دانلود پروژه:اصلاح روش تولید درکارخانه اصفهان شن

فهرست مطالب                                                                                صفحه                       

فصل اول : کلیات

1-1-مقدمه                                                                             16

1-2- منابع شن وماسه اولیه                                                         16

1-2-1- رودخانه های فصلی و آبرفتی              16

1-2-2- کوههای آهگی                                                                17

1-3- تاریخچهمصالحمصرفی            18

1-4- مصارف شن وماسه                                                       18

1-5- بیان مسله              19

1-6- پرسش اصلی تحقیق          19

1-8- اهداف تحقیق           20

1-9- ضروریات خاص انجام تحقیق            20

فصل دوم : مبانی نظری و پیشینه تحقیق

 2-1- معرفی ویژگیهای مهم شن و ماسه و استانداردهای مربوطه                   22

 2-1-1- ارزش ماسه ای(SE)                                 22

 2-1-1-1- وسایل لازم برای آزمایش ارزش ماسه ای     22

 2-1-1-2- تئوری آرمایش                                    22

 2-1-1-3- شرح آزمایش                                    22

 2-1-2- دانه بندی ماسه                                               23

2-1-2-1-وسایل آزمایش                                23

 2-1-2-2- روش انجام آزمایش                        23

2-1-3- مدول نرمی                                               24

2-2- مروری برتحقیقات پیشین درفرآوری و شستشوی ماسه های رودخانه­ای وآبرفتی26

2-2-1-شستشوی ماسه  با کلاسیفایرهای مارپیچی                           26

2-2-1-1- مقدمه                                  26

2-2-1-2-کلاسیفایرمارپیچی                            26

2-2-1-3- ویژگی های کلاسیفایر مارپیچی                 27

2-2-2- استفاده از هیدروسیکلون در مدارهای فرآوری ماسه آبرفتی         27

2-2-2-1-هیدروسیکلون  27

 2-2-2-1-1- معرفی هیدروسیکلون                      27

 2-2-2-1-2-  نحوه کارکرد هیدروسیکلون           28

2-2-2-1-3- نیروی های موجود در هیدروسیکلون        29

2-2-2-1-4- اجزای هیدروسیکلون                    29

 2-2-2-1-5- کاربرد هیدروسیکلون                       30

2-2-2-2-  سرند شسنشو وآبگیری                        30

2-2-2-2-1- معرفی و شرح                            30

2-2-2-2-2- ویبره الکتریکی سرند آبگیری        31

2-2-2-2-3- چند نکته در مورد سرند آبگیری    32

2-2-2-2-4- مشخصات سرند آبگیری               32

2-2-2-2-5- مزایای سرند آبگیری                           33

2-2-2-3- پمپ ضد سایش اسلاری                                    33

 2-2-2-3-1- تعریف اسلاری                               33

2-2-2-3-2- معرفی و شرح پمپ اسلاری               33

2-2-3- روشهای نوین آبگیری در واحدهای فرآوری ماسه                 34

2-2-3-1- مقدمه                                    34

2-2-3-2- انواع روش های آبکشی                                35

2-2-3-3- ته نشین کردن مواد به وسیله فلو کولانت   35

 2-2-3-4- تئوری غلیظ کردن                 36

2-2-3-5- انواع تیکنر و اجزای آن                                    37

 2-2-3-6- میزان فلوکولانت                            37

فصل سوم : معرفی معدن و کارخانه اصفهان شن

3-1- مشخصات معدن آبرفتی                              39

 3-1-1- محل جغرافیای معدن آبرفتی                 39

 3-1-2- شرح ذخایر معدن آبرفتی                  39

 3-1-3- تجهیزات تولید در معدن آبرفتی                   39

 3-1-4- ظرفیت تولید و نیروی انسانی                39

3-2- مشخصات معدن کوهی                         40

3-2-1- محل جغرافیای معدن کوهی           40

3-2-2- شرح  ذخایرمعدن کوهی                  40

3-2-3- تجهیزات تولیددر معدن کوهی              40

3-2-4- ظرفیت تولید و نیروی انسانی             40

3-3- شرح فرآیند تولید ماسه کوهی              40

3-3-1- استخراج و حمل                                    40

3-3-2- مرحله سنگ شکنی اولیه                 41

3-3-3- مرحله سنگ شکنی ثانویه              41

3-3-4- مرحله تفکیک مصالح                  41

3-3-5- فلوشیت تولید ماسه کوهی در معدن کوهی 41

3-4- شرح فرآیند تولید ماسه رودخانه ای و آبرفتی       42

3-4-1- برداشتوحمل                                        42

3-4-2- دپوشنوماسهخام                              42

3-4-3- سرند ارتعاشی(لرزان)                      42

3-4-4- کلاسیفایرهای مارپیچی                43

3-4-5- بازیافت آب                           43

3-4-6- فلوشیت تولید شن وماسه در معدن رودخانه ای و آبرفتی             44

3-5- مشکلات فرآیند تولید ماسه رودخانه ای و آبرفتی در کارخانه اصفهان شن45

فصل چهارم : روش تحقیق، نتایج آزمایشها و بحث

4-1- ارزیابی عملکرد مدار تولید ماسه آبرفتی                     47

4-1-1- مشخصات جریانهای مدار کلاسیفایرهای مارپیچی 47

4-1-2- توزیع ابعادی مواد در هر یک از جریانها47

4-1-3- d₅₀  و تناژ بارورودی ، حجم آب ، نسبت رقت مربوط به کلاسیفایرها    50

4-1-4-مشخصات کلی از جریان ها                                            54

4-2- بهینه سازی عملیات در مدار کلاسیفایر های مارپیچی  55

4-2-1- تأثیر درصد جامد بار ورودی به کلاسیفایرمارپیچی سوم         55

4-2-2-تأثیر شیب کلاسیفایر سوم 59

  4-3- آزمایشهای ته نشینی و طراحی تیکنر               63

4-3-1-تعیین اندازه تیکنر                                63

4-3-2- انتخاب عمق تیکنر                                   64

4-3-3- تهیه نمونه معرف از بار ورودی و از باطله فعلی کارخانه      64

4-3-3-1- انتخاب تیکنر برای آبگیری مواد ریز تر از300 میکرون64

4-3-3-1-1- تأثیر درصد جامد65

4-3-3-1-2-تأثیر مصرف فلوکولانت67

4-3-3-1-3-  تعیین ابعاد تیکنر برای مدار کلاسیفایر مارپیچی       69

4-3-3-1-4-تعیین عمق تیکنر برای مدار کلاسیفایر مارپیچی    70

4-3-3-2-  انتخاب تیکنر برای آبگیری مواد ریز تر از 150 میکرون70

4-3-3-2-1-تأثیر درصد جامد                          71

4-3-3-2-2- تأثیر مصرف فلوکولانت 72

4-3-3-2-3- تعیین ابعاد تیکنربرای مدار حاوی هیدروسیکلون74

4-3-3-2-4-تعیین عمق تیکنر برای مدار حاوی هیدروسیکلون  76

4-4- طراحی و انتخاب هیدروسیکلون                                           76

4-4-1- معیارهای در تعیین هیدروسیکلون                77

4-4-1-1- تغییرات d₅₀ نسبت به توزیع دانه بندی     77

4-4-1-2- d_{50 c} (حد جدایش اصلاح شده )                    78

4-4-1-3- قطر هیدروسیکلون                                    79

4-4-2-تعیین مشخصات فنی هیدروسیکلون برای تناژ ودرصدجامدهای متفاوت 78

فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادها

5-1- بهینه سازی عملیات در مدار کلاسیفایر های مارپیچی       85

5-2-استفاده از هیدروسیکلون در مدار خط تولید کارخانه اصفهان شن    86

5-3- بهینه سازی بازیافت آب و باطله با استفاده از تیکنر                87

فهرست جداول

2-1 جدول آنالیز مثال 2-1-4  مربوط به اطلاعات  مدول نرمی و ارزش ماسه ای

4-1 جدول d₈₀ جریانهای 2و3مربوط به کلاسیفایر مارپیچی اول

 4-2  جدول d₈₀ جریانهای 4و5مربوط به کلاسیفایر مارپیچی دوم

4-3  جدول d₈₀ جریانهای 6و7مربوط به کلاسیفایر مارپیچی سوم

4-4   جدول d₈₀ جریانهای 1و 8 مربوط به بار اولیه و محصول نهایی

4-5  جدول فرمول های مورد نیاز برای محاسبه تناژجامد و حجم آب ونسبت رقت

4- 6  جدول بیان علامت اختصاری و مقیاس آنها  برای محاسیه تناژجامد و حجم آب ونسبت رقت

4-7 جدول درصد جامد و حجم آب و تناژ جامد مربوط به کلاسیفایر مارپیچی( اول ، دوم ، سوم )

4-8  جدول d₅₀ کلاسیفایر مارپیچی  شماره اول ( 0.93= u/f    و0.07 = o/f )

4-9  جدول d₅₀ کلاسیفایر مارپیچی  شماره دوم( 0.92= u/f    و0.08 = o/f )

4 -10 جدول d₅₀ کلاسیفایر مارپیچی  شماره سوم( 0.51= u/f    و0.49= o/f )

4-11 اطلاعات تکمیلی  شامل درصدجامد، تناژجامد ، حجم آب و d₈₀ در هریک جریان ها

4-12  اطلاعات  فنی کلاسیفایرمارپیچی ( اول ، دوم ، سوم )

4-13 جدول حجم آب و تناژ جامد مربوط به درصدجامد بار ورودی 20و 25 درصد  کلاسیفایر مارپیچی سوم

4-14 جدول حجم آب و تناژ جامد مربوط به درصدجامد بار ورودی 30و 35 درصد  کلاسیفایر مارپیچی سوم

4-15  جدول d₅₀ مربوط به کلاسیفایر مارپیچی سوم  با درصدجامد بار ورودی 20 %

4-16  جدول d₅₀ مربوط به کلاسیفایر مارپیچی سوم  با درصدجامد بار ورودی 25 %

4-17  جدول d₅₀ مربوط به  کلاسیفایر مارپیچی سوم با درصد جامد بار ورودی 30 %

4-18  جدول d₅₀ مربوط به کلاسیفایر مارپیچی سوم با درصد جامد بار ورودی 35%

 4-19  اطلاعات مربوط به تغییر شیب کلاسیفایر مارپیچی سوم

 4-20  جدول حجم آب و تناژ بار ورودی به کلاسیفایرسوم برای شیبهای 8 و 10 و12 درجه

 4-21 جدول d₅₀ (حدجدایش) برای شیب 8 درجه  کلاسیفایر مارپیچی سوم

4-22  جدول d₅₀ (حدجدایش) برای شیب 10 درجه  کلاسیفایر مارپیچی سوم

 4-23 جدول d₅₀ (حدجدایش) برای شیب 12 درجه  کلاسیفایر مارپیچی سوم

 4-24  اطلاعات مربوط به درصدجامد مختلف برای فلوکولانت 20 گرم در یک تن برای ابعاد 300 میکرون

 4-25 درصد جامد مختلف برای ته نشینی ذرات بر حسب دقیقه برای طراحی تیکنر در مدار کلاسیفایر مارپیچی

  4-26 اطلاعات مربوط فلوکولانت های مختلف برای درصد جامد 15 % برای ابعاد300میکرون

 4-27   فلوکولانت های مختلفدرصد جامد15% برای ته نشینی ذرات بر حسب دقیقه برای طراحی تیکنردر مدارکلاسیفایر مارپیچی

 4-28 اطلاعات طراحی فنی تیکنر برای استفاده در کلاسیفایر مارپیچی

 4-29 جدول اطلاعات مربوط به عمق تیکنربرای استفاده در کلاسیفایر مارپیچی

4-30 اطلاعات مربوط به درصدجامد مختلف برای فلوکولانت 20 گرم در یک تن برای ابعاد150 میکرون

4-31 درصد جامد مختلف برای ته نشینی ذرات بر حسب دقیقه برای طراحی تیکنر در مدار هیدروسیکلون

 4-32 اطلاعات مربوط به فلوکولانت های مختلف برای درصد جامد 15درصدبرای ابعاد 150میکرون

4 -33 فلوکولانت های مختلف برای درصدجامد15%  ته نشینی ذرات بر حسب دقیقه برای طراحی تیکنر در مدار هیدروسیکلون

 4-34 اطلاعات طراحی فنی تیکنر برای استفاده در هیدروسیکلون

4 -35  جدول اطلاعات مربوط به  انتخاب عمق تیکنر در هیدروسیکلون

4-36  جدول تغییراتd₅₀ نسبت به توزیع دانه بندی

4-37 محاسبه حد جدایش هیدروسیکلون برای 60 تن در ساعت جامد با درصد جامد35%

4 -38 مشخصات فنی هیدروسیکلون برای 60تن درساعت

4-39 محاسبه  حد جدایش هیدروسیکلون برای 10 تن در ساعت جامد با درصد جامد25%

4 -40 مشخصات فنی هیدروسیکلون برای 10تن درساعت

فهرست شکل ها

• نمایی از منابع رودخانه ای  فصلی و آبرفتی برای تولید شن وماسه

• نمایی از سینه کار استخراجی کوههای آهگی برای تولید شن وماسه

2-1 نمودار توزیع ذرات شن وماسه  طبق استاندارد ملی ایران به شماره 302

2-2 نمودار توزیع ذرات شن وماسه مثال 2-1-4 طبق استانداردملی ایران به شماره302

2-3  تصویری از کلاسیفایرهای مارپیچی در خط تولید شن وماسه کارخانه اصفهان شن

2-4   نحوه هدایت ذرات در هیدروسیکلون

2-5  نیرو های موثر بر یک ذره در داخل هیدروسیکلون

2-6  هیدروسیکلون های با حد جدایش 300میکرون

2-7  سرندهای لرزان الکتریکی مربوط به آبگیری

2-8  نمودار سرعت در زمان ویبره های مختلف

2-9  جا نمایی پمپ اسلاری درهیدروسیکلون

2-10  ناحیه های تراکم ذرات در تیکنر

3-1  فلوشیت تولید ماسه کوهی در معدن کوهی

 3-2  محل انباشت مواد اولیه کارخانه اصفهان شن

3-3  سرند ارتعاشی ( لرزشی) کارخانه اصفهان شن

3-4  استخر ته نشینی گل برای بازیافت آب کارخانه اصفهان شن

3-5 فلوشیت تولید شن وماسه در معدن رودخانه ای و آبرفتی

3-6 عکس هوایی کارخانه اصفهان شن از میزان تخریب به محیط زیست

4-1 فلوشیت فرآیند تولید شن و ماسه در کارخانه اصفهان شن

4-2  نمودارتأثیرتغییرات درصدجامد بار ورودی بر d₅₀ (حدجدایش)

4-3  نمودار تأثیرتغییرات درصدجامد بر تناژ بار خروجی ازته ریز و میزان آب

4-4 نمودار تأثیر تغییرات شیب کلاسیفایر مارپیچی بر d₅₀ (حدجدایش)

4-5 نمودار نشست گل بر حسب سانتی متر برای درصد جامدهای مختلف برای خوراک 300 میکرون

4-6 نمودار نشست گل بر حسب سانتی متر برای فلوکولانت های مختلف برای خوراک 300 میکرون

4-7 نمودار نشست گل بر حسب سانتی متر برای درصدجامد های مختلف برای خوراک 150 میکرون

4-8 نمودار نشست گل بر حسب سانتی متر برای فلوکولانت  های مختلف برای خوراک 150 میکرون

4-9  فلوشیت تولید شن وماسه با استفاده از هیدروسیکلون

4-10 فلوشیت استفاده از هیدروسیکلون در مدار کلاسیفایر مارپیچی

علائم اختصاری(abbreviations)

ارزش ماسه ای(%)                                                 SE                                                                        ارتفاع شن وماسه ته نشین شده دربشر (سانتی متر)                                              h₁

ارتفاع گل ولای معلق در بشر(سانتی متر)                                                        h₂

نسبت رقت خوراکتیکنر      L

نسبت رقت ته ریز تیکنر                 K

دبی جامد خشک خوراک تیکنر (تن درساعت)                                 B

مساحت تیکنربرای یک تن باطله(متر مربع)A

سرعت ته نشینی (متر در ساعت)R

عمق تیکنر بر حسب (متر)                                           h

زمان بر حسب (ساعت )                                 t

قطرتیکنر (متر)                                                                                        d

درصدجامدخوراک برحسب وزن(%)                 f

درصدجامد ته ریز برحسب وزن(%)                                                             u

درصد جامد سر ریز بر حسب وزن(%)                                                  o    

نسبت رقت خوراک                              

نسبت رقت ته ریز                                                                             
نسبت رقت سرریز                                                                             

وزن جامدخشک دریک لیتر(گرم)        

وزن پالپ در یک لیتر (گرم)

دبی جامد خشک خوراک (تن در ساعت)                   _fF

دبی جامد خشک ته ریز(تن در ساعت)              

دبی جامد خشک سر ریز( تن در ساعت)                      

حجم آب خوراک (متر معکب در ساعت)  
حجم آب ته ریز (متر معکب در ساعت)        
 حجم آب سرریز(متر معکب در ساعت)                       

ضریب تصحیح تأثیرغلظت جامد در بارورودی

ضریب تصحیح افت فشار بین دهانه ورودی و دهانه سرریز

ضریب تصحیح تأثیرچگالی جامد وسیال

درصد حجمی جامد در بار اولیه(%) v

افت فشار (کیلوپاسکال )

قطرهیدروسیکلون(میلی متر) D

درصدجامدوزنی(%)                                  X

درصد وزنی آب (%)                                              W

وزن جرمی جامد خشک(تن درساعت)        M

دانسیته پالپ  (کیلوگرم درمترمعکب)

دانسینه جامد (کیلوگرم درمترمعکب)

دانسیته سیال (تن در متر معکب)

دبی حجمی خوراک(مترمعکب درساعت)     F

حد جدایش(میکرون)                         d₅₀

حد جدایش اصلاح شده(میکرون)                 d_50(c)              

نرخ جریان(مترمعکب در ساعت)      Q