بهینه سازی طراحی در تجهیزات خرد کن-غربال با بررسی دینامیک ذرات

در بخش معدن؛ “کاربرد صحیح کاهش اندازه” که اولین مرحله فرآوری مواد معدنی است، نقش مهمی در فناوری‌های خرد کردن و غربالگری ( سرند معدن )دارد. در طول فرآوری مواد معدنی، سنگدانه ها و سنگ معدن ها قبل از اینکه برای استفاده به عنوان محصول نهایی مناسب شوند، یک سری فرآیندهای غنی سازی مانند خرد کردن، آسیاب کردن، طبقه بندی، شستشو و آبگیری را طی می کنند.

در نتیجه برای بهبود کیفیت نتیجه این کاربردها، بسیار مهم است که بتوان نیروهای وارد بر ذرات و تنش هایی را که بر روی تجهیزات ایجاد می کند محاسبه کرد. اگر این محاسبات موفق به تجزیه و تحلیل عددی رفتار واقعی ذرات در تماس شوند. با تجهیزات مورد استفاده؛ بهینه سازی عملکرد این گونه ماشین ها و تجهیزات و در عین حال کاهش هزینه های طراحی و بهره برداری در فرآیندهای بزرگ مقیاس در صنعت امکان پذیر می شود.

*بررسی های خاص تجهیزات سنگ شکن در مورد رفتار شکست سنگ معدن، ارزیابی نیروهای ایجاد شده بر تجهیزات سنگ شکن در حین خرد کردن و توزیع اندازه پس از خرد کردن را امکان پذیر کرده است.

بر این اساس، روش عنصر گسسته (DEM)، توسعه یافته توسط Cundall و Strack4 (1971)، برهمکنش بین ذرات و مرزها را برای محاسبه رفتار ذرات جامد نشان می‌دهد. MEKA AS با مطالعات شبیه سازی انجام شده توسط مهندسان مرکز R&D با استفاده از برنامه Rocky DEM به نتایج فهرست شده زیر می رسد.

همچنین در نتیجه این مطالعات شبیه سازی؛ پیش بینی های سایش تجهیزات تحت بارهای سنگین و همچنین مقادیر انرژی و بازده توان محاسبه می شود.

*پس از فرآیند خرد کردن، برای طبقه بندی محصول خروجی بر اساس اندازه، Meka صفحه های مختلف را در محدوده محصول خود تحت شرایط پارامترهای مختلف مانند فرکانس، دامنه، مسیر ارتعاش و شیب عملیاتی بررسی می کند.

این مطالعه از مشکلات رایج عملیاتی متفاوت از انسداد، تجمع، توزیع نامناسب دانه و اندازه که باعث توقف ناگهانی می شود، جلوگیری می کند.

مشکلی از تجمع فلزات که باعث انسداد، انتقال ناهموار و سایش شیارها و آسترها می شود. بسته های انتقال

تجزیه و تحلیل رفتار فلز در حین انتقال بر روی تسمه نقاله معدن به ما امکان می دهد از کاهش ارزش محصول در حین بارگیری و تخلیه جلوگیری کنیم. به این ترتیب ما به پیشنهادهای راه حل طراحی برای اطمینان از کارایی فرآیند جابجایی فلزات می رسیم.

برای جلوگیری از این مشکلات، کنترل جریان مواد انجام می شود. افزایش عمر تجهیزات و رسیدن به شرایط بهینه. علاوه بر این، کارایی این فیدرها با بررسی خصوصیات جریان، حرکت ذرات، زمان ماندن روی فیدر و اثرات سرعت ذرات بهینه شده است که باید برای تغذیه مواد حجیم به سنگ شکن یا سایر تجهیزات در سرعت برابر

* برای محافظت از ظرفیت‌های بالا، فیدرهای Apron و Wobbler به عنوان یک صفحه پیشگیرانه عمل می‌کنند که باعث مسدود شدن فلز مرطوب و چسبنده در صفحه‌ها و فیدرها می‌شود. این باعث می‌شود که آنها تجهیزات ضروری فرآیند خرد کردن و غربالگری باشند در حالی که متاریال خام دارای رطوبت و رطوبت بالا است. چسبنده

*برای دستیابی به مقادیر بازده ترجیحی در عملیات شستشوی آگرگا، زاویه چسبندگی که هم سطح توان و هم ظرفیت مورد نظر را برآورده می‌کند، برای انواع مختلف سطل در چرخ‌های سطلی برند Meka طراحی شده است.

علاوه بر این، برای به دست آوردن مقادیر بهینه ظرفیت و توان به یکباره، پارامترهای مؤثر بر طراحی مارپیچ مورد بررسی قرار گرفت و بهبودهایی انجام شد. به این ترتیب نتایج مطلوب از نظر عملکرد و پایداری به دست می آید.

رژیم جریان و رفتار فلزی در نقاط تماس در طول جریان سنگدانه‌ها و کانه‌های فله با توجه به نوع فلزی متفاوت است. همچنین ویژگی‌های کانی‌ شناسی انواع سنگ‌ها که بر اساس ویژگی‌های فیزیکی و ترکیبات شیمیایی آنها بسته به موقعیت‌های جغرافیایی مختلف شکل می‌گیرد. تغییری را نشان دهد بنابراین، با توجه به فرآیند مواد متفاوت در تأسیسات، طراحی‌های تجهیزات خاص فرآیند نیز در حال ظهور هستند. به طور سنتی، طراحی تجهیزات عمدتاً توسط تجربه داخلی، آزمایش‌های در مقیاس آزمایشگاهی یا تغییر در پارامترهای فرآیند در طول عملیات شکل می‌گیرد. این رویکرد هنگام در نظر گرفتن شرایط مرزی نامطمئن و تغییر الزامات، مشکلاتی را به همراه دارد و زمانی که نیاز به یافتن راه‌حل سیستماتیک و بهینه است، به حد شکست خود می‌رسد. با در نظر گرفتن پارامترهای هندسی و متالورژیکی در کارخانه ها، طراحی ماشین آلات با کمک ویژگی های متمایز سنگ معدن یا سنگدانه، فرآیند طراحی را کارآمدتر و سازگارتر می کند. بنابراین، با توجه به این تنوع، مطالعات طراحی مختص سنگ معدن یا سنگدانه ای که تجهیزات مدار خرد کردن و غربالگری با آن تعامل خواهند داشت، ضروری است. با در نظر گرفتن عوامل ذکر شده و متغیرهای چندگانه، مطالعات طراحی باید با در نظر گرفتن خواص سنگدانه و سنگ معدن انجام شود تا تجهیزات کارخانه بتواند به طور موثر عمل کند.

یکی از مهم‌ترین پیشرفت‌های علمی در صنعت معدن این است که جریان دانه‌ای بسیاری از ذرات را می‌توان به‌درستی با روش المان گسسته (DEM) مدل‌سازی کرد و روشی مؤثر در مکانیک سنگ است. به عنوان قلب کارخانه سنگ شکن-غربال، همچنین با طراحی آن تأثیر مستقیمی بر سودآوری کارخانه های فرآوری سنگ معدن دارد که امکان انتخاب مناسب مقدار محصول مورد نظر، کل مصرف برق و کارایی تجهیزات را فراهم می کند. 1در نتیجه، برای درک تأثیر هر گونه تغییر بر فرآیند کلی، باید انواع مختلفی از طراحی را قبلاً شبیه سازی کنیم. بنابراین، علاوه بر تجربه، استفاده از فناوری و برنامه‌های توسعه‌یافته ویژه برای بهینه‌سازی پروژه‌ها حائز اهمیت است.

اکثر جامدات، به ویژه مواد معدنی، غیریکنواخت بودن اندازه، انواع مختلفی از رفتار را از خود نشان می دهند. برای تعریف شرایط مرزی، سنگ‌های معدنی تحت آزمایش‌های آزمایشگاهی در مطالعات شبیه‌سازی روش عنصر گسسته (DEM) قرار می‌گیرند. با دستیابی به همبستگی نزدیک بین نتایج تجربی و عددی، مقادیر پارامتر ورودی برای پارامترهای برهمکنش ذره- سطح کالیبره می‌شوند. به این ترتیب، مقادیر پارامترهای ورودی برای پارامترهای برهمکنش ذره- سطح کالیبره می‌شوند و یک مقدار همبستگی نزدیک بین نتایج تجربی و عددی به دست می‌آیند. کمک به مهندسان در تصمیم گیری.4 این امکان بهینه سازی تجهیزات سیستم را فراهم می کند. این تست‌ها شامل تست‌های شکست تک ذره، تست‌های مقاومت فشاری تک محوری (UCS)، تست‌های سطح شیبدار و زاویه شمع هستند که طیفی از مدل‌های تجربی را برای رفتار شکست تحت ضربه اتخاذ می‌کنند، مانند Ab-T10 و مدل شکست Tavares7. بنابراین، مدول میکروالاستیک و نسبت سختی از خواص تغییر شکل کانه‌ها، از جمله مدول یانگ (E) و نسبت پواسون (v) تعریف می‌شوند. رفتار سایش تجهیزات آستر طبق مدل سایش آرچارد انجام می شود. 5 برای بهبود عمر مفید آسترها، میزان سایش و در نتیجه عمر مفید تجهیزات تعیین می شود.

به منظور دستیابی به نتایج شبیه‌سازی دقیق سنگدانه‌ها و سنگ معدن‌ها، پس از اینکه ورودی‌های شرایط مرزی شامل ویژگی‌های مواد به درستی تعریف شد، MEKA طراحی بهینه سیستماتیک را با توجه به اصول کار کلیه تجهیزات خرد کردن و غربالگری که با ذرات خاص معدن در تعامل است، انجام می‌دهد. ، تاسیسات معدن سنگ و شن و ماسه. به این ترتیب، یک رویکرد کاملاً جدید و شتاب‌زده برای طراحی و بهینه‌سازی فرآیند استفاده می‌شود و حجم کاری صرف شده روی روش توسعه محصول، آزمایش‌ها و نمونه‌های اولیه را به حداقل می‌رساند. در نتیجه همه این مطالعات، در نظر گرفته شده است که زمان از دست رفته در طراحی با در نظر گرفتن دوره بازنگری تجهیزات تقریباً 45-50٪ کاهش می یابد. به منظور اطمینان از تداوم تولید در تاسیسات، با پیش‌بینی زمان‌های نگهداری، نیازهای احتمالی قطعات یدکی را پیش‌بینی می‌کنند. همچنین سایش آستر به حداقل می‌رسد، از روند جریان کار و وقفه‌های تعمیر و نگهداری جلوگیری می‌شود و با حذف عمر دستگاه افزایش می‌یابد. عوامل منفی ناشی از خرابی ماشین بنابراین راه حل هایی برای دستیابی به مقادیر مطلوب از نظر عملکرد، تضمین کارایی و کیفیت در کارخانه های سنگ شکن غربالگری تحت مطلوب ترین شرایط مالی ارائه می شود. مرکز تحقیق و توسعه MEKA در سال 2021 بر اساس قانون شماره 5746 به ثبت رسیده است. مطالعات تحقیق و توسعه خود را با هماهنگی وزارت صنعت و فناوری ادامه می دهد و امکانات تست، قابلیت اندازه گیری و امکانات آزمایشگاهی در این چارچوب غنی می شود. مطالعات تحقیق و توسعه در داخل شرکت می باشد. با استفاده از نرم افزارهای ANSYS MECHANICAL، ANSYS FLUENT، ROCKY DEM، SAP 2000، SOLIDWORKS و InVENTOR انجام شده است. طراحی و محاسبات ظرفیت کارخانه های سنگ شکن-غربال به درخواست مشتریان توسط مهندسین مجرب و از طریق نرم افزار AGGFLOW انجام می شود.