عنوان پایان‌نامه
بهینه سازی خطوط تولید کنسانتره کارخانه زغالشویی البرز مرکزی
- رشته تحصیلی
- مهندسی معدن -فرآوری موادمعدنی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 41568;کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1567
- تاریخ دفاع
- ۳۰ بهمن ۱۳۸۷
- دانشجو
- امیر شعبانی
- استاد راهنما
- محمد نوع پرست, سیدضیاء الدین شفائی تنکابنی
- چکیده
- در پایان نامه حاضر با عنوان بهینه سازی خطوط کنسانتره کارخانه زغالشویی البرز مرکزی ضمن برداشت کامل خطوط مختلف تولید زغال در کارخانه روشهای مختلف بهینه سازی خطوط تغلیظ مورد مطالعه قرار گرفت. کارخانه زغالشویی البرز مرکزی که عمده خوراک خود را از طریق معادن کارمزد.کیاسر. لاویج دیگر تامین می کند با استفاده از سه روش سنگجوری.جیگ و فلوتاسیون به آرایش دانه بندی های مختلف خوراک می پردازد.کنسانتره نهایی تولیدی در این کارخانه که برای مصرف کارخانه ذوب آهن اصفهان ارسال می شود دارای 11-12 درصد خاکستر است. در این کارخانه دانه بندی 80+ میلیمتر با استفاده از سنگجوری قسمت 80-+5/0 میلیمتر توسط جیگ و دانه بندی ریزتر از 5/0+ با استفاده از فلوتاسیون مورد شستشو قرار می گیرد و باطله های ایجاد شده در یک سد باطله در نزدیکی کارخانه انباشت می شود. در این پروژه پس از بررسی آماری نتایج و داده های موجود و تعیین نقاط بحرانی و تایید این مطلب که کارخانه از حالت بهینه خارج شده است مطالعات و آزمایشات متعاقب صورت پذیرفت. آزمایشات در دو مقیاس آزمایشگاهی و صنعتی انجام شد. در مرحله آزمایشگاهی نمونه مورد نیاز بوسیله نمونه برداری شاخص با تکیه بر آمار کارخانه انجام گرفت. در گام نخست مرحله آزمایشگاهی آزمایش غرق و شناور سازی به منظور تعیین قابلیت شستشوی سه کاتاگوری زغال کارمزد.کیاسر و لاویج. همچنین تعیین اختلاط بهینه انجام شد. پس از این مرحله آزمایشات جیگ صورت پذیرفت در ادامه مرحله وسیع آزمایشات فلوتاسیون با هدف تعیین سطح بهینه پارامترهای عملیاتی انجام گرفت همچنین در این مرحله امکان تغییر دانه بندی خوراک فلوتاسیون از 5/0-میلیمتر به 1- میلیمتر مورد بررسی قرار گرفت. پس از تعیین شرایط بهینه در مقیاس آزمایشگاهی به منظور تعمیم این نتایج به مقیاس صنعتی اطلاع از پارامترهای عملیاتی چون دبی حجمی و وزنی رقت و زمان ماند امری ضروری است. ولی از آنجایی که در کارخانه البرز مرکزی سیستم کنترلی وجود ندارد عملا نتایج بدست آمده در مقیاس آزمایشگاهی بلااستفاده ماند (به غیر از نتایج آزمایشات غرق و شناورسازی) با این تفاسیر مطالغات جدیدی این بار در مقیاس صنعتی انجام گرفت برای جیگ ماشین با توجه به مشکلات مکانیکی موجود آزمایش زمان ماند به منظور رفتار سنجی دو زغال کارمزد و کیاسر انجام گرفت. برای قسمت فلوتاسیون به دلیل دخیل بودن پارامترهای مختلف آزمایشات بیشتری انجام گرفت و مشخص گردید که یکی از دلایل پایین بودن بازیابی در این بخش پایین بودن حجم کف در سه سلول آخر بخش رافر است. با اطلاع از این امر آزمایشهای افزایش کفساز و دو مرحله ای کردن کفساز انجام گرفت. آزمایشات فلوتاسیون طی دو مرحله و در ماههای مهر و دی سال 87 انجام شد. تفاوت این دو مرحله انجام برخی تعمیرات مکانیکی در فاصله بین این ماهها بوده است. با امجام تغیر در پارامترهای مختلف در خطوط ثقلی و فلوتاسیون نتایج زیر حاصل گردید. با توجه به آزمایشات غرق و شناورسازی اتلاط فعلی کارخانه اختلاط بهینه نبوده و تغییر آن از حالت فعلی 2.3و1 به 1.3و1 نتایج بهتری را دربر خواهد داشت. آزمایشات جیگ آزمایشگاهی نشان داد که فاکتور دبی آب تایر منفی در پاسخ فرایند. که همانا بازیابی وزنی کنسانتره می باشددارد. ولی فاکتور فرکانس تاثیر مثبتی در پاسخ فرایند دارد. این بدان معناست که با افزایش فرکانس و کاهش دبی آب پاسخ فرایند نتیجه بهتری را دربرخواهد داشت. با استفاده از آزمایشهای فلوتاسیون در مقیاس آزمایشگاهی بهترین اختلاط کارخانه مربوط به زمانی بود که کارمزد لاویج و کیاسر به ترتیب 70%.20%و10% از بار ورودی به کارخانه را تشکیل دهند که تغییر قابل توجهی نسبت به یافته های غرق و شناورسازی ندارند. با توجه به وضعیت فعلی کارخانه افزایش دو مرحله ای کفساز موجب افزایش بازیابی زغال بخش رافر به میزان 1/8% خواهد بود. این در حالی است که این افزایش بازیابی همراه با بهبود در کیفیت محصول خواهد بود. دو مرحله ای کردن کفساز با توجه به تاثیر آن بر زمان ماند کفساز موجب می شود مدل ریاضی حاکم بر عملکرد بخش رافر تعیین گردد. این امر موجب می شود رفتار بخش رافر که نقش عمده در بازیابی زغال در خط فلوتاسیون دارد قابل پیش بینی باشد. در حقیقت افزایش مرحله ای صرفا یک عمل ساده در افزایش مواد شیمیایی نمی باشد بلکه با کنترل زمان ماند زغال در سلول عملا کنترل فرایند نیز ساده تر از حالت مرسوم و رایج انجام خواهد پذیرفت. دو مرحله ای کردن کفساز با توجه به تاثیر آن بر زمان ماند کفساز موجب می شود مدل ریاضی حاکم بر عملکرد بخش رافر تعیین شود. این امر موجب می شودرفتار بخش رافر که نقش عمده در بازیابی زغال در خط فلوتاسیون دارد قابل پیش بینی باشد. برای کارخانه زغالشوی البرز مرکزی که در آن عملا امکان برنامه ریزی بلند مدت برای اختلاط زغالهای نواحی مختلف وجود ندارد داشتن مدل ریاضی خط فلوتاسیون بسیار حیاتی و حائز اهمیت است. اضافه کردن آب تمییز به کنسانتره رافر ضمن افزایش رقت پالپ موجب میشود عملکرد افزایش عیار در کلینر بهبود یافته و تولید محصولی با کیفیت بهتر امکان پذیر گردد. آزمایش زمان ماند نشان داد اختلاط زغال با این تفاوت قابلیت شستشو منجر به نا پایداری جیگ و تغییر لایه بندی در طول زمان می شود و در واقع بهینه سازی فرایند را غیر ممکن می سازد.
- Abstract
- Jig machine is widely used coal gravity separation. Many investigations have been carried out and reported for monitoring of coal behavior in the jig machine. This paper presents the result of a new kinetic approach based on the effect of various wash ability index of coals on the jig performance. in practice samples provided from Zirab coal washery were tested. Feed of this plant are mostly supplied from the blend of two coal region namely Karmozd and Kiasar which have different wash ability behavior. Their Near Gravity Material Index are 2.1,14.2 percentage respectively. These indexes were used for determination of kinetic of separation in concentrated product. The result show that Residence Time Distribution (RTD) in gravity concentration plant i.e jig machine, for Kiasar is more than Karmozd. It is also concluded that the kinetic model of these two samples were totally different so that Karmozd sample follows a first order and Kiasar sample follows a zero order kinetic model. The different behavior of these two samples shows that blending of these coals as a feed to jig machine causes overloading in jig, and lowering its performance.
