بررسی تأثیر دبی خوراک‌دهی بر محصول خردایش با هندسه فرکتال

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی معدن و متالورژی- دانشگاه صنعتی امیرکبیر- تهران - ایران

2 دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

اثرات تغییرات دبی خوراک‌دهی بر توزیع ابعاد ذرات با هندسه فرکتال بررسی شد. نتایج توصیف توزیع ابعاد ذرات با روشهای هندسه فرکتال و رازین-راملر از طریق مجذور خطای میانگین مربعات (RMSE) مقایسه شد. خردایش با سنگ‌شکن‌های فکی، مخروطی و غلتکی با دبی‌های 5/0، 1، 5/1، 2، 5/2، 3، 4 و5/4 کیلوگرم بر دقیقه خوراک‌دهی شدند. دیمانسیون فرکتال ابعاد ذرات با سنگ‌شکن‌ها به‌ترتیب (بین 18/2 تا 32/2)، (بین 12/2 تا 27/2) و (بین 30/2 تا 43/2) بدست آمد. دیمانسیون فرکتال با افزایش دبی خوراک‌دهی در ظرفیت مجاز سنگ‌شکن‌ها کاهش می‌یابد. با عبور از ظرفیت مجاز سنگ‌شکن‌ها ، خوراک‌دهی خفه کننده، دیمانسیون فرکتال افزایش می‌یابد. کاهش دیمانسیون فرکتال با سنگ‌شکن مخروطی ناشی از یکنواختی توزیع ابعاد ذرات است. افزایش دیمانسیون فرکتال با سنگ‌شکن غلتکی ناشی از کوچک‌تر شدن بازه دانه‌بندی و یکنواختی توزیع وزن است. سرند 2 میلی‌متر به عنوان سرند هدف انتخاب و میزان عبور کرده از آن بررسی شد. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش دبی خوراک‌دهی میزان مواد عبور کرده کاهش می‌یابد. مقادیر مجذور خطای میانگین مربعات با روش هندسه فرکتال برای سنگ‌شکن‌های فکی، مخروطی و غلتکی به ترتیب (بین 01/8 تا 596/8)، (بین 50/3 تا 17/4 ) و (بین 83/0 تا 62/2) بدست آمد. این مقادیر با روش رازین-راملر برای سنگ‌شکن‌های فکی، مخروطی و غلتکی به ترتیب (بین 11/8 تا 599/8)، (بین 50/4 تا 93/4) و (بین 91/3 تا 91/7) بدست آمد. مقایسه مقادیر دو روش نشان می دهد که روش هندسه فرکتال بهتر می‌تواند توزیع ابعاد ذرات را توصیف کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of Feeding Rate on Comminution Products by Fractal Geometry

نویسندگان [English]

  • Iman Moradi 1
  • Mehdi Irannajad 2
1 Department of Mining & Metallurgical Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran
2 Associate Professor,Department of Mining & Metallurgical Eng. Amirkabir University of Technology
چکیده [English]

Effect of feeding rate of crushing product was investigated on product particles size distribution by fractal dimension. particle size distribution was calculated according to the cumulative weight of the particles relative to particles size. A comparison between results obtained by Rosin-Rammler distribution and ones obtained by fractal geometry was made by root mean square error (RMSE). Comminution of ore was performed by three jaw, cone and roll crushers, each fed by rates of 0.5, 1, 1.5, 2, 3, 4 and 4.5 kilogram per minute. Fractal dimension of products for jaw, cone and roll crushers were (from 2.18 to 2.32), (from 2.12 to 2.27), and (from 2.30 to 2.43) respectively. Smallness of fractal dimension by cone crusher is due to particles uniformity. Bigness of fractal dimension of roll crusher is due to limited range of particles granulation. Limitation range of particle granulation causes uniformity of product weight distribution. A 2 mm opening sieve was selected as a passing target sieve. Results show that by increasing feeding rate, amount of material passing through of target sieve is decreased. The RMSE obtained by fractal geometry for jaw, cone and roll crushers were (between 8.01 to 8.60), (between 3.50 to 4.17) and (between 0.83 to 2.62) respectively. These ones obtained by Rosin-Rammler distribution were (between 8.11 to 8.60), (between 4.50 to 4.93) and (between 3.91 to 7.91) respectively. A comparison of results obtained by these two methods reveals that fractal geometry is a better way to particle size distributions description.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fractal Geometry
  • Feeding rate
  • Particle size distribution
  • Crushing
  • Choke Feeding