Robotisoitu online-partikkelikokomittaus : Mineraaliprosessin hienonnuspiiri

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia onko teoreettisesti mahdollista ja kaupallisesti mielekästä toteuttaa on-line tyyppistä jatkuvatoimista robotisoitua partikkelikokomittausta primäärimyllyn tuotteesta. Työn ollessa laaja, aloitettiin tutkimuksen kartoitus alalle tyypillisellä kirjallisuudella ja tutkimalla alan asiantuntijoiden artikkeleita. Suurin osa tutkimuksesta muodostui oikean analyysinäytteen kokoluokan määrittämisestä ja teoreettisen näytteenottolaitteiston mitoituksesta. Teoriasta saatujen pohjatietojen perusteella pystyttiin määrittämään robotin kokoluokka ja robotille tyypilliset liikeradat suorittamaan partikkelikokoanalyysi.

Robotisoitu partikkelikokomittaus jaettiin kolmeen toiminnalliseen alueeseen: näytteen muodostukseen, näytesiirtoon sekä robotilla tuotettuun analyysiin. Näytteen muodostus sekä laitteiston mitoitus saatiin primäärimyllyn prosessikokoluokasta ja halutusta analyysinäytemäärästä. Halutun analyysinäytemäärän ollessa tiedossa, saatiin robotin tyyppi ja kokoluokka valittua. Robottialue määräytyi robotin nostotarpeen ja tähän soveltuvien apulaitteiden mukaan. Robotin nivelakselit määrittävät robotin sijoittamisen alueelle ja samalla antavat mittauslaitteiston optimaaliset sijannit. Nämä kaksi toiminnallista aluetta yhdistettiin toisiinsa näytesiirron avulla, näytesiirto antaa vapausasteen sijoitella robotisoitu mitta-asema tehdasinfrastruktuurissa.

Tutkimuksen tulokset osoittivat, että teoreettisen näytteenmuodostuksen ja analyysinäytemäärän tarkalla määrittelyllä voidaan mitoittaa robotisoitu mittalaitteisto. Jatkotutkimusta suositeltiin eri malmin kovuuksien osalta näytteenottolaitteiston sovittamiseksi eri prosessikokoihin. Onnistuneen mittauksen avulla voidaan optimoida jauhatuksen toimintaa ja vähentää sekundäärijauhatuspiirissä tapahtuvia toimintahäiriöitä. Kaupallisuus mittalaitteistolle voidaan tehdä segmentoimalla malmikovuudet sekä yhdistämälllä prosessikoot eri SAG myllyjen prosessikokoihin.

Yhteenvetona voidaan todeta, että robotisoitu partikkelikokomittaus tarjoaa tehokkaan tavan muodostaa tietoa primäärimyllyn jauhatuksesta ja antaa ohjaustietoa sekundäärijauhatuspiirille. Kustannustehokkaan ratkaisun saavuttamiseksi on kuitenkin otettava huomioon eri tekijöitä, kuten malmin kovuus, jauhatuksen tuotteen partikkelikoko, prosessin kokoluokka, analyysinäytemäärän määritys ja mitoitetun laitteiston kustannus sekä kokonaisuuden hyöty. Jatkotutkimusta ja kehitystyötä tarvitaan tämän tyyppisen teknologian saavuttamiseksi teorian, laitemitoituksen, näyteoptimoinnin sekä laitesijoittelun osalta.

The aim of the thesis was to investigate is it theoretically possible and commercially meaningful to implement an on-line continuous robotic particle size measurement of the primary mill product. Since the work was extensive, work started surveying the research with the literature typical of the field and by examining the articles of experts. Most of the research consisted of determining the amount of the analysis sample and dimensioning the theoretical sampling equipment. Based on the collected theory, it was possible to determine the type and size of the robot.

System was divided into three functional areas: sample formation, sample transfer, and robotproduced analysis. The formation of the sample and the dimensioning of the sample equipment were obtained from the primary mill and the amount of analysis samples. Once the desired amount of analysis samples was known, the type and size of the robot could be selected. The robot area was determined according to the robot's work needs and the auxiliary devices suitable for this. The joint axes of the robot determine the placement of the robot in the area and at the same time give the optimal positions of the analysis equipment´s. These two functional areas were connected to each other by means of a sample transfer, the sample transfer gives place the system in the factory.

The results of the study showed that by precisely defining the theoretical sample formation and the amount of analysis samples, it is possible to engineering the robotic measuring equipment. Further research was recommended for different ore hardnesses in order to adapt the sampling equipment to different process sizes. With the help of a successful measurement, the operation of the comminution can be optimized and malfunctions occurring in the secondary grinding circuit can be reduced. Commercialization of measuring equipment can be done by segmenting the ore hardnesses and by combining the process sizes with the process sizes of different SAG mills.

In summary, robotic particle size measurement provides an efficient way to generate information about the grinding of the primary mill and provides control information to the secondary grinding circuit. However, in order to achieve a cost-effective solution, various factors must be taken into account, such as the hardness of the ore, the particle size of the grinding product, the size class of the process, the determination of the amount of analysis. samples and the cost of dimensioned equipment and the benefit of the whole.