Розвиток методу оперативного контролю якості залізорудної сировини відкритого та підземного видобутку

Автор(и)

  • Albert Azaryan Криворізький національний університет вул. Віталія Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, Україна, 50027, Україна https://orcid.org/0000-0002-1381-579X
  • Andrey Gritsenko Криворізький національний університет вул. Віталія Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, Україна, 50027, Україна
  • Annait Trachuk Криворізький національний університет вул. Віталія Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, Україна, 50027, Україна
  • Dmitriy Shvets Криворізький національний університет вул. Віталія Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, Україна, 50027, Україна https://orcid.org/0000-0001-5126-6405

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.144003

Ключові слова:

якість мінеральної сировини, каротаж свердловин, гамма-випромінювання, залізо загальне, магнітне залізо

Анотація

Основним завданням гірничодобувної промисловості є підвищення ефективності видобутку і переробки залізорудної сировини. Одним з основних факторів, які сприяють вирішенню завдання, є визначення вмісту заліза в рудному тілі на початковому етапі технологічного ланцюжка. Широко застосовувані в даний час для досягнення мети традиційні методи хімічного аналізу не є достатньо оперативними і потребують близько двох годин для отримання результатів. Як правило, це не дозволяє належним чином коригувати параметри технологічного процесу переробки руди, а лише дає можливість констатувати стан виробничого процесу на момент відбору проби.

Існуючі методи вирішення цього завдання, що є достатньо оперативними, базуються на використанні прямих методів. Це ядернофізичний (взаємодія гамма-випромінювання з гірничою масою), магнітометричний (зміна відносної магнітної проникності при взаємодії з магнітним залізом), ультразвуковий (зміна поширення ультразвукових хвиль у досліджуваному матеріалі) методи.

З метою підвищення точності визначення процентного вмісту корисного компонента в досліджуваній гірській масі, в роботі вдосконалено ядернофізичний метод визначення вмісту заліза загального в кусковий руді. Удосконалення методу дозволяє підвищити точність контролю вмісту корисного компонента в досліджуваному матеріалі на 1,5 % за рахунок реєстрації не тільки відбитих від поверхні гамма-квантів, а й поглинених часток. Експериментально встановлено рівень чутливості (К=1,32–1,38), що характеризує зміну інтенсивності зареєстрованого випромінювання від зміни вмісту заліза в матеріалі, що опромінюється. Також встановлено рівень статистичної похибки (<0,65 %) для забезпечення допустимої точності вимірювань.

На основі даного методу запропонована інформаційно-вимірювальна система для здійснення моніторингу, аналізу та прогнозування якісних характеристик руди в умовах рудозбагачувальної фабрики. Використання даної системи дозволяє технологічного персоналу оперативно втручатися у виробничий процес і коригувати якісно-кількісні параметри руди

Біографії авторів

Albert Azaryan, Криворізький національний університет вул. Віталія Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, Україна, 50027

Доктор технічних наук, професор

Кафедра моделювання та програмного забезпечення

Andrey Gritsenko, Криворізький національний університет вул. Віталія Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, Україна, 50027

Науковий співробітник

Науково-дослідна частина

Annait Trachuk, Криворізький національний університет вул. Віталія Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, Україна, 50027

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра моделювання та програмного забезпечення

Dmitriy Shvets, Криворізький національний університет вул. Віталія Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, Україна, 50027

Асистент

Кафедра моделювання та програмного забезпечення

Посилання

  1. Lutsenko, I. (2016). Definition of efficiency indicator and study of its main function as an optimization criterion. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (2 (84)), 24–32. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.85453
  2. Azaryan, A., Azaryan, V. (2015). Use of Bourger-Lambert-Bera law for the operative control and quality management of mineral raw materials. Metallurgical and Mining Industry, 1, 4–8.
  3. Kiran, K. U., Ravindraswami, K., Eshwarappa, K. M., Somashekarappa, H. M. (2015). Experimental and simulated study of detector collimation for a portable 3″ × 3″ NaI(Tl) detector system for in-situ measurements. Journal of Radiation Research and Applied Sciences, 8 (4), 597–605. doi: https://doi.org/10.1016/j.jrras.2015.07.006
  4. Sabharwal, A. D., Sandhu, B. S., Singh, B. (2009). Investigations of effect of target thickness and detector collimation on 662 keV multiply backscattered gamma photons. Radiation Measurements, 44 (4), 411–414. doi: https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2009.06.010
  5. Azaryan, A. A., Azaryan, V. A., Trachuk, A. A. (2013). Quick response quality control of mineral raw materials in the pipeline. European Science and Technology. Materials of the V International scientific and practice conference. Munich, 325–331.
  6. Azaryan, A. (2015). Research of influence single crystal thickness NaJ (TL) on the intensity of the integrated flux of scattered gamma radiation. Metallurgical and Mining Industry, 2, 43–46.
  7. Kurth, H., Edwards, M. (2008). Use of on-belt analysers for improved process control of conveyed materials. Proceedings Metallurgical Plant Design and Operating Strategies (MetPlant 2008). Melbourne, 493–507.
  8. Minnett, R. C. A. (2010). The state of sampling practice in the South African minerals industry. Proceedings Sampling Conference. Melbourne, 31–50.
  9. Azaryan, A. A., Azaryan, V. A., Driga, V. V. (2011). Sistema operativnogo kontrolya kachestva zhelezistyh kvarcitov na konveyere. Kachestvo mineral'nogo syr'ya, 184–191.
  10. Azaryan, A. A., Driga, V. V., Shvydkiy, A. V. et. al. (2008). Analiz rezul'tatov ekspluatacii datchika zheleza magnitnogo v usloviyah GOKa «ArselorMittal Krivoy Rog». Metallurgicheskaya i gornorudnaya promyshlennost', 2, 111–113.
  11. Azaryan, A. A., Kucher, V. G., Shvec, D. V. (2017). Perspektivy postroeniya sistem avtomaticheskogo regulirovaniya processa magnitnoy separacii na baze pogruzhnyh analizatorov soderzhaniya magnitnogo zheleza. Kachestvo mineral'nogo syr'ya.
  12. Shvec, D. V. (2018). Avtomaticheskoe upravlenie processom izmel'cheniya magnetitovyh rud na osnove opredeleniya ih prochnosti. Kachestvo mineral'nogo syr'ya, 2.
  13. Azaryan, A. A., Dryga, V. V., Cybulevskiy, Yu. E. (2005). Issledovanie avtogeneratornogo metoda kontrolya soderzhaniya zheleza magnitnogo v produktah obogashcheniya. Kachestvo mineral'nogo syr'ya, 117–123.
  14. Sandomirskij, S. G. (2011). Perspectives of development of magnetic control of the large-size cast iron castings structure. Litiyo i Metallurgiya, 3 (62), 157–162.
  15. Sandomirskij, S. G. (2008). Magnetic control of the steel and cast iron articles structure. Modern state (review). Litiyo i Metallurgiya, 2 (46), 33–42.
  16. Porkuyan, O. V., Sotnikova, T. G. (2010). Kombinirovannyy metod opredeleniya otnositel'nogo soderzhaniya magnetita v tverdoy faze zhelezorudnoy pul'py. Vestnik Nac. tekhn. un-ta "KhPI", 12, 29–36.
  17. Morkun, V., Tron, V., Goncharov, S. (2015). Automation of the ore varieties recognition process in the technological process streams based on the dynamic effects of high-energy ultrasound. Metallurgical and Mining Industry, 2, 31–34. Available at: http://www.metaljournal.com.ua/assets/Journal/english-edition/MMI_2015_2/006Tron.pdf
  18. Morkun, V., Tcvirkun, S. (2014). Investigation of methods of fuzzy clustering for determining ore types. Metallurgical and Mining Industry, 5, 11–14. Available at: http://www.metaljournal.com.ua/assets/Journal/3-MorkunTs.pdf
  19. Morkun, V., Morkun, N. (2018). Estimation of the Crushed Ore Particles Density in the Pulp Flow Based on the Dynamic Effects of High-Energy Ultrasound. Archives of Acoustics, 43 (1), 61–67. doi: https://doi.org/10.24425/118080
  20. Goncharov, S. A. (2009). Povyshenie effektivnosti obogatitel'nyh tekhnologiy putem vozdeystviya vysokoenergeticheskogo ul'trazvuka na pererabatyvaemoe syr'e. Visnyk Kryvorizkoho natsionalnoho universytetu, 23, 236–239.
  21. Xu, Y., Guan, Z., Jin, Y., Tian, Y., Liu, Y., Xu, C., Shi, Y. (2017). Study of the ultrasonic propagation law in the gas-liquid two-phase flow of deepwater riser through numerical simulation. Journal of Petroleum Science and Engineering, 159, 419–432. doi: https://doi.org/10.1016/j.petrol.2017.09.051
  22. Kundu, S., Kumari, A., Pandit, D. K., Gupta, S. (2017). Love wave propagation in heterogeneous micropolar media. Mechanics Research Communications, 83, 6–11. doi: https://doi.org/10.1016/j.mechrescom.2017.02.003
  23. Louisnard, O. (2012). A simple model of ultrasound propagation in a cavitating liquid. Part I: Theory, nonlinear attenuation and traveling wave generation. Ultrasonics Sonochemistry, 19 (1), 56–65. doi: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2011.06.007
  24. Louisnard, O. (2012). A simple model of ultrasound propagation in a cavitating liquid. Part II: Primary Bjerknes force and bubble structures. Ultrasonics Sonochemistry, 19 (1), 66–76. doi: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2011.06.008
  25. Shayakhmetov, B., Issagulov, A., Baisanov, A., Karakeyeva, G., Issagulovа, D. (2014). Studying phase structure of burned ferrous manganese ores by method of nuclear gamma – resonance spectroscopy. Metallugiyja, 53 (2), 231–234.
  26. Dzyublik, A. Ya., Sadykov, E. K., Petrov, G. I., Arinin, V. V., Vagizov, F. H., Spivak, V. Yu. (2013). Mossbauer forward scattering spectra of ferromagnets in radio-frequency magnetic field. Yaderna fizyka ta enerhetyka, 13 (1), 73–82.
  27. Viana, S. A. A., Souza, A. S., Araujo, W. C., Ribeiro, R. V. Iron Ore Composition Monitoring Using an Automated On-Line X-Ray Spectrometer Analyzer. Available at: http://www.apc-analytics.com/sites/default/files/pdf_documents/isa_show_2008_-_solas_brauer_0.pdf
  28. Lutsenko, I., Oksanych, I., Shevchenko, I., Karabut, N. (2018). Development of the method for modeling operational processes for tasks related to decision making. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (4 (92)), 26–32. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.126446
  29. Lutsenko, I., Fomovskaya, E., Koval, S., Serdiuk, O. (2017). Development of the method of quasi-optimal robust control for periodic operational processes. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (2 (88)), 52–60. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.107542
  30. Cvirkun, S. L. (2014). Avtomaticheskaya sistema soprovozhdeniya krupnokuskovoy rudy na konveyernoy lente. Visnyk Kryvorizkoho natsionalnoho universytetu, 36, 229–234.
  31. Azaryan, A. A., Gritsenko, A. N. (2011). Mobile station for logging of blast holes. Novi technologiyi, 4, 52–55.
  32. Arena, T., McTiernan, J. (2011). On-belt analysis at Sepon Copper operation. Proceedings Metallurgical Plant Design and Operating Strategies (MetPlant 2011). Melbourne, 527–535.
  33. Delwig, C., Fettweis, H., Schnitzler, T., Wienströer, S., Ferguson, S., Noble, G. (2011). Use of an online elemental analyser to optimize the sinter process at ThyssenKrupp Steel Europe, Duisburg, Germany. Proceedings Iron Ore Conference. Melbourne, 381–388.
  34. Azaryan, A., Pikilnyak, A., Shvets, D. (2015). Complex automation system of iron ore preparation for beneficiation. Metallurgical and mining industry, 8, 64–66. Available at: https://www.metaljournal.com.ua/assets/Journal/english-edition/MMI_2015_8/011Azaryan.pdf

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-10-31

Як цитувати

Azaryan, A., Gritsenko, A., Trachuk, A., & Shvets, D. (2018). Розвиток методу оперативного контролю якості залізорудної сировини відкритого та підземного видобутку. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(5 (95), 13–19. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.144003

Номер

Том 5 № 5 (95) (2018): Прикладна фізика

Розділ

Прикладна фізика

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Albert Azaryan, Andrey Gritsenko, Annait Trachuk, Dmitriy Shvets

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.