشعاب آب، جهت تغییر سطح مخزن پمپ سیکلون استفاده میشود که در هر سه خط تنها یکی از جریانهای آب دارای شیر کنترلی است (شکل‌های ۸ و ۹).
شکل ۸: شماتیکی از جریانهای آب ورودی به مخزن شماره۲ در خطوط تولید کنسانتره ۵و ۶
شکل ۹: شماتیکی از جریانهای آب ورودی به مخزن شماره ۲ در خط تولید کنسانتره ۷
فشار و درصد جامد پالپ ورودی به هیدروسیکلون از عوامل تأثیرگذار برکارآیی طبقهبندی این تجهیز است که کنترل آنها اهمیت ویژه‌ای دارد. در حال حاضر، هیچ دستورالعملی برای کنترل درصد جامد ورودی به هیدروسیکلون وجود ندارد و این امر تأثیر منفی بر عملکرد طبقهبندی توسط هیدروسیکلون دارد. افزایش درصد جامد ورودی، موجب افزایش ویسکوزیته (مقاومت سیال) و در نهایت افزایش حد جدایش میشود. از طرفی کاهش درصد جامد ورودی موجب کاهش مقاومت سیال و حد جدایش میشود. عدم کنترل دانه‌بندی سرریز هیدروسیکلون تأثیر مستقیمی بر مقدار بلین خوراک HPGR نهایی دارد.
طبق نقشه‌های P&ID، جهت کنترل درصد جامد خوراک هیدروسیکلون به دانسیته‌سنج نیاز است. نحوه کار این حلقه به این صورت می‌باشد که پس از اندازه‌گیری دانسیته پالپ توسط دانسیته‌سنج، جهت تنظیم درصد جامد پالپ، میزان آب به مخزن خوراک هیدروسیکلون کم یا زیاد میشود. در حال حاضر دانسیته‌سنج در محل مورد نظر وجود ندارد.
شکل ۱۰، براساس پایش‌های انجام شده از هیدروسیکلون بهدست آمده است. درصد جامدهای خوراک هیدروسیکلون با طرح اولیه مغایرت دارند به طوری که افزایش درصد جامد خوراک هیدروسیکلون تا مقدار متوسط ۹/۳±۵۸/۳ درصد موجب افزایش P80 سرریز هیدروسیکلون می‌گردد.
شکل ۱۰: درصد جامد خوراک هیدروسیکلون
این جلسه در مورخه ۱۴۰۱/۰۳/۰۵ با موضوع استانداردسازی سرند ترومل خطوط تولید ۶،۵ و۷ برگزار شد؛ موضوعاتی که در این جلسه مورد بحث قرار گرفتند به شرح ذیل می‌باشند:
۱- معرفی مدارخردایش خطوط تولید کنسانتره ۶،۵ و۷
۲- بررسی سرند ترومل و مشکلات آن درخطوط ۵ ، ۶ و۷
۳- اقدامات صورت گرفته در جهت افزایش کارایی سرند ترومل
۴- بررسی مشکلات پمپ کفکش جلوی آسیای گلولهای و طرح پیشنهادی
مدار خردایش خطوط تولید کنسانتره ۶،۵ و ۷
مطابق شکل ۱خوراک‌دهی به خطوط تولید کنسانتره ۶،۵ و ۷ توسط سنگشکنهای دو شرکت گهرهمکار و گلگهر انجام میشود. باردهی از سنگشکن گلگهر با استفاده از نوار ۹۱۲ انجام میشود و بار واحد سنگشکنی گهرهمکار به‌وسیله دو سرند گریزلی (ثابت و متحرک) به نوار مذکور اضافه میشود. خوراک‌دهی به HPGR ابتدای خطوط توسط چهار خوراک‌دهنده لرزان انجام میشود. کیک محصول HPGR پس از ذخیره‌سازی در مخزن واپاشی، توسط یک خوراک‌دهنده دوموتوره به سرند لرزان دوطبقه انتقال می‌یابد. مواد پس از طبقهبندی توسط سرند، به سه دسته ذرات بزرگ‌تر از ۵۰ میلیمتر، ۵۰-۸ میلیمتر و کوچکتر از ۸ میلیمتر تقسیم‌بندی میشوند که به ترتیب به عنوان مانده روی طبقه اول، باربرگشتی به HPGR و خوراک آسیای گلولهای هستند. در خروجی آسیای گلولهای یک سرند ترومل به طول ۲ متر وجود دارد که از آن برای جداسازی ذرات با ابعاد کوچکتر از ۵ میلی متر استفاده میشود. ذرات عبوری از سرند ترومل به جداکننده مغناطیسی مرحله اول (کوبر) فرستاده میشوند و مواد روی سرند از دو طریق می‌توانند به مدار بازگردند، در روش اول (طرح قدیم) بار مانده روی سرند ترومل، جلوی آسیای گلولهای انباشته میشود و پس از بارگیری توسط کامیون و کاهش رطوبت توسط نور خورشید مجدداً به وسیله خوراک‌دهنده نواری به نوار خوراک آسیای گلولهای اضافه میشوند. در روش دوم (طرح جدید)، مواد باقیمانده روی سرند ترومل پس از یک مرحله سرندکنی توسط سرند لرزان، به نوار بار برگشتی منتقل شده و ذرات کوچکتر از ۵ میلیمتر (عبوری از سرند لرزان)، پس از انتقال به کانال کفکش به مدار بازمی‌گردند. کنسانتره کوبر نیز جهت طبقهبندی و رسیدن به P80 برابر ۸۸ میکرون به هیدروسیکلون انتقال می‌یابند.
شکل ۱: دار خردایش خطوط تولید ۵، ۶ و ۷
بررسی سرند ترومل و مشکلات آن:
همانطور که در شکل ۲ مشخص است سرند ترومل خطوط تولید ۶،۵ و ۷ از یک سطح سرندی استوانه‌ای تشکیل شده که در انتهای مسیر تخلیه آسیای گلولهای نصب میشوند و ساختاری به طول۲۰۰۰ میلیمتر و قطری معادل با ۲۱۳۰ دارد. داخل سرند ترومل ۱۳۲ صفحه سرند با ابعادی معدل با ۳۰۰*۳۰۰ میلیمتر پوشانده است. روزنه‌های این صفحات ۵ میلیمتر بوده و نحوه اتصال آنها در ۶ ردیف ۲۲ تایی است. همچنین در درون این سرند بافل‌هایی نصب شده‌اند که مجموع آن در امتداد یکدیگر تشکیل یک مارپیچ در قسمت درونی این سرند را می‌دهند. ارتفاع این بافل‌ها ۱۵۰ میلیمتر است، که وظیفه انتقال خوراک را به سمت دهانه خروجی سرند مهیا می‌سازند.
شکل ۲: سرند ترومل خطوط تولید ۶،۵ و۷
ذرات عبوری از سرند ترومل به جداکننده مغناطیسی مرحله اول (کوبر) منتقل شده و مطابق شکل ۳ از کانال انتقال، جهت خوراک‌دهی مواد مانده روی سرند ترومل به سرند لرزان استفاده می‌گردد. همچنین در کانال مذکور از آب جهت انتقال مواد و جلوگیری از گرفتگی استفاده میشود. همانطور که گفته شد در سرند ترومل از آب شستشو برای جداسازی نرمهها از ذرات بزرگ‌تر از ۵ میلیمتر استفاده نمیشود، لذا نرمهها به همراه ذرات بزرگ‌تر از ۵ میلیمتر به کانال انتقال هدایت میشوند. این امر موجب کاهش کارایی سرند ترومل در طی عملیات جداسازی ذرات کوچکتر از ۵ میلیمتر می‌گردد.
شکل ۳: کانال انتقال مواد مانده روی سرند ترومل
مطابق شکل ۴ در خطوط تولید کنسانتره ۶،۵ و ۷ جهت جداسازی مجدد ذرات ۵ میلیمتر از سرند لرزان به ابعاد ۶۰۰×۹۰۰ میلیمتر استفاده میشود. بخش عمده‌ای از ذرات کوچکتر از ۵ میلیمتر توسط سرند مذکور جدا و توسط مجرای انتقال به کانال کفکش منتقل میشود.
شکل ۴: مجرای انتقال ذرات کوچکتر از ۵ میلیمتر
همان طور که ذکر شد برای انتقال ذرات باقیمانده روی سرند ترومل از کانال انتقال و همچنین برای سهولت انتقال مواد در کانال از آب استفاده می‌گردد. تنظیم آب اضافه شده به کانال انتقال به صورت دستی است که توسط مراقبتکار انجام میشود. تنظیم این آب دارای اهمیت زیادی می‌باشد، زیرا افزایش و کاهش دبی آب از میزان مطلوب، به ترتیب موجب کاهش کارایی سرند لرزان و گرفتگی کانال میشود.
همانطور که در شکل ۵ مشخص است با افزایش دبی آب در کانال انتقال، سرعت مواد در کانال افزایش یافته و مواد با سرعت بالا از روی سرند عبور می‌کنند، بنابراین ذرات کوچکتر از ۵ میلیمتر فرصت عبور از روزنه‌های سرند لرزان را از دست می‌دهند و در نهایت به نوار بار برگشتی آسیای گلولهای (نوار ۸ و ۹) اضافه میشوند.
شکل۵: ذرات نرمه روی نوار برگشتی به آسیای گلولهای
یکی از مشکلات موجود در خطوط تولید کنسانتره ۶،۵ و۷ گل‌شدگی سرریز تیکنرها است همچنین جهت شستشو در سرند ترومل از آب بازیابی تیکنر استفاده میشود؛ با گل شدن سرریز تیکنرها، روزنه‌های لوله آب شستشو سرند دچار گرفتگی میشوند (شکل ۶)؛ همچنین با رفع گل شدگی سرریز تیکنرها بخش وسیعی از روزنه‌ها بسته خواهند ماند. اما در راستا نصب شیر پروانه‌ای کمک بسزایی در افزایش کارایی سرند ترومل شد که این مبحث در ادامه مورد بررسی قرار می‌گیرد.
شکل ۶: گرفتگی روزنه‌های لوله آب شستشو سرند ترومل
اقدامات صورت گرفته در جهت افزایش کارایی سرند ترومل
جهت افزایش کارایی سرند ترومل خط تولید ۷، لوله آب شستشو سوم اضافه شد به عبارتی دو انشعابات آب درون سرند ترومل جهت تمیز کردن روزنه سرند و دیگری (لوله آب شستشو سوم) جهت جداسازی ذرات نرمه از ذرات بار برگشتی (ذرات بزرگ‌تر از ۵ میلیمتر) استفاده شد (شکل ۷).
شکل ۷: نصب لوله آب شستشو سوم در سرند ترومل
همانطور که ذکر شد بخش وسیعی از ذرات کوچکتر از ۵ میلیمتر توسط سرند لرزان جدا می‌گردند. در خط تولید ۷، ابتدا با تنظیم آب داخل کانال انتقال، میزان ذرات کوچکتر از ۵ میلی متر روی نوار بار برگشتی آسیای گلولهای (نوار ۸ و ۹) به حداقل مقدار رسید و در ادامه با توجه به سه لوله آب شستشو داخل سرند ترومل (شکل ۸) برای محاسبه نرخ جامد خشک ذرات کوچکتر از ۵ میلیمتر از مجرای انتقال در ۵ حالت زیر نمونه‌گیری شد.
- طرح جدید(مواد و دیواره)
استفاده از لوله آب شستشو ۲ و ۳ جهت شستشو داخل سرند ترومل
- طرح قدیم(دیواره‌ها)
استفاده از لوله آب شستشو ۲ و ۱ جهت شستشو داخل سرند ترومل
- فقط دیواره
استفاده از لوله آب شستشو ۲ جهت شستشو داخل سرند ترومل
- فقط مواد
استفاده از لوله آب شستشو ۳ جهت شستشو داخل سرند ترومل
- بدون شستشو
شکل ۸: شماتیکی از لوله‌های آب شسشتو سرند ترومل در خط تولید ۷
بعد از نمونه‌گیری از مجرای انتقال ذرات کوچکتر از ۵ میلی متر، نمونه‌ها فیلتر وخشک شدندکه نتایج این نمونه‌ها در شکل ۹ آمده است؛ همچنین کاهش نرخ جامد خشک ذرات کوچکتر از ۵ میلیمتر در راستای استفاده از لوله آب شستشو ۲ و۳ کاملا مشخص است (شکل ۱۰).
شکل ۹: دبی حجمی و نرخ جامد خشک ذرات کوچکتر از ۵ میلیمتر در مجرای انتقال
شکل ۱۰: کاهش نرخ جامد خشک ذرات کوچکتر از ۵ میلیمتر در مجرای انتقال بعد از استفاده از لوله آب شستشو ۲ و ۳
در ادامه شیر پروانه‌ای در لوله‌های آب شستشو سرند ترومل خط تولید ۷ به دو دلیل نصب شد (شکل ۱۱):
- کنترل دبی آب ورودی به سرند
- کنترل تعداد لوله آب شستشو در حال کار داخل سرند
شکل ۱۱: نصب شیر پروانه‌ای در لوله‌های آب شستشو سرند ترومل
با توجه به نتایج رضایت بخش ذکر شده در شکل ۹ می‌توان نتیجه گرفت که با اجرای طرح جدید (شستشو دیواره و مواد) کارایی سرند ترومل را افزایش پیدا کرده است به عبارتی با استفاده از لوله آب شستشو ۲ و۳ جهت شستشو ذرات کوچکتر از ۵ میلیمتر و دیواره به بالاترین کارایی در طبقهبندی ذرات در سرند ترومل خط تولید ۷ رسیدیم.
همان طور که ذکر شد لوله‌های آب شستشو سرند ترومل در اثر گل‌شدگی سرریز تیکنر دچار گرفتگی میشوند لذا با اجرای طرح جدید (لوله شستشو شماره ۲ و ۳) و در اختیار داشتن لوله آب شستشو شماره ۱ به عنوان یدک می‌توان بخشی از این مشکل را حل کرد به عبارتی با گل شدن سرریز تیکنر و در راستای آن گرفتگی بخشی از روزنه‌های دو لوله آب شستشو سرند ترومل می‌توان با استفاده از شیرهای پروانه ای، آب داخل لوله شماره ۱ را جهت کمک به افزایش کارایی سرند ترومل به مدار اضافه کرد.
بررسی مشکلات پمپ کفکش جلوی آسیای گلولهای و طرح پیشنهادی
انحراف نوار ۸ و۹ (باربرگشتی آسیای گلولهای) و گرفتگی کانال انتقال ذرات مانده روی سرند ترومل موجب ریخت و ریز ذرات درشت و گلولهای اطراف آسیای گلولهای می‌گردد؛ در این راستا بخش وسیعی از مواد به داخل کفکش جلوی آسیای گلولهای منتقل میشوند.
مطابق شکل ۱۲ برای کاهش میزان تعمیرات پمپ مخزن ۴ (مخزن جمع‌آوری سرریز هیدروسیکلون‌ها) و جداکننده‌های مغناطیسی مرحله دوم (رافر) می‌توان مواد داخل کانال کفکش (گلوله و پالپ) را به سمت شوت ورودی آسیای گلولهای پمپ کرد.
شکل ۱۲: انتقال مواد از پمپ کفکش به شوت آسیای گلولهای خطوط تولید کنسانتره ۵ ، ۶ و ۷
این جلسه پنجشنبه ۹ دی ماه ۱۴۰۰ برگزار شد. مباحثی که در این جلسه مورد بحث وبررسی قرار گرفت به شرح زیر می‌باشد:
- معرفی مدار خردایش خطوط تولید کنسانتره ۶،۵ و ۷
- حلقه کنترل نسبت آب به جامد آسیای گلولهای
- بررسی مشکلات بخش آسیای گلولهای خطوط ۶،۵ و ۷
شکل ۱- مدار خردایش خطوط تولید کنسانتره ۶،۵ و۷
مطابق شکل ۱ خوراک‌دهی به خطوط تولید کنسانتره ۶،۵ و ۷ توسط سنگشکنهای گهرهمکار و گلگهر انجام می‌گیرد. باردهی از سنگشکن گلگهر با استفاده از نوار ۹۱۲ انجام شده و بار سنگشکنی گهرهمکار به‌وسیله دو سرند گریزلی به نوار مذکور اضافه می‌گردد.
سنگ معدن بعد از یک مرحله خردایش توسط HPGR به سرند لرزان دو طبقه منتقل میشود و پس از طبقهبندی توسط سرند، ذرات کوچکتر از ۸ میلیمتر به آسیای گلولهای خوراک‌دهی می‌گردند.
بخش کوچکتر از ۵ میلیمتر محصول آسیای گلولهای توسط سرند ترومل جدا و به مخزن شماره ۳ منتقل می‌گردند. طبق طرح قدیم ذرات بزرگ‌تر از ۵ میلیمتر پس کاهش رطوبت توسط گرمای خورشید، مجدد توسط بیل مکانیکی ابتدای خط به نوار خوراک آسیای گلولهای اضافه می‌گردند اما طبق طرح جدید، ذرات بزرگ‌تر از ۵ میلیمتر پس از آبگیری توسط سرند لرزان به نوار باربرگشتی آسیای گلولهای اضافه میشوند.
شکل ۲- حلقه کنترل نسبت آب به جامد در آسیای گلولهای
در ابتدا کنترل‌کننده میزان نرخ خوراک ورودی به آسیا را از طریق ترازوی زیر نوار خوراک آسیای گلولهای قرائت کرده و بر طبق نسبت آب به جامدی که توسط اتاق کنترل بر اساس درصد جامد دلخواه برای آن مشخص شده است، میزان آب مورد نیاز برای ورودی به آسیای گلولهای بدست می‌آید و در نهایت دبی آب قرائت شده از دبی سنج با دبی آب موردنیاز مقایسه می‌گردد. در صورت مغایرت، دستور باز یا بسته شدن شیر کنترلی داده میشود (شکل ۲ ).
شکل ۳- پایش درصد جامد داخل آسیای گلولهای خطوط تولید کنسانتره ۶،۵ و۷
مطابق شکل ۳ درصد جامد داخل آسیای گلولهای خط تولید ۶،۵ و ۷ در زمان‌های مختلف مورد پایش قرار گرفت. طبق پایش‌های صورت گرفته، درصد جامد آسیا در خطوط ۵ و ۶ به دلیل عدم وجود شیر کنترل آب دارای نوسانات زیادی بود.
شکل ۴- مشکلات حلقه کنترل درصد جامد داخل آسیای گلولهای
برخلاف خط ۷، در دو خط تولید کنسانتره ۵ و۶ از کنترل نسبت آب به جامد خشک ورودی به آسیا استفاده نمیشود، در خط تولید ۵ برای کنترل آب ورودی به آسیای گلولهای، شیر برقی وجود ندارد ولی این تجهیز کنترلی در خط تولید ۶ یافت میشود اما به دلیل مشکلات برقی مورد استفاده قرار نمی‌گیرد (شکل ۴) به عبارتی در دو خط تولید ۵ و ۶، درصد جامد داخل آسیای گلولهای به صورت خودکار قابل تنظیم نیست. کنترل درصدجامد به صورت دستی توسط مراقبت کار با هماهنگی اتاق کنترل انجام می پذیرد.
شکل ۵- خوراک‌دهی به آسیای گلولهای خط تولید ۶ با بیل مکانیکی
در صورت بروز مشکل در خوراک‌دهنده‌های لرزان جهت خوراک‌دهی به خطوط تولید ۵ و۶، از بیل مکانیکی و خوراک‌دهنده نواری جهت خوراک‌دهی به آسیای گلولهای استفاده میشود. از جمله مشکلات استفاده از بیل مکانیکی در ابتدای خطوط ۵ و ۶ به شرح ذیل است:
- ورود قطعه سنگ به آسیای گلولهای
- ورود اجسام فلزی و پلاستیکی به آسیای گلولهای
- افزایش بار برگشتی به آسیا
- سایش صفحه خورشیدی
- پاره شدن صفحات سرند ترومل
در ارائه پنجشنبه ۰۸/۰۷/۱۴۰۰ مبانی اولیه HPGR مورد بررسی قرار گرفت. این مطالب شامل اجزای HPGR، انواع غلتک‌ها و سطوح حفاظتی، میخچه‌ها و مزایای آنها، مکانیزم خردایش و پارامترهای تاثیرگذار بر آن و مقایسه محصول HPGR با محصول سایر تجهیزات می‌باشند که در ادامه به شرح مختصری از این مطالب پرداخته میشود.
در تصویر بالا لیستی از مهم‌ترین اجزا HPGR مشاهده میشود که جهت مشخص شدن نحوه عملکرد این تجهیز محل قرارگیری اجزای آن آورده شده است.
در تصویر نحوه عملکرد آسیای غلتکی فشار بالا مورد بررسی قرار گرفت که خوراک‌هی از سمت بالا به HPGR انجام می‌گیرد و خوراک بین دو غلتک قرار گرفته و به واسطه نیرو پشت غلتک متحرک خردایش صورت می‌گیرد لذا تشکیل بستری از مواد بالای غلتک HPGR برای تشکیل کیک محصول بسیار مهم است و همچنین ناحیه‌های بین دو غلتک بررسی شد و نهایت انواع شکست در HPGR بحث شد که شکست تک ذره‌ای (Single Particle) در ناحیه پیش خردایش صورت می‌گیرد.
در این تصویر انواع غلتک‌های HPGR، مزایا و معایب آنها مورد بررسی قرار گرفت که غلتک یکپارچه قابلیت صیقل مجدد در صورت سایش خواهد داشت که کاربرد آن برای سیمان است. غلتک حلقه‌ای از دو تیکه تشکیل شده است که یک عدد شفت هم در مرکز آن قرار می‌گیرد و کارایی آن برای کانی‌های سخت است و همچنین عمر بالای دارند ولی غلتک‌های چندتیکه محدودیت فشار دارند که عیب بزرگ آنها محسوب میشود.
در تصویر بالا مشکلات ناشی از سایش و شکست میخچه‌ها بحث شد که مهم‌ترین مشکل آن، آسیب سطح غلتک است که بعد از سایش میخچه‌ها و در نهایت سایش سطح غلتک HPGR، عملا خردایش با مشکل روبرو خواهد شد و اگر HPGR در مدار بسته‌ای با سرند قرار گیرد به دلیل عدم خردایش مناسب، باربرگشتی به HPGR افزایش می‌یابد و ظرفیت آن کاهش محسوسی خواهد داشت.
در این تصویر پروفیل فشار وارده به مواد در طول غلتک مورد بررسی قرار گرفت که در مرکز غلتک بیشترین فشار و در لبه‌های آن کم‌ترین فشار را می‌بینیم و به دلیل فشار کم در لبه‌ها اثر لبه به وجود می‌آید که مهم ترین مشکل در فرایند خردایش با HPGR می‌باشد زیرا محصول لبه به دلیل خردایش نامناسب از ذرات درشت تشکیل میشود ولی محصول میانی که ۸۰-۹۰ درصد محصول HPGR را تشکیل می‌دهد از این امر مستثنی است. در ادامه تراکم ذرات در بالای غلتک‌های HPGR و تاثیر مستقیم آن در تشکیل کیک محصول مورد بررسی قرار گرفت.
در این تصویر مقایسه‌ای بین محصول HPGR با محصولات آسیای گلولهای و سنگشکنهای معمولی صورت گرفت که محصول HPGR به دلیل حالت لبه تیزی برای استحکام گندله در مقایسه با محصول آسیا گلولهای بسیار مناسب‌تر است. وجود ریزترک‌ها در محصول HPGR موجب افزایش درجه آزادی و در نهایت در مراحل پایین‌دست افزایش بازیابی را شاهد خواهیم بود و در نهایت کیک محصول HPGR مورد بررسی قرار گرفت که تشکیل کیک نشان‌دهنده وجود شرایط مناسب است.
){kind=link}
آخرین نظرات
محمد انصاری در: انتشار کتاب "از مفهوم تا محصول - روش اجزای گسسته" (به زودی...)
سلام. در حال چاپ است. موفق باشید ...
محسن مرادی در: مجموعه کتب استانداردسازی راهبری کارخانه‌ها از طریق بازرسی فرآیند
تشکر. موفق باشید. ...
جمال در: انتشار کتاب "از مفهوم تا محصول - روش اجزای گسسته" (به زودی...)
سلام. وقت بخیر کتاب کی منتشر میشه؟ ...
مسعود در: بورسیه تحصیلی هشت میلیاردی شهید همت برای هشت نفر
درود بر پروفسور بنیسی بزرگوار ...
orientdigitalmarketing@gmail.com در: انتشار مقالهای تحت عنوان "اصلاح طراحی صنعتی مجرای خوراک‌دهی در سنگشکن مخروطی مرحله سوم مجتمع مس سرچشمه" در نشریه مهندسی منابع معدنی
با سلام و احترام ممنون از مباحث و مطالب مفیدتان من مقاله ایمنی عمومی تهیه شده تو ...