אסטרטגיות לשיפור היעילות של אנרגיה בתהליכים מינרלים

עלויות האנרגיה מייצגות חלק משמעותי של הוצאות תפעוליות בתעשיית הכרייה והמינרלים, וצמצום הצריכה משפרת באופן ישיר את הרווחיות תוך צמצום פליטות גזי החממה.צמחי עיבוד מינרלים מודרניים מתמודדים עם לחץ גובר על מנת לייצר ריכוזים גבוהים יותר מהפקדות אוז נמוכות יותר, מגמה שמניעה את עוצמת האנרגיה.

הבנה של צריכת אנרגיה ב-מינרלים

עיבוד מינרלים הוא אינסטינקט אנרגיה. Comminution - מברשת ושחיקה - אחד יכול לקחת בחשבון עבור 50-70% של האנרגיה הכוללת בשימוש במפעל עיבוד.ההתמוטטות האופיינית של צריכת אנרגיה על פני השלבים העיקריים היא כדלקמן:

• (ב) ⁇ :0) מברשת ושחיקה: 1 50–70% מאנרגיה צמחית
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ⁇ (ב[[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]
• (ב) ויקרא: ויקרא י"ד:
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

האנרגיה הנככת לטון של או מעובד יכול להשתנות במידה רבה בהתאם לקשות האור, גודל האכילה, ומפרטים של מוצרי שחיקה.הבנת היכן אנרגיה משמשת – ובזבזנית – היא הצעד הראשון לשיפור יעיל של ביקורת אנרגיה מפורטת לעתים קרובות מגלה כי צמחים רבים פועלים רחוק מהאופטימום התיאורטי שלהם, עם הפסדים של חומרים לא יעילים, אסטרטגיות שליטה ירודה, ציוד underutilated.

אסטרטגיות לשיפור היעילות של האנרגיה

1.אופטימיזציה של ציוד

מפעלים לעיבוד רבים מפעילים ציוד במהירויות קבועות ללא קשר לעומס בפועל, המוביל לבזבוז אנרגיה משמעותי.FLT:0Variable כוננים תדירות (VFDs)IRFLT:1 מאפשר מנועים לפעול במהירות הנדרשת על ידי התהליך, צמצום כוח שואבת עד 20–40% ביישומים רבים. התקנת VFDs על מעבורת מחץ, מעבורות, דחפים, כוננים, ואוורורבתים יכולים להחזיר מעריצים במהירות.

תחזוקה רגילה היא קריטית באותה מידה. ציוד נשמר עני צורכת יותר אנרגיה: קושרים מחוקים בתעשיית הטחונות מגבירים את צריכת המדיה ודורשים קלט חשמל גבוה יותר; חגורות מעוות ומניעים מייצרים הפסדים חיכוך; ופילטרים מלוכלכים באספן אבק מגבירים את הביקוש כוח המעריצים.תוכנית תחזוקה מונעת מובנת, בשילוב עם מעקב (ניתוח חידוד, thermography, שמן), מבטיחה ציוד פועל בשיא יעילות.

2.הפעלת בקרת תהליכים מתקדמת

מערכות בקרה מתקדמות של תהליכים (APC) משתמשות בנתונים בזמן אמת כדי להתאים באופן רציף פרמטרים תפעוליים, שמירה על תהליכים בנקודת התפעול היעילה ביותר שלהם.בשחיקה מעגלים, APC יכול לייעל מהירות מילימטר, קצב הזנה וסיווג על ידי שליטה בדחיסות של מחזורי לחץ ולחץ.בפלציה, זה יכול להתאים את המינון המהדהד ואת קצב ההנע בהתבסס על כימיה.

(APC) ממינוף מודרני (FLT:0) Machine Learning and Model Predictive controlFLT:1 כדי לצפות הפרעות לפני התרחשותם.לדוגמה, מודל צפוי יכול לזהות עומס מעוף מרתיע ולהפחית את שיעור המזינים לפני המילימטרים, הימנעות מאנרגיה הגדלה הנדרשת כדי לחדש מילימטר שלם.

3.שלב ציוד אנרגיה-אנרגיה

החלפת ציוד מורשת עם מודרני, אנרגיה יעילה עיצובים יכול לחתוך באופן דרמטי את השימוש באנרגיה. in comminution, ⁇ 0-pressure-Rat-pressureering rolls (HPGR) LT:1 לצרוך 20-50% פחות אנרגיה מאשר מילימטרים קונבנציונליים עבור יחס ההפחתה. Stirred מדיה מ"מ, כגון Vertimills או IsaMill, הם גם יותר אנרגיה יעילה יותר ביישומיקה ויישומים מלוכלכים בהשוואה לשחיטה דק.

במערכות משאבה, באמצעות מנועים בעלי יעילות גבוהה (IE4 או IE5 class) ומשאבות הפעלה ליד נקודת היעילות הטובה ביותר שלהם (BEP) יכול להפחית את צריכת האנרגיה ב-15-30%. Re הצבת תאים ישנים עם תאים עם תאים מודרניים עם מזג אוויר או תאים ג'יימסון יכול לשפר את פיזור האוויר ואת גודל הבועה, צמצום הכוח הנדרש עבור ריגוש.

Recover and Reuse Waste Heat

ייבוש וזריקת פעולות לעתים קרובות דוחה גזים עתירי זמן גבוהים המכילים אנרגיה תרמית מחלימה.פסולת מערכות התאוששות חום יכול להתחממות חומרים להאכיל preheat, אוויר בעירה, או מים לניקוי ושימוש ביתי.FLT:0 Heat ExchangersFLT:1 יכול ללכוד חום מ £ ln מ-chnshhaust או יבש יותר גזים ולהעביר אותו לנוזל חום, אשר לאחר מכן ניתן להשתמש כדי להפחית את הגישה המוקדמת או להפחית את זה עבור 200% או להפחית את זה עבור צריכת אנרגיה נמוכה או להפחית את זה.

באקלים קר יותר, חום פסולת יכול לשמש לבניינים חום, מערערות, ומים להפלה קפואה, צמצום הצורך בדלקים מאובן-אשים.TheFLT:0 ,CSIROFLT:1 הוכיח מערכות שיקום חום משולבות בצמחים לעיבוד מינרלים אוסטרליים אשר מורידים את הביקוש הכולל באנרגיה ללא שילוב של איכות המוצר.

5.אופטימיזציה של מעגליות

מאז שחיקה צורכת את החלק הגדול ביותר של אנרגיה, אפילו שיפורים קטנים מניבים חיסכון משמעותי.טכניקות כוללות:

• (ב) ,0) העלאת מסך עם הידרוציקלונים (FLT:0) אשר מספקים סיווג חד יותר ולהפחית את העודף.
• (FLT:0) מדרגות הפחתת גודל של הפחתה של 1) כדי להפחית את גודל ההזנת למכל העיקרי - ירידה של 20% בגודל ההזנת יכולה להפחית את צריכת האנרגיה ב -10-15%.
• (FLT:0) שימוש באמצעי שחיקה בגודל אופטימלי וחומרי גלם 1:1 - מדיה גדולה עשויה להיות נחוצה עבור שחיקה של קורק, בעוד מדיה קטנה יותר לשפר יעילות גירוד בסדר; באמצעות עקשנות גבוהה מזויפת או מטילה כדורים יכול להפחית ללבוש ולשמור על משקל טחנות עקבי.
• (ב) ,0) ,5 , 000 מהירות מילימטר ו- כרך 1 (ב) באמצעות ניטור רציף של שואבת כוח מילימטר.

הטמעת בדיקות ותוכנות סימולציה (למשל, JKSimMet, Bond Work Index Analysis) מסייעת למהנדסים לעצב את התצורה המעגלית היעילה ביותר לאנרגיה עבור אוה.הטמעת AFLT:0cementing ושחיקה של מערכת ניהול אנרגיה FLT:1 יכול לספק משוב בזמן אמת על צריכת אנרגיה מסוימת לכדי מוצרים, המאפשרים למפעילים להתאים להטבות מיידיות.

שיפור מעמד והפרדה

סיווג והפרדה מסכנים את מעגל הטחונה לצרוך אנרגיה נוספת לעיבוד חומר שהיה צריך להיות נדחה או לשלוח למטה הזרם. in flotation, שיפור יציבות מפוזה והתפלגות גודל בועות יכול להגדיל את ההתאוששות תוך צמצום כוח על מנועים תא ההטפה (FLT:0Hyfloat paratorsFLT:1 ו-FLT2smartones: 3Flakes) אשר מקטין את זמן הפחתת כמותו של מחזורי זמן.

בהפרדה של הכבידה, מפרשים רב-גרפיים ומזהמים משופרים של כוח הכבידה מציעים יעילות טובה יותר עם קלט אנרגיה נמוך יותר לנקן מעובד. הפרדה מגנטית באמצעות מגנטיות נדירות-earth מגנטיות צורכת מעט מאוד כוח ויכולה להחליף שלבים אנרגיה-hungry בתוך יישומים מסוימים. מעגל הפרדה מעוצב היטב הממזער את העיוות ישירות להפחית את האנרגיה הנדרשת לאחר מכן.

מקורות אנרגיה מתחדשת

צמחים רבים לעיבוד מינרלים, במיוחד אלה במקומות מרוחקים, להסתמך על גנרטורים דיזל או חשמל רשת עם אינטנסיביות פחמן גבוהה. integrating סולרי photovoltaic, טורבינות רוח, או מערכות היברידיות יכול להשיל חלק משמעותי של עומס החשמל של הצמח. לדוגמה, מערך סולארי 5MW במטר נחושת מרחוק בצ'ילה מספק עד 20% מהביקוש של היום של הצמח, צמצום צריכת הדלק.

(החלב:0) מערכות אחסון של אנרגיה (FLT:1) (אחסון ביתי, הידרוד מומש) יכולות לחלק את ההתחייבות של מתחדשים תוך מתן מעבר עומס כדי לנצל את תמחור החשמל של זמן שימוש בזמן.בכמה אזורים, תמריצים ממשלתיים ועלויות ציוד נמוכות יותר הפכו את תקופת התגמול עבור אתרי חשמל מתחדשים פחות מ-5 שנים.

שיקולים נוספים

טכנולוגיה לבדה אינה יכולה להשיג יעילות אנרגיה מלאה.יצירת תרבות של מודעות אנרגיה בקרב העובדים היא חיונית.

רגיל (FLT:0) ביקורת אנרגיה ביקורתיות FLT:1 , שנערך על ידי אנשי מקצוע מוסמכים (למשל, ISO 50001 רואיטורים מוסמך) לעזור לחשוף הפסדים נסתרים.אודטס צריך להתבצע לפחות כל שנתיים וכולל ניתוח של מערכות אוויר דחוס (לעתים קרובות מקור דליפה גדול), מערכות קיטור, וגורם חשמל.

יישום מערכת ניהול אנרגיה (EnMS)BuildFLT) 1 על בסיס ISO 50001 מספק מסגרת מובנית לקביעת מדדי ביצועים אנרגיה (EnPIs), מעקב אחר התקדמות ושיפור מתמיד. חברות כריה רבות השיגו הסמכה ISO 50001 ודיווחו על ירידה של 10-20% בעוצמת האנרגיה בתוך שלוש שנים.

מסקנה

שיפור יעילות האנרגיה בצמחי עיבוד מינרלים הוא מאמץ רב פנים המשלב אופטימיזציה של ציוד, אוטומציה תהליכים, שחזור חום פסולת, עיצוב מעגל מחדש, ותרבות ארגונית תומכת.אסטרטגיות המתוארות במאמר זה מציעות מסלולים מעשיים, מוכחים כדי להפחית את צריכת האנרגיה על ידי 15-30% או יותר, עם הטבות פיננסיות וסביבתיות מקבילות.

בעוד ציוני אור ממשיכים לרדת ועלויות האנרגיה עולה, הצמחים שמשקיעים ביעילות האנרגיה היום יהיו ככל האפשר ורווחיים ביותר מחר על ידי לקיחת גישה שיטתית - החל מביקורת אנרגיה, יישום שינויים תפעוליים זולים בעלות נמוכה, ואז התקדמות שדרוגים עתירי הון ואינטגרציה מתחדשת - אומצלי פעולה יכולים להשיג שיפורים משמעותיים, שנמשכים לאורך זמן.