عنوان مقاله :
تعيين انديس كار باند با استفاده از پارامترهاي فيزيكي-مكانيكي سنگ به روش سطح پاسخ
عنوان به زبان ديگر :
Application of Response Surface Method to the Estimation of Bond Work Index
پديد آورندگان :
علي پور، عارف دانشگاه صنعتي اروميه - دانشكدۀ معدن , مختاريان اصل, مجتبي دانشگاه صنعتي اروميه - دانشكدۀ معدن
كليدواژه :
انرژي مصرفي آسيا , انديس كار باند , روش سطح پاسخ
چكيده فارسي :
بخش اعظم انرژي مصرفي در كارخانه هاي فرآوري مواد معدني و توليد سيمان، اختصاص به انرژي مصرفي آسياي مواد معدني خام و كلينيكر دارد. به طور عمده كاهش انرژي مصرفي خردايش و آسيا در بهينه سازي آسيا مدنظر قرار مي گيرد. به دليل وجود بانك داده هاي متعدد در يك قرن گذشته، آسياي آزمايشگاهي باند به عنوان مبناي بزرگ مقياس سازي و بهينه سازي آسياهاي صنعتي به كار گرفته شده است. با توجه به پيچيده و وقت گير بودن آزمون باند، انديس كار مربوط به آن و اهميت موضوع، در اين مقاله به توسعه مدلي كارا به منظور ارائه تخميني از انرژي مصرفي آسياي باند در هفت نمونه سنگ مختلف و بر مبناي پارامترهاي فيزيكي-مكانيكي سنگ توجه شده است. از آن جاكه اندازه گيري پارامترهاي فيزيكي-مكانيكي در فازهاي ابتدايي پروژه هاي معدني مرسوم و از سادگي لازم برخوردار است، ارائه مدل مناسب تخمين انرژي خردايش مبتني بر اين پارامترها حائز اهميت است؛ از اين رو با استناد به داده هاي اندازه گيري شده مربوط به آزمايش هاي مقاومت فشاري تك محوره سنگ، مدول الاستيسيته، شاخص سختي و سايش سنگ و با استفاده از روش سطح پاسخ ارتباط بين اين پارامترها در قالب متغير مستقل و انديس كار باند در قالب متغير وابسته بررسي شده و در نهايت مدل مناسب با حداكثر دقت (ضريب همبستگي برابر با يك) بدست آمده است.
چكيده لاتين :
The main objective of this contribution is to focus on the portion of the comminution process which deals with the prediction of the energy consumption due to the comminution portion of the milling processes. The comminution energy in mineral processing and cement industry is usually determined by empirical Bond Work Index (BWI), regardless of the mechanical properties of a rock. The BWI is a measure of ore resistance against grinding and is determined by using the Bond grindability test. Determining the BWI value is quite complicated and time consuming. Its value constitutes ore characteristic and is used for industrial commination plants designing and optimization. The BWI is defined as the calculated specific energy (kW h/t) applied in reducing material of infinite particle size to 80% passing 100 µm. The higher the value for BWI, the more energy is required to grind a material in a ball mill. The energy consumed in the process of comminution depends on both the mechanism of comminution and the mechanical properties of the materials being ground. It is interesting to study the effect of the essential ones of these properties on the energy efficiency of grinding process.
Material and methods
Several attempts have been made to obtain and optimize the comminution energy. An efficient Response Surface Method, (RSM)-based method for the BWI approximate value determination, which is based on physico-mechanical tests, is presented in this paper. BWI and some physico-mechanical tests on 8 typical rock samples and its correlation are studied; it would be beneficial to examine this relation based on physical concept. The database including Uniaxial Compressive Strength (UCS), Abrasion (AT), Hardness (HT) and Modulus of Elasticity (ME) are assembled by collecting data from Haffez experiments.
Results and discussion
The determination of the BWI from RSM- based multivariate model is almost matched with measured Bond’s work index. As a result of analysis the best equation obtained from RSM-based model is formulized in Equation 1: (1) Standard statistical evaluation criteria are used to evaluate the performances of predictive models.
Conclusion
The performance of the estimator models can be controlled by R2, VAF, RMSE, MAPE, VARE and MEDAE. The RSM- based model with higher VAF as well as lower RMSE, MAPE, VARE, MEDAE shows better performance in comparison to the Haffez single-variable models. AT and ME have the greatest effect on the value of BWI; and also HT has the least impact.
عنوان نشريه :
زمين شناسي مهندسي- دانشگاه خوارزمي