بشر بعد از درک فواید متفاوت انواع سنگ‌ها و معادن به استخراج و خرد کردن آنها برای حمل و تفکیک مواد معدنی از دل آن سنگ‌ها مشغول شد. برای خرد کردن سنگ‌ها و صخره‌های بزرگ از دیرباز ابزارآلات متفاوتی به کارگرفته شده که امروزه بالمیل (Ball Mill) یا آسیاب گلوله‌ای از جدیدترین و کارآمدترین آنها به شمار می‌آید. البته که کاربرد آسیاب منحصر به معادن و صنایع نیست بلکه انواع بسیار متفاوتی دارد. همچنین آسیاب‌های صنعتی نیز در انواع پره‌ای، غلتکی، چکشی و گلوله‌ای (بالمیل) ساخته می‌شوند اما در این مقاله سعی شده کاربرد آسیاب گلوله‌ای در صنعت و معدن همچنین راهکار‌های شرکت کنترل‌اعداد در راستای هوشمندسازی و افزایش بهره‌وری بالمیل را به شما معرفی کنیم.
تعریف بالمیل یا آسیاب گلوله‌ای
در بسیاری از صنایع و معادن از این وسیله برای خرد، پودر و یا میکرونیزه کردن انواع سنگ و اجسام سخت استفاده می‌شود. ساختار این دستگاه به این صورت است که دارای محفظه‌ای استوانه‌ای شکل است که با سرعت‌های متفاوت حول محور افقی می‌چرخد . در حین این دوران‌ها، گلوله‌های سنگین موجود در آن که از جنس فولاد یا سرامیک… ساخته شده‌اند شروع به حرکت و ایجاد برخورد کرده، سایش و ضربه‌های شدید تولید میکنند و طی این فرایند تکرار شونده سنگ‌های داخل استوانه خرد یا پودر می‌شوند.همچنین برای جلوگیری از پوسیدگی یا خراب شدن بدنه بیرونی این دستگاه که فلزی است آن را با یک لایه سرامیکی پوشش می‌دهند.
بسته به نوع موادی که باید خردایش شوند جنس گلوله‌ها، تعداد آنها، سرعت چرخیدن بالمیل و نوع دستگاه از خشک و تر یا پیوسته و ناپیوسته تفاوت می‌کند.
به عنوان مثال برای کاهش هزینه تمام شده خردایش در برخی مواقع از قلوه سنگ به جای گلوله استفاده می‌شود. به همین علت در اصطلاح عام بازار به این دستگاه آسیاب قلوه سنگی نیز می‌گویند.
در آسیاب‌های پیوسته راه ورود و خروج دستگاه متفاوت بوده و مواد از یک سمت وارد شده و پس از عبور از بین گلوله‌ها و انجام مرحله خوردایش از سمت دیگر به طور خودکار خارج می‌شوند.
این دسته از آسیاب‌ها مقاومت بالایی دارند به طوری که می‌توانند بی‌وقفه تا مدت‌ها کار کنند. ولی در نوع ناپیوسته مقدار مشخصی از مواد در هر دفعه وارد دستگاه شده و دستگاه شروع به کار می‌کند، پس از اتمام مرحله خردایش دستگاه متوقف شده و مواد از آن استخراج می‌شوند. همچنین سرعت چرخیدن محفظه استوانه‌ای شکل نیز بسته به قطر آن متفاوت است.
مانیتورینگ و کنترل بهینه آسیاب‌های گلوله‌ای
برای شرح دقیق‌تر فرایند کار باید بگوییم که سنگ معدن پس از خردایش اولیه توسط آسیاب‌های فکی برای کاهش سایز و اندازه مواد به واحد تغلیظ انتقال می‌یابد. به طور مثال در مجتمع مس سرچشمه بخش بالمیل 8 واحد آسیاب از نوع آسیاب گلوله‌ای وجود دارد که به طور موازی مشغول به کار می‌باشند. یک جرثقیل سقفی از نوع تک ریل وظیفه شارژ گلوله در هر یک از آسیاب‌ها را بر عهده دارد. گلوله‌ها بسته به اندازه و وزن خود به چندین نوع تقسیم می‌شوند که توسط پیاله‌های انتقال به محل آسیاب منتقل شده و در آن تخلیه می‌شوند و هر پیاله بعد از پرشدن از طریق جرثقیل سقفی به سمت آسیاب مورد نظر هدایت می‌شود.
میزان مورد نیاز و نوع گلوله بسته آزمایشات کنترل کیفی و میزان خردایش مورد نظر مشخص می‌شود و به اپراتورهای شارژ پیاله و شارژ بال میل اعلام می‌گردد سپس اپراتور بسته به گزارشات و آزمایشات نسبت به شارژ کردن هر آسیاب اقدام می‌کند. گلوله‌ها در 5 سایز مختلف در محل ذخیره به صورت جداگانه ذخیره می‌شوند که بعد از باز شدن دریچه توسط اپراتور محلی در یک سبد یا پیاله تخلیه می‌شوند و بعد از بارگیری سبد توسط جرثقیل به سمت آسیاب مد نظر هدایت می‌شود.
مشکلات
به علت انجام فرآیند شارژ گلوله به صورت دستی و توسط کاربران انسانی و عدم بهره‌گیری از سیستم‌های اندازه‌گیری دقیق، مشکلات زیر در این فرایند اجتناب ناپذیر هستند:
- مصرف زیاد گلوله به دلیل عدم انجام سیستماتیک شارژ گلوله
- کاهش عمر مفید دستگاه‌ها به علت شارژ زیاد یا کم
- وابستگی به تخمین و تجربه اپراتورها
- عدم وجود سیستم‌های اندازه‌گیری
- خطا در عملکرد عملیات تولید
سامانه هوشمند سازی آسیاب گلوله‌ای کنترل اعداد
در راستای رفع این مشکلات و جلوگیری از هزینه‌های اضافی شرکت کنترل اعداد با مشورت متخصصین و همکاران موفق به طراحی و پیاده سازی سامانه هوشمندسازی آسیاب گلوله‌ای شد. در ادامه قصد داریم به معرفی اجمالی این پروژه بپردازیم.
مدت زیادی است که شرکت کنترل اعداد در زمینه هوشمند سازی صنایع و معادن فعالیت دارد، سایر محصولات ما را نیز ببینید:
هدف اصلی این پروژه ایجاد سیستم یکپارچه اطلاعاتی و جمع‌آوری داده‌ها به طور خودکار است که با اتوماسیون این مراحل امکان پذیر شد. از طرف دیگر انجام محاسبات سیستمی دقیق برای محاسبه مقدار گلوله مورد نیاز برای هر آسیاب و تعیین مقدار گلوله مصرف شده در هر آسیاب به وسیله سیستم‌های یکپارچه از اهداف این پروژه بود. این پلتفرم امکان اتصال یکپارچه و مدیریت هزاران سنسور، ماشین‌های صنعتی، و سیستم‌های دیجیتال را ایجاد می‌کند و جمع‌آوری اطلاعات دقیق را اتوماسیون کرده و از اتلاف اطلاعات جلوگیری می‌کند. همچنین به کاربران این امکان را می‌دهد تا به طور امن و کارآمد داده‌های جمع‌آوری شده را مدیریت، و تحلیل کرده و به نتایج دقیق دست پیدا کنند.
قابلیت‌ها
با استفاده از قابلیت‌های این سامانه بسیاری از مراحل کار آسیاب‌های گلوله‌ای خودکار شده و افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه و بهبود تولیدات را در هر مجتمع تجربه خواهید کرد. از جمله قابلیت‌های این سامانه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- اندازه گیری وزن گلوله برای انتقال به آسیاب
- شناسایی آسیاب‌ها و مقدار گلوله‌های شارژ شده
- دریافت داده‌های کنترل کیفی و انجام محاسبات
- ارائه وضعیت آسیاب و دستور شارژ به اپراتورها
- ایجاد سیستم مدیریت هوشمند شارژ گلوله
- استفاده از پلتفرم اینترنت اشیا صنعتی برای جمع‌آوری و تحلیل داده‌ها
- استفاده از حسگرها و تگ‌ها برای شناسایی آسیاب‌ها و گلوله‌ها
- کنترل دریچه‌های خروجی گلوله برای تعیین مقدار بار مورد نیاز
اگر به هوشمند سازی معادن و صنایع علاقه دارید، با ما همراه باشید:
Related blogs
