Search

در این تحقیق شبیه‌سازی مدار آسیای گلوله‌ای سه‌چاهون، با استفاده از نتایج آزمایش‌های خردایش روی نمونه خوراک و مدل های نرم‌افزار MODSIM، انجام شده و نتایج حاصل با داده‌های صنعتی مقایسه گردیده است. ابتدا، مدار با مدل‌های مختلف موجود در نرم‌افزار شبیه‌سازی شد و نتایج آن با داده‌های حاصل از نمونه‌برداری از مدار مقایسه گردید و نشان داده شد که مدل‌های GMSU برای آسیای گلوله‌ای و Cyca برای هیدروسیکلون دارای کمترین خطا در پیش بینی توزیع ابعادی محصول است. با استفاده از از این دو مدل، تاثیر پارامترهای عملیاتی شامل ابعاد گلوله، درجه انباشتگی، درصد جامد و دبی خوراک ورودی، بر عملکرد مدار آسیا بررسی گردید. مشاهده شد که با کاهش قطر گلوله ها تا 25 میلی‌متر و افزایش میزان خوراک تازه تا 300 تن بر ساعت، امکان دستیابی به محصولی با دانه‌بندی مناسب (92 میکرون) وجود دارد. پارامترهای درصد جامد و دبی خوراک ورودی به آسیا، در مقیاس صنعتی نیز تغییر داده شدند و تاثیر آنها بر ابعاد محصول مدار فعلی، ارزیابی شد. در این حالت، خطای شبیه‌ساز در تخمین توزیع ابعادی سرریز هیدروسیکلون، برای تغییر درصد جامد و دبی خوراک، به ترتیب، 5/2 و 2/2 درصد محاسبه شد. نتایج شبیه‌سازی همچنین نشان داد که با تغییر محل هیدروسیکلون در مدار آسیای گلوله‌ای سه چاهون، نسبت خردایش آسیا از 8/1 به 3/3 قابل افزایش است. با این تغییر، میزان بار ورودی به آسیا نیز از 342 به 159 تن بر ساعت کاهش خواهد یافت، که موجب افزایش ظرفیت آسیا می‌شود. در این حالت ابعاد محصول نهائی مدار به 85 میکرون خواهد رسید. تاثیر پارامترهای عملیاتی بر مدار آسیای پیشنهادی نیز به کمک این نرم افزار بررسی گردید. در این حالت نیز با انتخاب گلوله‌های با ابعاد 25 میلیمتر، و با میزان خوراک تازه حدود 300 تن در ساعت، ابعاد محصول نهائی مدار به 96 میکرون خواهد رسید.

با استفاده از روش‌های شبیه‌سازی، عملکرد مدارهای فراوری در شرایط مختلف قابل پیش‌بینی و بهینه‌سازی است. در سال‌های اخیر، مدل‌ها و نرم افزارهای مختلفی برای شبیه‌سازی مدارهای آسیا ارائه شده است. در این تحقیق، شبیه‌سازی ‌ مدار آسیای گلوله‌ای سه‌چاهون با استفاده از نرم‌افزارهای MODSIM، COMSIM و BMCS بررسی قرار گرفته شد. به این منظور، ابتدا، با انجام آزمایش‌های تابع شکست روی نمونه خوراک آسیای گلوله‌ای، پارامترهای مدل تجربی تابع شکست و مدل تابع انتخاب آستین محاسبه گردیده ‌است. سپس، با اندازه‌گیری هدایت الکتریکی پالپ، زمان ماند مواد داخل آسیا محاسبه شده‌است. در ادامه با نمونه‌گیری از خوراک و محصولات هیدروسیکلون، ضرایب مدل‌های پلیت و ناگسوارارائو نیز تعیین گردیده‌اند. آن‌گاه، مدار آسیای گلوله‌ای سه چاهون با نرم افزار‌های فوق شبیه‌سازی شده‌اند. مقایسه دبی و توزیع ابعادی اندازه‌گیری شده در شاخه‌های مختلف مدار آسیا با مقادیر حاصل از شبیه‌سازی نشان داد که، هر سه نرم‌افزار، با دقت خوبی قادر به پیش‌بینی مشخصات شاخه‌های مختلف مدار بوده‌اند ,ولی نرم افزار MODSIM خطای نسبی کمتری داشت. با استفاده از این نرم‌افزارها، می‌توان تاثیر پارامترهای عملیاتی بر عملکرد مدار آسیای گلوله‌ای را با دقت قابل قبولی پیش‌بینی نمود.

آسیاهای خودشکن، جایگزین چندین مرحله سنگ‌شکنی و آسیا‌کنی در مدارهای خردایش شده‌اند. این آسیاها نسبت به تغییر پارامترهای عملیاتی، به ویژه مشخصات بار اولیه، بسیار حساس هستند. شبیه‌سازی یکی از ابزارهای بهبود کارآیی آسیاهای خودشکن است. بدین منظور لازم است که آزمایش‌های خردایش بر روی بار ورودی به آسیا انجام شود. در این تحقیق، آزمایش‌های خردایش شامل ضربه، سایش و خود‌شکست بر روی نمونه‌هایی از بار اولیه آسیای خودشکن چغارت انجام شد. مقادیر توابع شکست و انتخاب، پارامترهای سایش و مدل خود‌شکست نمونه‌های معرف تعیین شدند. زمان ماند متوسط آسیای خودشکن نیز اندازه‌گیری شد. با استفاده از نتایج آزمایش‌های فوق و اطلاعات موجود در کارخانه، آسیای خودشکن چغارت که در مدار بسته با سرند موزی قرار دارد، به کمک نرم‌افزار MODSIM (نرم‌افزار شبیه‌سازی مدارهای کانه‌آرایی)، شبیه‌سازی گردید. با استفاده از این روش، توزیع ابعادی محصول خروجی از آسیای خودشکن تعیین شد. نتایج حاصل با داده‌های کارخانه همخوانی خوبی داشت. با استفاده از این تکنیک می‌توان تأثیر تغییر پارامترهای عملیاتی بر روی دانه‌بندی محصول آسیای خودشکن را پیش‌بینی کرد.

تغییر مشخصات بار اولیه مدار فرآوری چغارت موجب کاهش کارائی آسیای خودشکن این کارخانه شده است. افزودن گلوله جهت کمک به خردایش کانسنگ اکسیده به عنوان یکی از راه‌های بهبود راندمان خردایش بررسی شد. در این موارد معمولاً از نرم‌افزار­های قابل اعتماد جهت شبیه‌سازی و پیش‌بینی تاثیر نیمه خودشکنی استفاده می‌شود. به همین منظور شبیه‌سازی مدار آسیای خودشکن چغارت و بررسی امکان افزودن گلوله به این آسیا با استفاده از نرم‌افرار JKSimMet انجام شد. از جریان‌های ورودی و خروجی به آسیای خودشکن نمونه‌گیری شد و آزمایش‌های خردایش جهت خصوصیت‌سنجی بار اولیه انجام شد. سپس با استفاده از نتایج حاصل از آزمایش‌ها و اطلاعات مربوط به بار اولیه و مشخصات آسیا، مدار آسیای خودشکن چغارت شبیه‌سازی شد. نتایج به دست آمده انطباق توزیع ابعادی محصول شبیه‌سازی شده و واقعی آسیا را نشان داد. با استفاده از نتایج این شبیه‌سازی، پیش‌بینی شده است که ظرفیت این مدار، با افزودن گلوله­های 100 میلی‌متری به میزان 5 و 10 درصد حجمی آسیا، به ترتیب حدود 3 و 7 درصد افزایش خواهد یافت. افزودن 5/2 درصد حجمی گلوله در شرایطی تقریبا مشابه منجر به افزایش ظرفیت به میزان حدود 8 درصد و افزایش ابعاد محصول به میزان حدود 90 میکرون گردید، در حالی که توان مصرفی نیز حالت پایداری داشت.