چالش های معدن و صنایع معدنی زنجیره آهن و فولاد

عنوان پروژه

بهینه‌سازی پوشش رول اسکرین‌­های واحد گندله‌­سازی از طریق مهندسی سطح

طرح مسئله

الف. تعریف موضوع و تبیین کلی مساله

در فرآیند تولید گندله­‌سازی، گندله­‌های خام پس از خروج از دیسک بر روی تجهیز سرند میل‌ه­ای (Roller Screen) ریخته می­‌شود تا سایز بهینه­‌ی گندله خام تولیدی ( 9 تا 16 میلی­متر) از ذرات ریزتر و گندله­‌های درشت‌­تر جدا شود. عملکرد این تجهیز تأثیر مستقیم و ویژه‌­ای بر روی راندمان فرآیند تولید گندله­‌ی خام (Balling) دارد. از مهم‌ترین پارامترهای فرآیندی این تجهیز شیب RS، تعداد رول­‌ها و در نتیجه تعداد گپ­‌ها، سرعت چرخش رول­‌ها و جنس رول­‌ها را می­‌توان نام برد. استفاده از پوشش مناسب بر روی رول­‌های RS، نه تنها سبب افزایش طول عمر آن شده بلکه می­توان در راندمان آن نیز تأثیر گذار باشد. از ویژگی­‌های پوشش مناسب می‌­توان به موارد ذیل اشاره کرد.

• مقاوت در برابر خوردگی؛
• استحکام مناسب به ویژه در اثر ضربه؛
• عدم چسبندگی؛
• ضریب اصطکاک بهینه جهت جلوگیری از سُر خوردن مواد و ایجاد زمان ماند کافی روی تجهیز.

ب. تشریح وضع موجود

در ابتدا و براساس طراحی اولیه شرکت کوبه استیل ژاپن، تعداد رول­@ها ۵۹ عدد با قطر ۱۰۰ میلی­متر، تعداد گپ ۱۰ عدد و از جنس پلی­اورتان بوده است. در حال حاضر تعداد رول­­‌ها ۷۲ عدد با قطر ۸۰ میلی­متر و تعداد ۱۲ عدد گپ در تجهیز و از جنس پلی­اورتان می­باشد که به دلیل افزایش تعداد گپ‌­ها راندمان تجهیز افزایش یافته است. مهم‌ترین عیب پوشش پلی‌­اورتان، کنده شدن پوشش سطح بوده که سبب اضافه شدن گپ بین رول­‌ها و در نتیجه عدم جدایش صحیح می‌­شود.

از مهم‌ترین اقدامات انجام شده بر روی جنس پوشش رول­‌ها می­توان به موارد ذیل اشاره کرد.

1.   فولاد زنگ نزن 304: به دلیل خوردگی، فاصله‌­ی بین رول‌­ها زیاد شده و درنهایت منجر به کاهش راندمان و عمر رول می‌شود.

2.   فولاد زنگ نزن 304 با روکش کروم: سر خوردن گندله خام ناشی از پوشش کروم،عدم تفکیک مناسب اندازه‌ها و کاهش بازده.

3.   فولاد زنگ نزن 304 با روکش کروم شیار­دار: افزایش چسبندگی ناشی از ایجاد شیار و کاهش بازده.

4.   پوشش کاربید تنگستن: عمر مناسب، اما هزینه­‌ی بالای پوشش نسبت به پلی‌اورتان سبب شده تا صرفه اقتصادی نداشته باشد.

اهداف

ایجاد پوشش مناسب تا ضمن افزایش عمر، در بهبود بازده عملکرد تجهیز میسر باشد.

معیار ارزیابی

الف. معیار موفقیت طرح پیشنهادی

افزایش عمر و بازده یا افزایش عمر در بازده‌ی ثابت

ب. روش اندازه‌گیری معیار

مقایسه عمر و راندمان RS در شرایط یکسان نسبت به RS دیگر بدون اعمال تغییرات