ارزيابي عملكرد جداكننده واسطه سنگين تري فلوي كارخانه فرآوري زغالسنگ طبس برمبناي مطالعات آزمايشگاهي

Assessment of the Tri-Flo Separator in Tabas Coal Preparation Plant on the Basis of the Laboratory Studies

حدود 40 درصد جرم خوراك كارخانه فرآوري زغال سنگ طبس را ذرات درشت با ابعاد 50-6 ميلي متر تشكيل مي دهند كه توسط يك دستگاه جداكننده واسطه سنگين دو مرحله اي تري فلو به قطر 700 ميليمتر فرآوري مي شوند. با توجه به پيچيدگي فرآيند جدايش درون اين جداكننده سه محصولي، درك جامعي از تاثير عوامل هندسي و عملياتي بر عملكرد آن وجود ندارد. به منظور بررسي چگونگي عملكرد جداكننده مذكور، تجهيزات آزمايشگاهي كاملي شامل يك دستگاه تريفلوي شفاف به قطر 70 ميليمتر، به همراه ساير لوازم جانبي از قبيل مخازن، پمپها و دبي سنج ها، نصب و راه اندازي شد. در اين مدل كوچك مقياس، با افزودن ردياب هاي پليمري رنگي، كيفيت جدايش ذرات جامد در قطرهاي مختلف هسته هوا بررسي و مشخص شد هرچه اندازه هسته هوا بزرگتر باشد، خطاي جدايش (Ep) كمتر است. براساس يافته هاي آزمايشگاهي، عملكرد تريفلوي صنعتي با تزريق ردياب هاي مكعبي در زمان خوراك دهي زغال، نيز ارزيابي شد. مطالعات صنعتي نشان داد با افزايش دبي سيال واسطه سنگين و قطر لوله هاي رابط، مي توان خطاي جدايش دستگاه و ميزان مواد به اشتباه تقسيمشده (Misplaced Material) را كاهش داد. با افزايش قطر لوله هاي مياني در جداكننده صنعتي از 205 به 235 ميلي متر، راندمان جرمي محصول دستگاه، 9 درصد و ميزان خاكستر محصول 0/5 درصد افزايش يافت. با افزايش دبي سيال واسطه در محدوده مورد مطالعه نيز، 3درصد افزايش راندمان و 1درصد كاهش خاكستر محصول بهدست آمد. تحقيق حاضر، نمونه موفقي از كاربرد نتايج آزمايشگاهي براي بهينه سازي عملكرد يك دستگاه صنعتي را ارايه مي كند.

About 40 percent of total raw coal feeding to Tabas coal preparation plant, consists of particles in the size range of -50+6 mm. These particles are washed in a 700 mm (diameter) two-stage Tri-Flo dense medium separator. In order to understand the mechanism of separation, a laboratory setup including a transparent 70 mm Tri-Flo separator, tanks, pumps and the required instrumnets was designed and manufactured. In laboratory studies, some polymeric colorful tracers were added to the separator with different air core sizes, and were captured and counted in products’ tanks. The results indicate that probable error of separation (Ep) decreases while air core gets bigger. Relying the findings of laboratory studies, the industrial Tri-Flo was optimizaed using density tracers in the specific gravity range of 1.20 – 2.20 g/cm3, when the separator was treating raw coal. In this phase, we tried to change dense medium flow rate and internal tube diameter in the meaningful levels to evaluate the separator performance, rapidly. An increase of 9% in the production yield and 0.5% increase in clean coal ash were the results of increasing the internal tube diameter in industrial separator from 205 mm to 235 mm. 3% increase in the production yield and 1% decrease in the clean coal ash was also observed with increasing the medium flow rate. Similar to the results observed in laboratory separator, increasing the flow rate and pipe diameter leads to clearer separation in industrial separator. This research presents a successful use of the laboratory results for optimization of an industrial separator.