استفاده از آزمایش سیلندر و پیستون برای پیش بینی تاثیر ایجاد بار در گردش محصول لبه بر روی عملکرد آسیاهای غلتکی فشار بالا

مکانیزم غالب شکست درآسیاهای غلتکی فشار بالا (HPGR)، شکست فشارشی است. جهت تحقیقات پایه و کاربردی شکست فشارشی، آزمایش های ساده، سریع الانجام و دانش بنیان مورد نیاز است. بنابراین برای اولین بار در ایران با طراحی جدید و ساخت سیلندر و پیستون و همچنین پانچی برای جداسازی محصول مرکزی و محصول لبه، آزمایش های شکست فشارشی با فشار 1730 بار با استفاده از پرس هیدرولیکی قابل کنترل، بر روی خوراک خط چهارم این مجتمع انجام شد. محصول لبه با خوراک تازه با نسبت بار در گردش 8/0 با هم ترکیب شدند و در سیلندر با همان فشار، مجددا مورد خردایش قرار گرفتند. در این حالت D50 محصول نهایی با استفاده از بار در گردش به میزان 25% کاهش یافت. بررسی ذرات کیک محصول آزمایش سیلندر و پیستون با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی (SEM) نشان داد که تعداد کمی از آنها دارای ترک سطحی هستند. بنابراین، ایجاد بار در گردش محصول لبه، احتمال شکست یا ایجاد ترک را برای ذرات افزایش خواهد داد. با توجه به این نتیجه، فلوشیت پیشنهادی برای ایجاد بار در گردش در مقیاس صنعتی ارایه شد. همچنین جهت محاسبه انرژی مصرفی ویژه از گراف نیرو-جابجایی که از داده های آزمایش سیلندر و پیستون به دست آمد؛ استفاده شد. در واقع انرژی جذب شده در طی فشارش، تابعی از فشار اعمال شده بر پیستون است و از مساحت زیر نمودار نیرو-جابجایی، به دست می آید. این مساحت با استفاده از روش محاسبات عددی به نام فرمول ذوزنقه (trapezoid formula) محاسبه شد.