ارزیابی روش های ساده و غیر مستقیم تخمین اندیس کار باند (مطالعه موردی: سنگ آهن چغارت)

Abstract

با وجود پیشرفت‌هایی که در زمینه مدل‌سازی آسیاها فراهم شده است، هنوز هم اندیس کار باند به طور گسترده‌ای در طراحی آسیاهای صنعتی استفاده می‌شود. آزمایش قابلیت خردایش کانه با استفاده از استاندارد باند، برای دست‌یابی به بار در‌گردش 250 درصد در مقیاس آزمایشگاهی ارائه شده است. این اندیس، مقاومت مواد در مقابل آسیا شدن را نشان می‌دهد. تعیین اندیس کار باند، زمان‌بر است و به‌طور معمول بعد از 7 تا 10 سیکل خردایش به‌دست می‌آید. در این تحقیق، دو روش اندازه‌گیری اندیس باند با روش استاندارد مقایسه شده‌اند. ابتدا روش تعیین سریع اندیس کاربا استفاده از سینتیک مرتبه اول خردایش در آسیای گلوله‌ای باند، مرور شده است. در این آزمایش، از نمونه‌های بار اولیه آسیای گلوله‌ای سه‌چاهون استفاده شده است. اختلاف بین اندیس کار استاندارد باند و اندیس کار به‌دست آمده توسط این روش کمتر از 6 درصد بوده است. سپس اندیس کار به صورت غیرمستقیم، با استفاده از آزمون‌های شکست ضربه‌ای و سایشی، بر روی نمونه‌های بار اولیه آسیای خودشکن چغارت محاسبه شده است. آزمون‌های مربوط به آزمایش شکست ضربه‌ای با استفاده از دستگاه وزنه افتان و در محدوده‌های ابعادی و سطوح مختلف انرژی انجام شد و مقادیر اندیس t10که به عنوان یک مشخصه خردایش در نظر گرفته می‌شود، مشخص شد. سپس داده‌های آزمایشگاهی به‌دست آمده با معادله تجربی ارائه شده توسط Napier-Munn برازش داده شد و ضرائب A و b به ترتیب برابر با 40/56 و 21/1 به‌دست آمد. اندازه پارامترهای A و b، مقاومت سنگ در برابر ضربه را نشان می‌دهند. در نهایت آزمون سایش بر روی 3 کیلوگرم از ذرات (5/37+53- میلیمتر) سنگ آهن چغارت توسط آسیای سایش انجام شد. این ذرات به مدت 10 دقیقه در این آسیای گردان آزمایشگاهی که دارای ابعاد 305*305 میلیمتر و 4 عدد بالا‌برنده به ارتفاع 38/6 میلیمتر است و در 70 درصد سرعت بحرانی، یعنی 53 دور در دقیقه (rpm) می‌چرخد، خرد شدند و مقدار اندیسta(t10/10) که به عنوان پارامتر سایش در نظر گرفته می‌شود برابر 61/0 تعیین شد. ارتباط بین اندیس‌های ضربه وسایش با اندیس کار استاندارد باند توسط پژوهشگران استرالیایی ارائه شده است. نتایج به دست آمده با استفاده از روش‌های غیر مستقیم ضربه و سایش به طور قابل قبولی به روش استاندارد اندیس کار باند نزدیک بود (اختلافی در حدود 3 درصد). مقایسه مقادیر به دست آمده از روش‌های بالا با مقادیر استاندارد باند، نشان داده است که این روش‌ها دقت قابل قبولی برای تعیین اندیس کار مواد دارند و با صرف وقت و خطای کمتری قابل اجرا هستند.