دانشگاه بین المللی امام خمینی

  اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات20
تعداد شماره‌ها306
تعداد مقالات2,517
تعداد مشاهده مقاله2,765,984
تعداد دریافت فایل اصل مقاله2,102,110
نعمت اللهی, الهام, زارع, سعید, قربانی, فرشید, مالکی مقدم, مصطفی, قاسمی, علی‌رضا, بنیسی, صمد. (1401). اصلاح طراحی صنعتی مجرای خوراک‌دهی در سنگ‌شکن‌ مخروطی مرحله سوم مجتمع مس سرچشمه. لسان مبین, 7(1), 159-181. doi: 10.30479/jmre.2021.14298.1453
الهام نعمت اللهی; سعید زارع; فرشید قربانی; مصطفی مالکی مقدم; علی‌رضا قاسمی; صمد بنیسی. "اصلاح طراحی صنعتی مجرای خوراک‌دهی در سنگ‌شکن‌ مخروطی مرحله سوم مجتمع مس سرچشمه". لسان مبین, 7, 1, 1401, 159-181. doi: 10.30479/jmre.2021.14298.1453
نعمت اللهی, الهام, زارع, سعید, قربانی, فرشید, مالکی مقدم, مصطفی, قاسمی, علی‌رضا, بنیسی, صمد. (1401). 'اصلاح طراحی صنعتی مجرای خوراک‌دهی در سنگ‌شکن‌ مخروطی مرحله سوم مجتمع مس سرچشمه', لسان مبین, 7(1), pp. 159-181. doi: 10.30479/jmre.2021.14298.1453
نعمت اللهی, الهام, زارع, سعید, قربانی, فرشید, مالکی مقدم, مصطفی, قاسمی, علی‌رضا, بنیسی, صمد. اصلاح طراحی صنعتی مجرای خوراک‌دهی در سنگ‌شکن‌ مخروطی مرحله سوم مجتمع مس سرچشمه. لسان مبین, 1401; 7(1): 159-181. doi: 10.30479/jmre.2021.14298.1453

اصلاح طراحی صنعتی مجرای خوراک‌دهی در سنگ‌شکن‌ مخروطی مرحله سوم مجتمع مس سرچشمه

نشریه مهندسی منابع معدنی
مقاله 10، دوره 7، شماره 1 - شماره پیاپی 23، فروردین 1401، صفحه 159-181  XML اصل مقاله (1.98 M)
نوع مقاله: علمی-پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.30479/jmre.2021.14298.1453
نویسندگان
الهام نعمت اللهی1؛ سعید زارع2؛ فرشید قربانی2؛ مصطفی مالکی مقدم3؛ علی‌رضا قاسمی4؛ صمد بنیسی email 5
1دانشجوی دکتری، گروه فرآوری مواد معدنی، دانشکده‌ فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان
2کارشناس ارشد، گروه فرآوری مواد معدنی، دانشکده‌ فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان
3استاد، گروه فرآوری مواد معدنی، دانشگاه ولی عصر رفسنجان، رفسنجان
4دکتری، گروه فرآوری مواد معدنی، مرکز تحقیقات فرآوری مواد کاشی‌گر، کرمان
5استاد، گروه مهندسی معدن، دانشکده‌ فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان
تاریخ دریافت: 15 مهر 1399،  تاریخ بازنگری: 20 تیر 1400،  تاریخ پذیرش: 19 خرداد 1400 
چکیده
بیشترین انرژی مصرفی در کارخانه‌های فرآوری مواد معدنی صرف خردایش سنگ‌ معدن می‌شود، بنابراین استفاده از حداکثر ظرفیت عملیاتی تجهیزات، در بهینه‌سازی مصرف انرژی موثر است. همچنین به دلیل تاثیر کارآیی سنگ‌شکن‌ها بر کارآیی تجهیزات پایین‌دست، بهینه‌سازی مدارهای سنگ‌شکنی همواره مورد توجه بوده است. در این تحقیق، تاثیر شکل مجرای خوراک‌دهی بر عملکرد سنگ‌شکن مخروطی مرحله سوم مجتمع مس سرچشمه مطالعه شد. در پایش‌ها، نوسانات زیاد توان‌کشی سنگ‌شکن و سایش شدید و غیریکنواخت آسترهای آن به عنوان مشکلات این بخش شناسایی شدند که نشانه‌ای از خوراک‌دهی نامناسب به سنگ‌شکن بودند. به همین دلیل، با استفاده از شبیه‌سازی‌های روش اجزای گسسته (راگ) با نرم‌افزار KMPCDEM©، طرح‌های مختلف مجرای خوراک‌دهی با هدف رسیدن به بالاترین درجه یکنواختی در توزیع خوراک روی صفحه توزیع‌کننده سنگ‌شکن بررسی شدند. نتایج نشان داد که با تغییر شکل مجرای خوراک‌دهی از مکعبی به استوانه‌ای، افزایش طول بالای مجرا از صفر به 45 سانتی‌متر، افزایش طول پایین آن از 53 به 95 سانتی‌متر و کاهش سطح مقطع از 34/0 به 24/0 مترمربع، جداشدگی در توزیع خوراک به سنگ‌شکن به حداقل ممکن رسید و خوراک‌دهی یکنواخت انجام شد. با نصب این مجرای جدید در یکی از سنگ‌شکن‌های مخروطی سرچشمه، نوسانات توان‌کشی سنگ‌شکن از 13 به 3 کیلووات کاهش یافت و امکان کنترل خودکار سنگ‌شکن و شرایط خوراک‌دهی خفه فراهم شد. در نتیجه، تناژ سنگ‌شکن 36 درصد افزایش یافت و محصول آن ریزتر و یکنواخت‌تر شد. علاوه بر این، با کاهش نرخ سایش و یکنواختی آن، عمر محور خردکننده و آسترهای سنگ‌شکن، از 8 به 15 ماه افزایش یافت. 
کلیدواژه‌ها
سنگ‌شکن مخروطی؛ روش اجزای گسسته (راگ)؛ نوسانات توان‌کشی؛ مجرای خوراک‌دهی؛ سایش محور خردکننده؛ سرچشمه
عنوان مقاله [English]
Modification of Design of Feed Chute in A Tertiary Cone Crusher at the Sarcheshmeh Copper Complex
نویسندگان [English]
E. Nematollahi1؛ S. Zare2؛ F. Ghorbani2؛ M. Maleki Moghaddam3؛ A. Ghasemi4؛ S. Banisi5
1Ph.D Student, Kashigar Mineral Processing Research Center, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
2M.Sc, Kashigar Mineral Processing Research Center, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
3Professor, Mineral Processing Group, Vali-e-Asr University of Rafsanjan, Rafsanjan, Iran
4Ph.D, Kashigar Mineral Processing Research Center, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
5Professor, Mineral Processing Group, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
چکیده [English]
Comminution is the most energy intensive operation which constitutes the major portion of operating and capital costs of the mineral processing plants.  Working at the maximum operating capacity of comminution equipment plays a significant role in the efficiency of the circuit.  Also, due to the effect of crusher efficiency on the downstream circuit performance, optimization of the crushing circuits has received considerable attention.  In this research, the effect of feed chute design on tertiary cone crusher performance at the Sarcheshmeh copper complex was studied.  A close monitoring of the performance crusher revealed that main problems were high fluctuations of power draw and uneven and high-rate wear of crusher liners.  Such pitfalls were clear evidences of an improper feeding arrangement into the crusher.  Accordingly, various feed chute designs were employed in the simulations by an in-house developed DEM software called KMPCDEM© to find more uniform feed distribution on the distribution plate of the crusher.  Results showed that by changing the shape of feed chute from cubic to cylindrical, decreasing its surface area from 0.34 to 0.24 m2 and increasing the cylinder length above and below the feed chute plate from 0 to 45 cm and from 53 to 95 cm, respectively, uniform feed distribution was obtained.  After installing the new feed chute design in the plant, a detail monitoring over a period of 15 months showed a reduction of the standard deviation of crusher power draw from 13 to 3 kW.  A better crusher control caused choke feeding.  Therefore, 36% increase in the crusher throughput and finer and narrower product size distribution occurred.  Furthermore, the life of crusher liners increased from 8 months to 15 months on account of more uniform and lower rate of wear on mantle and liners.
کلیدواژه‌ها [English]
Open Pit Mine, Ultimate Pit Limit, Optimization, Heuristic algorithm
مراجع
  1. Bearman, R., Munro, S., and Evertsson, C. M. (2011). “Crushers–An essential part of energy efficient comminution circuits”. Metallurgical Plant Design and Operating Strategies, 66-85.
  2. Tromans, D. (2008). “Mineral comminution: Energy efficiency considerations”. Minerals Engineering, 21: 613-620.
  3. Valery, W., and Jankovic, A. (2002). “The future of comminution”. 34th IOC on Mining and Metallurgy, Bor Lake, Yugoslavia, 287-298.
  4. Gröndahl, A., Asbjörnsson, G., Hulthén, E., and Evertsson, M. (2018). “Diagnostics of cone crusher feed segregation using power draw measurements”. Miner. Eng., 127: 15-21.
  5. Powell, M., Evertsson, M., and Mainza, A. (2019). “Redesigning SAG mill recycle crusher operation”. The 2019 SAG Conference, JVV Marriott Parq Vancouver, https://research.chalmers.se/publication/515951.
  6. Gröndahl, A., Asbjörnsson, G., Quist, J., Hulthén, E., and Evertsson, M. (2017). “Impact of feeding position on power draw size reduction in a cone crusher”. The 15th European Symposium on Comminution and Classification, Izmir, https://research.chalmers.se/en/publication/254630.
  7. Evertsson, C. M. (2000). “Cone Crusher Performance”. Ph.D Thesis, Chalmers University of Technology (CTH), Gothenburg, Sweden, https://www.researchgate.net/publication/276226567.
  8. Jacobson, D., and Janssen, P. (2010). “Cavity level’s effect on cone crusher performance and production”. 7th International Mineral Processing Seminar, Santiago, Chile, Chapter 1, 15-21.
  9. Quist, J., and Evertsson, C. M. (2010). “Application of discrete element method for simulating feeding conditions and size reduction in cone crushers”. XXV International Mineral Processing Congress (IMPC), The Australasian Institute of Mining and Metallurgy (The AusIMM), Brisbane, QLD, Australia, 3337-3347.
  10. Quist, J. (2012). “Cone crushing modelling and simulation”. Ms.c Thesis, Chalmers University of Technology (CTH), Gothenburg, Sweden, http://publications.lib.chalmers.se/records/fulltext/248833/248833.pdf.
  11. Evertsson, C. M., Quist, J., Bengtsson, M., and Hulthén, E. (2016). “Monitoring and validation of life time prediction of cone crusher with respect to loading and feeding conditions”. 10th International Comminution Symposium (Comminution ‘16), 904: 11-14.
  12. Lindqvist, M., and Evertsson, C. M. (2003). “Prediction of worn geometry in cone crushers”. Minerals Engineering, 16: 1355-1361.
  13. Cleary, P. W., Sinnott, M. D., Morrison, R. D., Cummins, S., and Delaney, G. W. (2017). “Analysis of cone crusher performance with changes in material properties and operating conditions using DEM”. Minerals Engineering,100: 49-70.
  14. Lichter, J., Lim, K., Potapov, A., and Kaja, D. (2009). “New developments in cone crusher performance optimization”. Minerals Engineering, 22: 613-617.
  15. Luding, S. (2008). “Introduction to Discrete element methods: basics of contact force models”. European Journal of Environmental and Civil Engineering (Alert Course, Aussois, France), 12: 785-826.
  16. Ghasemi, A. R., Hasankhoei, A. R., Parsapour, Gh. Razi, E., and Banisi, S. (2020b). “A combined physical and DEM modelling approach to improve performance of rotary dryers by modifying flights design”. Drying Technology, 1-18.
  17. Ghasemi, A. R., Musavi, S. O., and Banisi, S. (2014). “Effect of time step on the accuracy of DEM calculations”. XXVII International Mineral Processing Congress (IMPC), Santiago, Chile, 1-10.
  18. Cleary, P. (2004). “Large scale industrial DEM modeling”. Engineering Computations, 21: 169-204.
  19. Cleary, P. W. (1998). “Predicting charge motion, power draw, segregation and wear in ball mills using discrete element methods”. Minerals Engineering, 11: 1061-1080.
  20. Cleary, P. W. (2001). “Recent advances in DEM modelling of tumbling mills”. Minerals Engineering, 14: 1295-1319.
  21. Cleary, P. W. (2009). “Industrial particle flow modelling using discrete element method”. Engineering Computations, 26: 698-743.
  22. Djordjevic, N. (2003). “Discrete element modelling of the influence of lifters on power draw of tumbling mills”. Minerals Engineering, 16(4): 331-336.
  23. Ghasemi, A. R., Razi, E., and Banisi, S. (2020a). “Determining a lower boundary of elasticity modulus used in the discrete element method (DEM) in simulation of tumbling mills”. Advanced Powder Technology, 31: 1365-1371.
  24. Hasankhoei, A. R., Maleki-Moghaddam, M., Haji-Zadeh, A., Barzgar, M. E., and Banisi, S. (2019). “On dry SAG mills end liners: Physical modeling, DEM-based characterization and industrial outcomes of a new design”. Minerals Engineering, 141: 105835.
  25. Herbst, J. A. , and Nordell, L. (2001). “Optimization of the design of SAG mill internals using high fidelity simulation”. Proceedings of the SAG Conference, University of British Columbia, Vancouver, IV: 150-164.
  26. Kalala, J. T., Breetzke, M., and Moys, M. H. (2008). “Study of the influence of liner wear on the load behaviour of an industrial dry tumbling mill using the Discrete Element Method (DEM)”. International Journal of Mineral Processing, 86: 33-39.
  27. Khanal, M., and Jayasundara, C. T. (2014). “Role of particle stiffness and inter-particle sliding friction in milling of particles”. Particuology, 16: 54-59.
  28. Mishra, B. K., and Rajamani, R. K. (1992). “The discrete element method for the simulation of ball mills”. Applied Mathematical Modelling, 16: 598-604.
  29. Mishra, B. K., and Rajamani, R. K. (1994). “Simulation of charge motion in ball mills. Part 1: experimental verifications”. International Journal of Mineral Processing, 40: 171-186.
  30. Powell, M. S., Weerasekara, N. S., Cole, S., LaRoche, R. D., and Favier, J. (2011). “DEM modelling of liner evolution and its influence on grinding rate in ball mills”. Minerals Engineering, 24: 341-351.
  31. Weerasekara, N. S., Powell, M. S., Cleary, P. W., Tavares, L. M., Evertsson, M., Morrison, R. D., Quist, J., and Carvalho, R. M. (2013). “The contribution of DEM to the science of comminution”. Powder Technology, 248: 3-24.
  32. Cleary, P. W., and Sinnott, M. D. (2015). “Simulation of particle flows and breakage in crushers using DEM: Part 1 – Compression crushers”. Minerals Engineering, 74: 178-197.
  33. Delaney, G. W., Morrison, R. D., Sinnott, M. D., Cummins, S., and Cleary, P. W. (2015). “DEM modelling of non-spherical particle breakage and flow in an industrial scale cone crusher”. Minerals Engineering, 74: 112-122.
  34. Johansson, M., Quist, J., Evertsson, M., and Hulthén, E. (2017). “Cone crusher performance evaluation using DEM simulations and laboratory experiments for model validation”. Minerals Engineering, 103-104: 93-101.
  35. Quist, J., and Evertsson, C. M. (2016). “Cone crusher modelling and simulation using DEM”. Minerals Engineering, 85: 92-105.
  36. Bourke, P. (2010). “Object Files (.obj)”. http://paulbourke.net/dataformats/obj/ (accessed 23 January 2017).
  37. Grima, A., and Wypych, P. (2010). “Discrete element simulation of a conveyor impact-plate transfer: Calibration, validation and scale-up”. Australian Bulk Handling Review, 64-72.
  38. Grima, A., Fraser, T., Hastie, D., and Wypych, P. (2011). “Discrete element modelling: trouble-Shooting and optimisation tool for chute design”. International Materials Handeling Conference (Beltcon ‘16), Johannesburg, South Africa, https://www.researchgate.net/publication/273461410.
  39. Karwat, B., Machnik, R., Niedzwiedzki, J., Nogaj, M., Rubacha, P., and Stańczyk, E. (2019). “Calibration of bulk material model in discrete element method on example of perlite D18-D”. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability, 21: 351-357.
  40. Servin, M., and Wang. D. (2016). “Adaptive model reduction for nonsmooth discrete element simulation”. Computational Particle Mechanics, 3: 107-121.
  41. Bhandarkar, M. P., Downie, B., Hardwick, M., and Nagi, R. (2000). “Migrating from IGES to STEP: one to one translation of IGES drawing to STEP drafting data”. Computers in Industry, 41(3): 261-277.
  42. Marjudi, S., Mohamad Amran, M., Abdullah, K., Widyarto, S., Majid, N., and Sulaiman, R., 2010. A review and comparison of IGES and STEP. Proceedings of World Academy of Science, Engineering and Technology, 62.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 190
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 91


سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب