Bättre krossmaskiner kan tas fram genom optimering av en given krossprocess utifrån bergmaterialets fragmenteringsuppträdande

HTML
DOWNLOAD

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Bättre krossmaskiner kan tas fram genom optimering av en given krossprocess utifrån bergmaterialets fragmenteringsuppträdande"

Olof Åkesson
för 6 år sedan
Visningar:

1 OPTIMAL FRAGMENTERING Bättre krossmaskiner kan tas fram genom optimering av en given krossprocess utifrån bergmaterialets fragmenteringsuppträdande 4/14/2011 1

2 PRESENTATIONSÖVERSIKT Bakgrund Syfte Metod Resultat Slutsatser 4/14/2011 2

ballastproduktion Ingen skillnad på olika

3 BAKGRUND Förhållandevis stor mängd oanvändbart finmaterial skapas vid ballastproduktion Ingen skillnad på olika tillämpningar i utvecklingsarbetet Större ekonomisk press i produktionssammanhang än tidigare Förväntad ökad efterfrågan på krossat bergmaterial Strävan att öka produktutbyte Krav på att minska energiåtgång 4/14/2011 3

4 SYFTE Att skapa effektivare krossning, processer och krossmaskiner genom teoretisk optimering av fragmenteringsprocessen 4/14/2011 4

5 METOD Modellering Krossprocess Materialets fragmenteringsbeteende Optimering Krossprocess utifrån Materialets fragmenteringsbeteende Krav på produkt 4/14/2011 5

6 METOD MODELLERING I Modellering av krossprocess 4/14/2011 6

7 METOD MODELLERING II Modellering av materialets fragmenteringsbeteende Sönderdelningsfunktionen beskriver hur en partikel sönderdelas Selektionsfunktionen beskriver vilka partiklar som sönderdelas,, 4/14/2011 7

8 METOD OPTIMERING Optimeringsproblem: Komplexa ickelinjära sönderdelningsbeteenden Diskreta variabler Vald lösningsmetod: Genetiska evolutionära algoritmer (GA) Kräver varken differentierbarhet eller kontinuitet Hittar ofta lösningar nära globalt optimum Robusthet 4/14/2011 8

9 METOD OPTIMERING FORTS Evaluering - fitnessfunktion Matematisk värderingsfunktion Styr optimeringen Exempel på optimeringsmål: Produktutbyte en eller flera målprodukter Energiutbyte Partikelstorleksdistribution Krosstryck Partikelstorlek 4/14/2011 9

10 RESULTAT INTERPARTIKULÄR SÖNDERDELNING, PRODUKTUTBYTE 4/14/

11 RESULTAT INTERPARTIKULÄR SÖNDERDELNING, VALIDERING Valideringsförsök av produktutbytesoptimala krossekvenser God överensstämmelse mellan simulering och mätdata Optimeringsresultat experimentellt validerade 4/14/

12 RESULTAT INTERPARTIKULÄR SÖNDERDELNING, ENERGIUTBYTE 4/14/

13 RESULTAT INTERPARTIKULÄR SÖNDERDELNING, KROSSTRYCK 4/14/

14 RESULTAT INTERPARTIKULÄR SÖNDERDELNING, BEFINTLIG KONKROSS Modifierad konkross med enbart interpartikulär sönderdelning Optimerad interpartikulär krossekvens för produktutbyte av 2-5,6 mm Inmatningsfraktion: mm gnejs 4/14/

15 RESULTAT INTERPARTIKULÄR SÖNDERDELNING, KROSSANLÄGGNINGSSIM. FORTS 4/14/

16 RESULTAT INTERPARTIKULÄR SÖNDERDELNING, KROSSANLÄGGNINGSSIMULERING II 4/14/

17 RESULTAT FÄLTFÖRSÖK Ökat varvtal ökat antal kompressioner Ökat CSS minskad storleksreduktion 4/14/

18 RESULTAT FÄLTFÖRSÖK FORTS Större slag verkar ge högre produktutbyte Mindre finmaterial Mer retur Optimalt varvtal verkar variera med CSS Optimala parametrar varierar beroende på produktionen Konstanta styrparametrar verkar inte optimala 4/14/

19 RESULTAT SIMULERING AV BEFINTLIG APPLIKATION Fullskaleförsök (Evertsson, 2000) Tre olika varvtal Två olika CSS Olika antal interpartikulära krosszoner Varierande antal kompressioner 4/14/

följda av singelpartikulära kompressioner (SPB) F1 s1 b1 +.

20 RESULTAT OPTIMERING AV BEFINTLIG APPLIKATION Teoretiska optimeringar för verkliga applikationer Inledande interpartikulära kompressioner (IPB) följda av singelpartikulära kompressioner (SPB) F1 s1 b Fk sk bk Fallstudier med olika fördelningar mellan IPB och SPB F1 vs Fk 4/14/

21 RESULTAT OPTIMERING AV BEFINTLIG APPLIKATION, FORTS Applikationen i Dalby Material: Gnejs Inmatningsfraktion: mm Produktutbyte 2-8 mm 4/14/

22 RESULTAT OPTIMERING AV BEFINTLIG APPLIKATION, FORTS Applikationen i Dalby Material: Gnejs Inmatningsfraktion: mm Produktutbyte 2-16 mm 4/14/

23 SLUTSATSER Optimal krossning varierar beroende på applikation och material Färre kompressioner skall användas än i befintliga konkrossar Mindre kompressionsgrader skall användas än i moderna konkrossar om finandelen skall minimeras Optimal fördelning mellan interpartikulära och singelpartikulära kompressioner beror dels på material, dels på applikation Moderna konkrossar verkar inte optimala i de studerade aspekterna Betydande vinster kan göras i både produktutbyte och processkapacitet om driften av den aktuella konkrossen kan anpassas på ett korrekt sätt Krossanläggningssimuleringar visar på stora potentiella produktutbytesvinster, kapacitetsvinster, samt energibesparingar i hela krossanläggningar vid förbättrad konkross 4/14/

24 TACK FÖR UPPMÄRKSAMHETEN Ellen, Walter och Lennart Hesselmans stiftelse för vetenskaplig forskning Knutbergsstiftelsen 4/14/

Relevanta dokument

Krossteknik - Optimering - Klasseringsteknik

Krossteknik - Optimering - Klasseringsteknik Magnus Evertsson Produkt- och produktionsutveckling sida 1 MinBaS-programmets projekt vid Chalmers Realtidsoptimering av krossanläggningar Optimal fragmentering