ХАГАС ӨӨРӨӨ НУНТАГЛАЛТЫН ТЭЭРМИЙГ СОНГОХ АСУУДАЛД

Өндөр хүчин чадалтай алт, алт-зэс, зэсийн-порфирын хүдрийг баяжуулалтанд бэлдэх технологийн сүүлийн 20 гаруй жилийн хөгжлөөс харахад үндсэндээ хагас өөрөө нунтаглатын тээрмийг хэрэглэсэн 2 шаттай нунтаглалтын схемийг голлон хэрэглэж байгаа билээ. Энэ схемийг техникийн ном зохиолд SABC (Хагас өөрөө нунтаглалтын тээрэм+Хайрганы бутлуур+Бөмбөлөгт тээрэм ) гэж томьёолдог.

Ер нь хүдрийн физик-механикийн шинж чанар, БФ-ын хүчин чадлаас хамаарч 10 гаруй технологийн схем өдгөө хэрэглэгдэж байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй. 

Сүүлийн үед бутлалтын 3, эсвэл 4-р шатанд HPGR бутлуурыг хэрэглэсэн эрчим хүч хэмнэлттэй технологийн схемийг хэрэглэх хандлага байгаа ч (Перугийн Серро Верде, Австралийн Боддингтон) дундаж хатуулагтай, эсвэл зөөлөн хүдэрт (Бондын индекс нь W_{i <}17 кВт ц/т) HPGR бутлуурыг сонгохгүй байхыг судлаачид зөвлөж байна. Өөрөөр хэлбэл HPGR бутлуурыг хэрэглэх асуудал тодорхой эрсдлийг дагуулж байна гэсэн үг.

Ийм учраас хагас өөрөө нунтаглалтын тээрмийг хэрэглэсэн нунтаглалтын SABC схем нь ойрын хэсэг хугацаанд хүдрийг баяжуулалтанд бэлтгэх гол технологийн нэг байсаар байх болно.

SABC схемийн үед ХӨН-ын болон бөмбөлөгт тээрмийг зөв сонгох, шат хооронд  ачаалал, бүхэллэгийн хэмжээг тэнцвэржүүлэх, улмаар тээрмийн хэмжээ, хөдөлгүүрийн чадлыг зөв тодорхойлох нь туйлын чухал.

SABC схемийг хялбарчилж дараах байдлаар дүрсэлж болох ба 1-р шатанд F₈₀ хэмжээтэй хүдрийг X хүртэл нунтаглах, харин 2-р шатанд X бүхэллэгтэй хүдрийг эцсийн Р₈₀ хүртэл нунтаглах юм. 

Нунтаглалтын циклийн нийт суурьлагдсан чадал:

                                  

                            N_нийт = N₁ +N₂                              /1/

                                            

                           Үүнд:

                                       N_{нийт   -} нунтаглалтын циклын нийт суурьлагдсан чадал, кВт

 N₁ - 1-р шатны тээрмүүдийн нийт суурьлагдсан чадал, кВт

N₂  - 2-р шатны тээрмүүдийн нийт суурьлагдсан чадал, кВт

Илэрхийлэл  /1/-ыг Бондын хуулийн дагуу бичвэл:

Үүнд:

            Q – циклийн бүтээмж, т/ц

           SPI – ХӨН-ын тээрмийн индекс, кВт ц/т

            W_i – Бөмбөлөгт тээрмийн Бондын индекс

            F₈₀ -  Тэжээлийн бүхэллэг (80% -ийн гарцаар), микрон

            P₈₀ -  Нунтаглагдсан материалын бүхэллэг (80% -ийн гарцаар), микрон

            X -  Шилжилтийн бүхэллэг (80% -ийн гарцаар), микрон

Төслийн тооцоонд гол төлөв W_i, тэжээлийн бүхэллэг (F₈₀) ба бүтээгдэхүүний бүхэллэгийн хэмжээ (P₈₀) мэдэгдэж байдаг ба харин шилжилтийн бүхэллэгийн хэмжээг               X (Transfer size) оновчтой тодорхойлох нь бидний гол зорилго билээ.

Ер нь 2 шаттай нунтаглалтын үед 1 ба 2-р шатны тээрмүүдийн суурьлагдсан чадлын харьцааг хэрхэн оновчтой сонгох талаар Оросын нэрт инженер К.А.Разумовский өөрийн бүтээлдээ дурдсан байдаг. 

Минийхээр, тухайн хүдрийн физик-механикийн шинж чанараас хамааруулан                   2 шаттай нунтаглалтын схемийн хувьд 2-р шатны нийт суурилагдсан чадлыг 1-р шатны нийт суурилагдсан чадалд харьцуулсан харьцаа (K) хамгийн оновчтой байхаар тээрмийг сонгох ёстой үзэж байгаа. Өөрөөр хэлбэл 2 шаттай SABC схемийн хувьд :

            

                                         k_opt =N₂ / N₁                               /3/

SABC схемийг хэрэглэсэн дэлхийн томоохон баяжуулах үйлдвэрүүдийн төслийн үзүүлэлтүүд, практик   үр дүнг шинжилгээ хийж, судалсны үр дүнд зохиогч k_opt –ын утгыг хүдрийн физик механикийн шинж чанараас хамааруулан дараах байдлаар тодорхойлж болохыг санал болгож байна.

                        

            Тэгвэл 2-р шатны тээрмүүдийн суурилагдсан нийт чадлыг дараах байдлаар тооцож болно:

Нөгөө талаас лабораторт тодорхойлогдсон Бондын индексийг (W_i ) ашиглан нийт нунтаглалтын хэлхээний суурилагдсан чадлыг тодорхойлно (Тооцоог улам нарийвчлалтай гүйцэтгэхийн тулд Бондын засварын коэффициентуудыг оролцуулах шаардлагатай^[1] ).

Харин 1-р шатны ХӨН - ын тээрмийн суурилагдсан чадал нь 

N₁= N – N₂       байх нь ойлгомжтой.           

        

Ийнхүү өгөдсөн k_opt утгаар томьёо /5/ -ыг ашиглан 2-р шатны тээрмүүдийн нийт суурилагдсан чадлыг олох ба үүнээс үндэслэн шилжилтийн бүхэллэгийн оновчтой хэмжээг дараах байдлаар тогтооно:

 

Томьёо /2/ -ийг ашиглан ХӨН-ын тээрмийн чадлын индекс ямар байхыг дараах байдлаар үнэлнэ.

Дээрх аргыг практик жишээн дээр танилцуулья.

          Өгөгдөл:

-          Нунтаглалтын циклын төслийн хүчин чадал – 2083.8 т/цаг 

-          Бондын индекс – W_i=15.1 кВт ц /т (дундаж хатуулагтай Си-Мо хүдэр, k_opt = 2.0)

-          Тэжээлийн бүхэллэг – F₈₀=134000 микрон

      -          Нунтаглагдсан материалын бүхэллэг – P₈₀ = 127 микрон 

Бодолт:

 

1.      SABC схемийн тээрмүүдийн нийт суурьлагдсан чадлын хэмжээ:

Нийт суурьлагдсан чадлыг 29000 кВт гэж авья.

2.      2-р шатны бөмбөлөгт тээрмүүдийн нийт суурьлагдсан чадал (томьёо 5):

3.      1-р шатны ХӨН-ын тээрмийн нийт суурьлагдсан чадал:

       

         N₁  = 29000 - 19333 = 9667  кВт

4.      Шилжилтийн бүхэллэгий оновчтой утга (томьёо 7)

                       

5.      ХӨН-ын тээрмийн индеск (томьёо 8)

                                   

Дээрх тооцооноос үүдэн нунтаглалтын 1-р шатанд 9667 кВт (ойролцоо чадалтай стандарт) орчим чадалтай хөдөлгүүр бүхий ХӨН-ын тээрэм, 2-р шатанд 19333 кВт ойролцоо чадалтай бөмбөлөгт тээрэм сонгох шаардлагатай.

Тухайлбал, 10000 кВт чадалтай мотор бүхий 10.3м х 5.5м хэмжээтэй ХӨН –ын тээрэм 1 ш., тус бүр нь 9750 кВт бүхий мотортой, 6.1 м х 10.5 м хэмжээтэй бөмбөлөгт тээрэм 2 ширхэгийг сонгох жишээтэй.

Дүгнэлт:

1.  Нунтаглалтын 2 шаттай SABC хэрэглэсэн тохиолдолд 2-р шатны тээрмүүдийн суурьлагдсан чадлыг 1-р шатны тээрмүүдийн суурьлагдсан чадалд харьцуулсан оновчтой харьцааг хүдрийн физик-механикийн шинж чанараас хамааруулан сонгоно.

2.  Энэхүү оновчтой харьцааг үндэслэн, нунтаглалтын 3-р хуулийг (Ф.Бонд) ашиглан SABC схемийн 1 ба 2-р шатны хүчин чадлыг зөв хуваарилах, цаашлаад тээрмүүдийн хэмжээг оновчтой байдлаар тооцоолох шинэ аргачлалыг боловсруулав.