افزايش كارآيي آسياهاي نيمه خودشكن سنگ آهن گل گهر و مس سرچشمه از طريق اصلاح طرح آستر با روش اجزاي گسسته

Increasing the efficiency of grinding operation through liner design change by discrete element method (DEM) - Case sudies: Gol-E-Gohar iron ore and Sarcheshmeh copper complex SAG mills

در شركت سنگ آهن گل گهر و مجتمع مس سرچشمه از آسياهاي نيمه خودشكني به ترتيب با قطر 9 و 10 متر و طول 2 و 4/9 متر براي خردايش سنگ معدن استفاده مي شود. پايش عمليات در اين دو كارخانه نشان داد كه تناژ آسياي گل گهر كمتر از حد انتظار و داراي نوسان زياد و آسياي سرچشمه همواره متحمل شكستگي آستر و توقفات خارج از برنامه بود. جهت رفع اين مشكلات و افزايش كارايي عمليات، مسير حركت بار كه عامل مهمي در فرايند خردايش است، مورد بررسي قرار گرفت. جهت شبيه سازي مسير حركت ذرات در آسيا، از نرم افزار KMPCDEM كه برمبناي روش اجزاي گسسته كدنويسي شده است، استفاده گرديد. نتايج شبيه سازي مسير بار با دو طرح آستر مختلف، با اندازه گيري مسير واقعي در آسيايي با رويه قابل مشاهده با قطر يك متر و طول 22 سانتي متر اعتبارسنجي شدند. بررسي نتايج شبيه سازي نشان داد كه موادي كه در آبشاري بزرگ قرار دارند مستقيما به آستر برخورد مي كنند. براي حل اين مشكل، با طرح هاي مختلف با شرايط آسياي كارخانه ها مسير بار براي رسيدن به حالتي كه محل برخورد بار روي پاشنه باشد، شبيه سازي شد. براي دستيابي به اين هدف مشخص شد كه براي آسياي گل گهر زاويه ي بالابرها بايد از 7 به 30 درجه افزايش يابد و براي آسياي سرچشمه علاوه بر كاهش تعداد بالابرها از 60 به 40، زاويه آنها از 15 به 30 درجه بايد تغيير كند. اين طرح آستر ها براي دو كارخانه ساخته و نصب شدند و كارآيي اين آسياها مورد پايش دقيق قرار گرفتند. در آسياي گل گهر ، تناژ ورودي به آسيا 17 درصد افزايش يافت و نوسان آن نشان از پايداري فرآيند داشت 31% كاهش نشان داد. در آسياي سرچشمه تعداد متوسط آستر شكسته شده از 4/2 قطعه به يك قطعه و نوسان تناژ آسيا 30% كاهش يافت.

At the Gol-E-Gohar iron ore concentration plant and the Sarcheshmeh copper complex SAG mills with the diameter of 9 and 10 m and length of 2 and 4.9 m, respectively, are used to reduce the size of the ore. Monitoring of the operation in these two plants indicated that the tonnage of the Gol-E-Gohar mill was lower than the nominal value with large variations and the Sarcheshmeh mill experienced liner breakages which in turn increased the non-scheduled shutdowns. To simulate the charge trajectory KMPCDEM software which has been developed based on discrete element method (DEM) was used. The results of simulations using two different liner designs were verified with a 1-m diameter and 22-cm length model mill. The comparison indicated that at the worst case the difference between the shoulder and toe positions of the simulated and measured charges was found to be less than 4 degrees which was not significant. The simulations showed that cataracting particles do not impact toe rather they hit shell liners. In order to solve this problem, various liner designs at the plant operating conditions were simulated with the objective of reaching a state where the falling charge impact the toe region. To arrive at such a condition, for the Gol-E-Gohar SAG mill the release angle was increased from 7 to 30 degrees and for the Sarcheshmeh case the number of lifters was decreased from 60 to 40 and the release angle increased from 15 to 30 degrees. The proposed liner designs were constructed and installed in the industrial SAG mills. At Gole-E-Gohar, the feed rate increased by 17% and its variation reduced by 31% which indicated more stable operation. At Sarcheshmeh, on average the number of broken liners decreased from 4.2 to 1 and the variation of feed rate decreased by 30%.