Cách đo mức mài mòn thanh nghiền và so sánh thử nghiệm nhà cung cấp

Mức mài mòn thanh nghiền: trước hết xác định đại lượng cần đo bằng kg/t

Đối với mua hàng, mức mài mòn thanh nghiền nên trả lời một câu hỏi có thể tái lập: trong một khoảng thời gian xác định, bao nhiêu khối lượng thanh đã rời khỏi tải thanh làm việc trên mỗi tấn hệ mét cấp liệu mới được xử lý tính trên cơ sở quy khô, dưới các điều kiện vận hành đã ghi nhận? Nhà máy cũng có thể theo dõi khối lượng trên mỗi giờ vận hành hoặc mỗi đơn vị năng lượng máy nghiền, nhưng không nên trộn kg/t với các mẫu số đó, hay với tấn ướt, tấn tinh quặng, tải tuần hoàn, short ton hoặc long ton.

Sổ mua hàng riêng lẻ không phải phép đo mài mòn. Thanh được giao đến có thể dùng để bù khối lượng mất dần do mài mòn, thay thanh gãy hoặc cong tháo sớm, chủ động tăng lượng thanh trong máy, chuyển sang máy khác, bù các đoạn bị thất lạc hoặc hiệu chỉnh số liệu tồn. Trước hết, xác định ranh giới vật lý và hạch toán cho một máy nghiền hoặc một ngăn được chỉ rõ, sau đó đối chiếu tải thanh ở đầu và cuối mỗi khoảng so sánh.

Phương pháp ở quy mô toàn nhà máy của Sepúlveda năm 2004 được xây dựng cho tiêu hao bi nghiền và các giai đoạn kiểm soát kéo dài, không phải một bản quy cách hoàn chỉnh cho thanh nghiền. Bài học có thể áp dụng là tính kỷ luật của chương trình: xác định điều kiện vận hành, ghi dữ liệu cần thiết và dùng phương pháp tính nhất quán trước khi so sánh việc thay nhà cung cấp hoặc sản phẩm. Tổng quan của Aldrich làm rõ thêm giới hạn này vì các biến về quặng, bùn quặng, vật nghiền và vận hành tương tác với nhau, khiến khó so sánh trực tiếp kết quả từ các máy nghiền được mô tả không đầy đủ.

Bối cảnh máy nghiền thanh cần được xem xét riêng. Nghiên cứu nghiền khô theo mẻ của Zeng và Forssberg cho thấy cỡ hạt cấp liệu, đường kính thanh, thành phần tải thanh và thời gian nghiền ảnh hưởng đến kết quả nghiền. Đây không phải thử nghiệm mài mòn giữa các nhà cung cấp và không đưa ra dự báo kg/t, nhưng đủ để bác bỏ một phép so sánh chỉ ghi thành phần hóa học của vật nghiền mà bỏ qua điều kiện máy và tải thanh.

Nguồn:[1][2][5]

Cân bằng khối lượng kg/t đã được đối chiếu

Chọn một cơ sở báo cáo và ghi vào quy trình thử nghiệm. Với máy nghiền nhận thanh mới hoặc thanh chuyển vào đã xác minh, định nghĩa M-in là toàn bộ khối lượng thanh đi vào ranh giới máy nghiền, M-out là khối lượng thanh chuyển ra đã cân, và biến động lượng thanh trong máy là khối lượng tải thanh làm việc cuối kỳ trừ đầu kỳ. Tiêu hao tổng của thanh trong khoảng đo bằng M-in trừ M-out trừ biến động lượng thanh trong máy. Chia kết quả cho số tấn hệ mét cấp liệu mới quy khô đã xử lý trong cùng khoảng thời gian đồng bộ để báo cáo mức tiêu hao tổng kg/t.

Tiêu hao tổng là lượng cần thay thế qua ranh giới đã xác định; không nhất thiết là mài mòn dần. Lần đối chiếu thứ hai có thể trừ các đoạn gãy, thanh cong, thanh rút theo kế hoạch và vật liệu tháo ra thu hồi khác đã được cân riêng. Phần dư còn lại của cân bằng khối lượng bao gồm mài mòn không thu hồi được, vật liệu bị cuốn ra, mảnh vỡ chưa cân, dùng hỗn hợp và sai số đo. Gọi đây là phần dư, trừ khi nhà máy có bằng chứng rằng các thành phần khác không đáng kể hoặc đã được định lượng riêng.

Dùng hồ sơ khối lượng từ phép đo đã hiệu chuẩn hoặc được kiểm soát cho thanh nạp và vật liệu thu hồi, quy định cách khảo sát lượng thanh trong máy, đồng thời đồng bộ cân quặng, hiệu chỉnh độ ẩm, sổ nạp thanh và sổ dừng máy. Hướng dẫn đo lường của NIST xem độ lặp lại, độ tái lập, độ ổn định và độ không đảm bảo là các đặc tính của quá trình đo. Những nội dung này áp dụng trực tiếp ở đây: không thể phân biệt đáng tin cậy hai nhà cung cấp khi ước tính lượng thanh trong máy hoặc cơ sở khối lượng cấp liệu quy khô biến động lớn hơn chênh lệch đang quan sát.

Các báo cáo trước đây cho thấy vì sao số liệu phải luôn đi kèm đơn vị và bối cảnh. Báo cáo RI 9166 của Cục Mỏ Hoa Kỳ ghi nhận tổng mức mài mòn thanh nghiền tại một cơ sở quặng sắt Pea Ridge. Giá trị là 0.9 lb trên mỗi short ton quặng quy khô, sử dụng thanh thép cacbon kích thước 3 in × 13 ft. Giá trị này tương đương khoảng 0.45 kg trên mỗi tấn hệ mét.

RI 7826 báo cáo 2.1 lb trên mỗi long ton cấp liệu, khoảng 0.94 kg trên mỗi tấn hệ mét, cho điều kiện nghiền thanh taconit đã nêu; đồng thời mô tả toàn bộ nghiên cứu có tính định hướng vì trạng thái cân bằng của sơ đồ công nghệ và biến động quặng hạn chế khả năng diễn giải. Cả hai trường hợp đều không phải mục tiêu dành cho nhà cung cấp hay kết quả hiện tại của JOTAIN.

Sử dụng sổ thử nghiệm tiêu hao thanh nghiền để nhập lượng thanh đầu kỳ và cuối kỳ, lượng bổ sung, lượng lấy ra và cấp liệu quy khô cho cùng một khối so sánh. Công cụ tính tiêu hao tổng theo kg/t và cung cấp mẫu Excel cho các khối lặp lại; cả phép tính lẫn ví dụ minh họa đều không phải kết quả thử nghiệm đã công bố của JOTAIN.

Nguồn:[1][3][4][7]

Nguồn:[1][3][4][7]

Mài mòn, gãy, cong, thanh tháo ra và tổn thất khi thao tác

Lập sổ theo dõi tổn thất trước khoảng đo nền đầu tiên. Mài mòn dần là phần khối lượng không còn thu hồi được từ thanh sau quá trình làm việc, nhưng cân bằng khối lượng tại nhà máy thường xác định phần này dưới dạng phần dư thay vì cân trực tiếp. Gãy là một sự cố riêng lẻ cần ghi nhận; hồ sơ nên có số lượng, khối lượng thu hồi, vị trí gãy, kích thước ước tính khi đang làm việc, ngày, sự kiện vận hành và nhà cung cấp hoặc lô khi vẫn có thể truy xuất. Không chỉ báo cáo tình trạng gãy bằng tỷ lệ phần trăm nếu chưa nêu rõ mẫu số.

Thanh cong và các lần tháo thanh theo kế hoạch tạo ra chi phí và gánh nặng vận hành khác. Ghi lại khối lượng thu hồi, tình trạng, lý do tháo, thời gian thao tác và việc thanh được loại làm phế liệu, chuyển đi hay trả về để kiểm tra. Dùng các mã giao dịch riêng cho nạp bù thường lệ, chủ động tăng tải thanh, tháo thanh khi chuyển đổi và tháo khẩn cấp. Vật nghiền dùng hỗn hợp hoặc các đoạn thanh không nhận diện được cần có nhóm riêng, không mặc nhiên quy cho nhà cung cấp đang thử.

Phải thể hiện rõ cân bằng khối lượng. Lượng thanh đầu kỳ cộng lượng thanh đưa vào bằng lượng thanh cuối kỳ cộng lượng chuyển ra, lượng tháo ra đã cân và phần dư của cân bằng khối lượng. Nếu chênh lệch không nằm trong dung sai đối chiếu đã công bố trước, đánh dấu khoảng đo là không hợp lệ, chưa chắc chắn hoặc cần bên mua xem xét. Tuyệt đối không giảm phần chênh lệch chưa giải thích được bằng cách âm thầm thay đổi sản lượng quặng, ước tính lượng thanh trong máy hoặc phân loại sự cố sau khi đã thấy nhà cung cấp nào có vẻ tốt hơn.

RI 9166 cũng lưu ý về cơ chế hao mòn. Trong trường hợp máy nghiền thanh Pea Ridge được khảo sát, báo cáo ước tính ăn mòn điện hóa chiếm khoảng 4% tổng mức mài mòn thanh ở các điều kiện đã ghi nhận. Không thể áp dụng kết quả đó cho quặng, thành phần hóa học nước, vật nghiền hoặc máy nghiền khác. Sổ theo dõi trước hết nên ghi các quan sát và tổn thất; việc xác định cơ chế cần một cuộc khảo sát riêng.

Nguồn:[3][7]

Một khoảng vận hành có thể so sánh

Không chỉ dùng phép tính để quy về cùng cơ sở khi điều kiện làm việc thực tế đã thay đổi. Trước hết, cùng đội ngũ kỹ thuật của bên mua xác định các khối vận hành có thể so sánh. Kiểm tra nhóm quặng hoặc cấp liệu, phân bố cỡ hạt cấp liệu, cơ sở độ ẩm hoặc hàm lượng rắn, dải năng suất và mục tiêu cỡ hạt sản phẩm. So sánh tốc độ máy nghiền, phép đo công suất, khối lượng và cơ cấu kích thước tải thanh, cùng điều kiện nước hoặc bùn quặng. Đồng thời so sánh tình trạng tấm lót, điều kiện tháo liệu và chế độ vận hành. Đội ngũ kỹ thuật phải đánh giá xem các điều kiện có đủ tương đồng để so sánh hợp lệ hay không.

Ghi số liệu cụ thể thay vì chỉ viết vận hành bình thường. Thử nghiệm nhà cung cấp với quặng mềm hơn, mục tiêu sản phẩm thô hơn, năng suất thấp hơn, tấm lót mới hoặc tải thanh khác có thể cho kg/t thấp hơn mà chưa chứng minh được tác động của vật nghiền. Không nên loại một thử nghiệm chỉ vì đã gặp sự cố vận hành. Giữ lại dữ liệu, xác định sai lệch và áp dụng quy tắc đưa vào hoặc loại khỏi đánh giá đã thống nhất.

Dùng năng lượng riêng tính bằng kWh trên mỗi tấn quy khô cùng các chỉ tiêu sản phẩm hoặc sơ đồ công nghệ đạt được làm biến số đi kèm, không thay thế cho kg/t. Nghiên cứu tải thanh nghiền của Zeng và Forssberg cho thấy cỡ hạt cấp liệu, đường kính thanh, thành phần tải thanh và thời gian nghiền ảnh hưởng đến kết quả nghiền. Aldrich mô tả thêm các biến tương tác liên quan đến vật nghiền, quặng, bùn quặng và quá trình. Không nguồn nào đưa ra một hệ số hiệu chỉnh duy nhất; vì vậy bên mua không nên dùng công thức thiếu căn cứ để quy các khoảng đo không tương đồng về cùng cơ sở.

RI 7826 đưa ra một lưu ý từ nghiên cứu thí điểm của cơ quan nhà nước: các tác giả xem kết quả chỉ có tính định hướng vì sơ đồ công nghệ cần thời gian để đạt cân bằng và không thể tránh biến động quặng. Khi so sánh nhà cung cấp hiện nay, nên quy định trước giai đoạn ổn định, loại trừ hoặc đánh dấu vật liệu chuyển tiếp và giữ lại nhiều khối so sánh tương đương, thay vì chọn riêng tuần có kết quả tốt nhất.

Sử dụng danh mục dữ liệu vận hành thanh nghiền để chốt các trường dữ liệu về máy nghiền, cấp liệu, tải thanh, mài mòn, gãy và thử nghiệm trước khi so sánh kg/t.

Nguồn:[2][4][5][8]

Nguồn:[2][4][5][8]

Thử nghiệm nhà cung cấp trong điều kiện tương ứng và quy tắc dừng

Lập kế hoạch chương trình trước khi đưa vật liệu vào máy nghiền. Bắt đầu bằng các khối số liệu nền lặp lại theo hệ thống đo đã được phê duyệt. Sau đó nhận diện và tách riêng vật liệu thử theo nhà cung cấp, mác thép và tiêu chuẩn, mẻ luyện, lô nhiệt luyện hoặc lô gia công, đường kính, chiều dài, bó và lần nạp thanh. Quy định cách tháo bỏ, dùng hỗn hợp, đánh dấu hoặc hạch toán các thanh đang có trong máy, cùng thời gian chuyển đổi hoặc ổn định được loại khỏi so sánh. Không có thời gian chuyển đổi cố định; thời gian này phụ thuộc vào mô hình tải thanh của nhà máy và thiết kế thử nghiệm.

Khi sản xuất cho phép, dùng các khối có thể so sánh để quan sát từng nhà cung cấp qua những điều kiện gây nhiễu đáng kể như đợt xử lý quặng, tình trạng tấm lót, lịch ca vận hành hoặc mùa. NIST mô tả việc chia khối là cách gom ảnh hưởng của các biến gây nhiễu đã biết, trong khi yếu tố cần nghiên cứu thay đổi trong các khối đồng nhất. Một chương trình nghiền thanh có thể không áp dụng được ngẫu nhiên hóa theo mô hình sách giáo khoa, nhưng bên mua vẫn có thể quy định trước cách chia khối, thứ tự nhà cung cấp, xử lý chuyển tiếp và phương pháp phân tích, thay vì để thứ tự theo lịch quyết định bên tốt hơn. ^[8]

Lặp lại phép đo qua đủ các khoảng vận hành ổn định để thể hiện biến động thông thường và mức chênh lệch có ý nghĩa thương mại. Không chọn thời lượng từ một lời hứa tiếp thị. Các đầu mối của bên mua về nhà máy, kỹ thuật, thống kê, mua hàng, an toàn và tài chính nên phê duyệt mức sử dụng tối thiểu, số lần lặp cần thiết, phương pháp xác định độ không đảm bảo và ngưỡng chênh lệch để ra quyết định, dựa trên năng lực đo lường, mức thay mới lượng thanh trong máy, biến động quặng và hậu quả của quyết định sai.

Quy tắc dừng vì an toàn và quá trình được ưu tiên hơn yêu cầu hoàn tất thống kê. Xác định trước cách ứng phó tại cơ sở khi có gãy bất thường, thanh cong hoặc đan rối, tải thanh không ổn định, rung hoặc tiếng ồn khác thường, tắc cửa tháo, chỉ tiêu sản phẩm hoặc tỷ lệ thu hồi vượt giới hạn, công suất hoặc năng suất vượt giới hạn, thao tác không an toàn, mất truy xuất hoặc tình huống khác kích hoạt quy trình quản lý thay đổi. Ghi nhận thử nghiệm đã dừng như một kết quả, kèm thời gian và điều kiện đã chịu tải cùng bằng chứng; không ngoại suy thành giá trị cho toàn bộ tuổi thọ.

Khi nhà máy đã đối chiếu xong khoảng đo nền và khoảng thử thanh đề xuất, liên kết kết quả với ứng dụng và yêu cầu báo giá thanh nghiền để vật liệu, kích thước, kiểm tra, đóng gói, điểm đến và số lượng thử nghiệm được báo giá cùng nhau.

Nguồn:[1][7][8][9]

Chi phí trên mỗi tấn, độ không đảm bảo và kết quả vận hành

Tính chi phí vật nghiền giao đến địa điểm thỏa thuận trên mỗi tấn quy khô trong vận hành thường xuyên bằng mức tiêu hao tổng kg/t đã hiệu chỉnh nhân với giá thanh trên mỗi kilôgam, với cùng phạm vi thương mại. Nêu rõ có bao gồm cước vận chuyển, thuế nhập khẩu, bảo hiểm, giao hàng nội địa, đồng tiền, điều khoản thanh toán, khoản thu hồi phế liệu và các loại thuế hay không. Báo cáo riêng chi phí một lần cho thử nghiệm, kiểm tra, tách riêng vật liệu và chuyển đổi để không làm sai lệch so sánh tiêu hao trong vận hành thường xuyên.

Chỉ cộng chi phí vận hành khi đã thống nhất quy tắc phân bổ và có hồ sơ sự kiện làm căn cứ. Các khoản này có thể gồm nhân công thao tác được ghi nhận, xử lý thải bỏ, công việc thay thế theo kế hoạch và thời gian dừng máy ngoài kế hoạch. Giữ cỡ hạt sản phẩm, năng suất, năng lượng riêng, tỷ lệ thu hồi, chất lượng, tương tác với tấm lót và an toàn thành các kết quả riêng trước khi quy đổi ra giá trị tài chính. Báo giá vật nghiền và mô hình chi phí nhà máy trả lời những câu hỏi khác nhau.

Trình bày từng giá trị kg/t theo tuần hoặc theo khối vận hành, không chỉ giá trị trung bình toàn chương trình. Nêu biến động đo lường và quá trình, dữ liệu bị thiếu, các khoảng đo bị loại và phương pháp phân tích. Hướng dẫn đo lường của NIST nhấn mạnh độ lặp lại, độ tái lập, độ ổn định và độ không đảm bảo; các đặc tính này quyết định liệu chênh lệch quan sát được có lớn hơn nhiễu của hệ thống đo và quá trình hay không.

Dùng ngưỡng chênh lệch để ra quyết định đã công bố trước. Ước lượng điểm thấp nhất không nhất thiết là lựa chọn tốt nhất, và các khoảng ước lượng chồng lấn tự chúng không chứng minh hai kết quả bằng nhau. Xem xét mức chênh lệch, độ không đảm bảo, kết quả an toàn và quá trình, truy xuất, độ tin cậy cung ứng, điều kiện thương mại và hậu quả của quyết định sai. Nêu rõ kết luận chỉ áp dụng cho máy nghiền, các lô vật liệu, chương trình và điều kiện đã ghi nhận.

Nguồn:[1][2][7]

Nguồn:[1][2][7]

Thử mài mòn trong phòng thí nghiệm có thể cho biết điều gì và có giới hạn nào

ASTM G65 là phép thử cát khô và bánh xe cao su có kiểm soát, dùng để xếp hạng vật liệu kim loại trong điều kiện mài mòn gây xước quy định. Phần ý nghĩa chính thức của tiêu chuẩn nêu rằng phương pháp không tái tạo mọi điều kiện quá trình, bao gồm hình học hạt mài, áp lực, va đập hoặc tác nhân ăn mòn, và không nên dùng để dự đoán chính xác khả năng chống mài mòn trong một môi trường cụ thể. Kết quả G65 chỉ có thể sàng lọc hoặc đặc trưng hóa vật liệu đề xuất trong phạm vi vật liệu và quy trình đã nêu; không thể quy đổi thành kg/t của thanh nghiền hoặc tuổi thọ trong máy nghiền.

Giữ hồ sơ phòng thí nghiệm và hồ sơ nhà máy trong các cột bằng chứng riêng. Nếu nhà cung cấp đưa dữ liệu mài mòn, độ cứng, tổ chức tế vi, va đập, thành phần hóa học hoặc nhiệt luyện, yêu cầu nhận diện mẫu, phương pháp và phiên bản, trạng thái, vị trí, phòng thí nghiệm, kết quả thực tế, mẻ luyện hoặc lô công nghệ được đại diện và giới hạn áp dụng kết quả sang điều kiện khác. Các loại tài liệu kiểm tra theo ISO 10474 trình bày bằng chứng do đơn hàng yêu cầu, nhưng không tạo ra điều khoản nghiệm thu hiệu quả sử dụng thực tế.

Phát hành yêu cầu báo giá cho nhà cung cấp cùng với đề cương thử nghiệm tại nhà máy. Nhà cung cấp chịu trách nhiệm về sự phù hợp với quy cách thanh đã chấp thuận và bộ hồ sơ truy xuất. Bên mua chịu trách nhiệm về định nghĩa dữ liệu máy nghiền, kiểm soát vận hành, an toàn, đánh giá thống kê, giả định chi phí và quyết định cuối cùng của nhà máy. Nếu có đề xuất thương mại về bảo hành hiệu quả sử dụng, cần thương lượng riêng các định nghĩa, trường hợp loại trừ, biện pháp khắc phục và thẩm quyền; nội dung này không ngầm đưa ra bảo hành nào.

Mẫu dưới đây để các giá trị trong ngoặc vuông vì nhà máy phải tự xác định. Đính kèm bảng tính cân bằng khối lượng, bảng các khoảng đo có thể so sánh, trình tự chương trình, quy tắc dừng, từ điển dữ liệu và ma trận phê duyệt. Yêu cầu mọi bên chào giá trả lời cùng các trường thông tin và liệt kê sai lệch trước khi sản xuất hoặc trước khi cho phép tiến hành thử nghiệm.

Hạng mục: Thanh nghiền cho thử nghiệm so sánh có kiểm soát tại nhà máy [cơ sở và máy nghiền]
Thanh đề xuất: [nhà cung cấp, mác/tiêu chuẩn, đường kính × chiều dài, trạng thái nhiệt luyện, số lượng]
Truy xuất: [mẻ luyện, lô nhiệt luyện, ký mã hiệu bó, chứng chỉ, hồ sơ giao hàng]
Câu hỏi thử nghiệm: [nhà máy đang so sánh điều gì và kết quả nào sẽ làm thay đổi quyết định mua]
Cân bằng khối lượng: [lượng nạp thêm, tải thanh đầu/cuối kỳ, các đoạn thu hồi, thanh cong, thanh tháo theo kế hoạch, vật nghiền không nhận diện được]
Cơ sở khối lượng cấp liệu: [cấp liệu mới quy khô, cân, phương pháp độ ẩm, khoảng thử nghiệm đồng bộ]
Điều kiện làm việc có thể so sánh: [quặng/cấp liệu, phân bố cỡ hạt, năng suất, tốc độ, công suất, mục tiêu sản phẩm, bùn quặng/nước, tình trạng tấm lót và tải thanh]
Trình tự: [các khối số liệu nền, chuyển đổi, ổn định, các khối thử thanh đề xuất]
Đo lường: [kiểm tra cân, phương pháp xác định lượng thanh trong máy, người phụ trách dữ liệu gốc, quy tắc dữ liệu bị thiếu]
Sổ sự kiện: [gãy, cong, tháo thanh, thao tác, dừng máy, truy xuất]
Quy tắc dừng: [an toàn tại cơ sở, tình trạng máy nghiền, gãy/đan rối, sản phẩm, công suất, năng suất]
Cơ sở chi phí: [giá giao hàng, phạm vi cước vận chuyển/thuế nhập khẩu, khoản thu hồi phế liệu, chi phí thường xuyên và chi phí thử nghiệm một lần]
Quyết định: [khối được đưa vào đánh giá, độ không đảm bảo, ngưỡng chênh lệch thương mại, thẩm quyền tiếp tục/lặp lại/dừng]
Chứng từ: [loại ISO 10474 nếu được đặt hàng, kết quả thực tế, hồ sơ sản xuất/kiểm tra, sơ đồ lô, sai lệch]
Đơn hàng và quy trình thử nghiệm của nhà máy quy định phép so sánh. Kết quả mài mòn trong phòng thí nghiệm chỉ là bằng chứng sàng lọc, không được quy đổi thành kg/t hoặc mức tiết kiệm tại nhà máy.

Nguồn:[6][7][8][9]