بهبود عملکرد جداکننده هوایی دینامیکی کارخانه گندله‌سازی شرکت معدنی و صنعتی گل‌گهر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه شهید باهنر کرمان

10.22034/anm.2025.22774.1666

چکیده

این تحقیق با استفاده از ترکیب روش‌های شبیه‌سازی مانند CFD و DEM، اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی و مشاهدات میدانی، به توصیف دقیق، تحلیل عملکرد و عیب‌یابی جداکننده هوایی به‌عنوان یکی از تجهیزات اصلی مدار خردایش خشک کارخانه گندله‌سازی گل‌گهر پرداخته است. تأثیر عوامل مختلف عملیاتی بر کارایی جداکننده و میزان حساسیت عوامل در آزمایش‌هایی بررسی شدند. در یک آزمایش، دو استراتژی مختلف کنترلی برای تعیین تأثیر سرعت چرخش قفس بر کیفیت محصول مقایسه شدند. نتایج نشان دادند در حالتی که دور قفس ثابت بود، عدد بلین (میزان ریزی) محصول جداکننده نسبت به حالتی که دور قفس متغیر بود، از 240±1154 به 72 ±1195 سانتی‌مترمربع بر گرم رسید. کاهش انحراف معیار نسبی ریزی از 11 درصد به 3 درصد نشان‌دهنده محصول ریزتر با نوسان کمتر بود. با تصویربرداری و مشاهده مستقیم مشخص شد که تجمع ذرات ریز با ابعاد متوسط 7 میکرون در محفظه حلزونی اتفاق افتاده است. از جمله علل آن می‌توان به عدم کارکرد صحیح دریچه تخلیه و ورود هوای اضافی از ته‌ریز سیکلون، چینش نامناسب صفحات دمپر و کاهش سرعت جریان هوا، افت کارایی غبارگیر کیسه‌ای و توزیع غیریکنواخت هوا در محفظه حلزونی اشاره کرد. برای کاهش اثر این مشکلات، اقداماتی نظیر تنظیم وزنه روی دریچه تخلیه ته‌ریز سیکلون، تغییر چینش صفحات دمپر جهت توزیع یکنواخت و افزایش سرعت هوا، افزایش مکش غبارگیر کیسه‌ای با مسدودکردن ورودی‌های اضافی هوا و تغییر بازشدگی صفحات راهنمای دور قفس جهت توزیع یکنواخت هوا انجام شدند. پس از پایش 10 ماهه بعد از اعمال این تغییرات، میزان نشست مواد در محفظه حلزونی اندازه‌گیری و مشخص شد که از 30 درصدِ سطح مقطع به 10 درصد کاهش یافته است. در بررسی دیگری با استفاده از شبیه‌سازی DEM، نحوه توزیع خوراک روی صفحه توزیع‌کننده به‌عنوان عامل کلیدی در تعیین کارایی جدایش مطالعه شد. در طرح اصلی، توزیع خوراک غیریکنواخت بود و بار به‌صورت یک‌طرفه روی قفس توزیع می‌شد. جهت رفع این مشکل، طرح جدیدی پیشنهاد شد و تحلیل نتایج شبیه‌سازی نشان داد که توزیع خوراک به‌صورت یکنواخت‌تر درآمده و انحراف معیار نسبی توزیع ذرات در اطراف صفحه با 95 درصد اطمینان از 30 درصدِ به 5 درصد بهبود و کاهش یافت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Improving the performance of the dynamic air separator of the pelletizing plant of the GoleGohar Mining and Industrial Company

نویسندگان [English]

  • Samad Banisi
  • Mohammad Ansari
  • Payman Khademi
  • Amir Ali Pourkhosravani
  • Ali reza Ghasemi
  • Vahid Karbakhsh
Shahid Bahonar University of Kerman
چکیده [English]

This study focuses on improving the performance of a dynamic air separator in the pelletizing plant of GoleGgohar Mining and Industrial Company. The research combines simulation tools such as Computational Fluid Dynamics (CFD) and Discrete Element Method (DEM), laboratory measurements, and field observations to analyze the separator's performance and identify operational issues. The study investigates the impact of various operational parameters on the separator's efficiency and sensitivity to each parameter. Two control strategies for adjusting the cage rotation speed were tested, revealing that constant cage speed resulted in a finer product with less fluctuation in the Blaine number in compare with the variable cage speed (from 1154±240 to 1195±72 cm²/g). The accumulation of fine particles (average size of 7 μm) in the volute chamber was identified, attributed to issues such as improper discharge valve operation, uneven air distribution, and reduced bag filter efficiency. Corrective measures, including adjusting the cyclone discharge valve, repositioning damper plates, increasing air velocity, and modifying the cage guide vanes, reduced material deposition in the volute chamber from 30% to 10% of the cross-sectional area. DEM simulations highlighted the importance of uniform feed distribution on the separator's efficiency, leading to a proposed design modification that improved feed distribution and improved particle distribution relative standard deviation from 30% to 5%.Overall, this research demonstrated that a systematic approach combining computational modeling, experimental validation, and field observations can effectively optimize separator performance. The findings provided valuable insights for improving classification efficiency, reducing material buildup, and stabilizing product quality in industrial dry grinding circuits.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dynamic air separator
  • CFD
  • DEM
  • Troubleshooting
  • Characterization
  • GoleGohar

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 27 فروردین 1404
  • تاریخ دریافت: 21 بهمن 1403
  • تاریخ بازنگری: 02 فروردین 1404
  • تاریخ پذیرش: 27 فروردین 1404