Maden transfer ekipmanlarının ayrık elemanlar yöntemi ile aşınma analizi

Abstract

Taneli malzemelerin parçacık akış problemleri, endüstride aşınma, tıkanıklık, darboğaz, taşma, dökülme ve toz oluşumu gibi sorunlara yol açabilir. Bu katı parçacık akış problemleri, ekipman ömrünün azalmasına neden olurken malzeme transferini de olumsuz yönde etkiler. Ayrık Elemanlar Yöntemi (DEM), dökme katıların akış davranışlarını tahmin etmek, hareketli sınırları kolayca modellemek, malzeme taşıma sistemlerini tasarlamak, analiz etmek ve iyileştirmek için sıklıkla kullanılan sayısal bir tekniktir. DEM simülasyonları ile, parçacık-yüzey etkileşimleri sonucu ortaya çıkabilecek problemlerin tahmin edilmesi ve bu etkilerin azaltılması mümkündür. Böylece tesis üretim kapasitesinde artış sağlanırken ekipman bakım onarım maliyetleri de düşürülür. Bir katı parçacık akış sisteminin davranışı, parçacık-parçacık ve parçacık-yüzey etkileşimlerine bağlıdır ve bu nedenle DEM girdi parametreleri DEM simülasyonları için kritik bir rol oynar. Bununla birlikte, herhangi bir DEM modelinin doğruluğu, bir kalibrasyon süreci ile belirlenen parametrelere atanan girdi değerlerine bağlıdır. Bu parametrelerin büyük bir kısmı akış analizi gerçekleştirilecek olan bakır cevherinin, çarpma, serbest düşme ve parçacık ile yüzey üzerindeki etkileşimlerin incelenmesi ile elde edilebilmektedir. Bu çalışmada, katı yığın halinde bulunan ve belirli aralıktaki parçacık boyutlarında dağılım gösteren bakır cevherinin maden transfer ekipmanları üzerindeki aşınma etkisi DEM simülasyonları ile incelenmiştir. DEM yazılımı olarak Rocky-DEM kullanılmıştır. DEM simülasyonlarının gerçekleştirilebilmesi için malzemenin parçacık-parçacık ve parçacık-yüzey etkileşim parametreleri belirlenmiştir. Bu kapsamda malzeme parametrelerinin belirlenmesi amacıyla eğik düzlem, geri sıçrama katsayısı, yığın ve düşme açısı, ağırlık düşürme ve aşınma deney ve kalibrasyon test düzenekleri tasarlanmış ve bu ekipmanlar üzerinde testler gerçekleştirilerek test ile simülasyon sonuçları karşılaştırılarak girdi parametreleri doğrulanmıştır.