:
با افزایش جمعیت و بالا رفتن سطح زندگی تقاضا برای كالاهای مرغوب تر و ارزان تر روز به روز افزایش
می یابد .در این میان تولید كنندگانی كه بتوانند كالاهای تولیدی خود را از نظر كیفیت،
كمیت و قیمت، با نیاز جامعه هماهنگ كنند، می توانند در صحنه رقابت پیروز شده و خود را از بحران های
شدید اقتصادی كه حاصل همین عدم هماهنگی و تطابق محصولات تولیدی با نیاز جامعه است ، نجات
دهند. از طرفی چون مشخصات مواد اولیه مستقیما در مشخصات كالاهای تولیدی تاثیر می گذارد ، تولید
كالاهای مطلوب بدون توجه به كیفیت و قیمت مواد اولیه امكان پذیر نیست. لذا بخش اعظم این مسئولیت بر
عهده تولید كنندگان مواد اولیه است. این تولید كنندگان از یک طرف به دلیل عدم دسترسی به منابع مرغوب
و ارزان قیمت و از طرف دیگر توسط صنایع مصرف كننده محصولاتشان دائما تحت فشار بوده اند و این
مساله بعضا مشكلاتی را نیزبرای آنها به همراه داشته است. در این راستا بهینه سازی خط تولید این
كارخانجات و افزایش بهره وری آنها در ابعاد گوناگون می تواند به عنوان بهترین راه ممكن و بعضا به عنوان
تنها راه چاره در هماهنگ كردن مشخصات تولیدات آنها با نیاز كارخانجات صنعتی مورد توجه قرار گیرد .
پایان نامه حاضر نتیجه بررسیهای انجام شده به منظور افزایش بهره وری خط تولید كارخانه سیلیس البرز
است كه مطالب آن در چهار فصل زیر تنظیم شده است.
فصل اول: فصل اول شامل اهداف و پیشینه تحقیق، همچنین روش كار و تحقیق می باشد.
فصل دوم : در فصل دوم در مورد سیلیس و كانی های گروه sio2 كلیاتی ارائه شده است. رئوس مهمترین
مطالب ارائه شده در این فصل عبارتند از: كانی شناسی كانی های گروه sio2 ، شرایط تشكیل كانی های
گروه sio2 و معادن سیلیس ایران می باشد.
فصل سوم: در فصل سوم درباره كاربرد كانیهای گروه sio2 و روش های فرآوری سیلیس در جهان و … كه
در مورد هر یک به تفضیل مطالبی ارائه شده است.
فصل چهارم: در این فصل نتایج حاصل از مطالعاتی كه به منظورشناسایی هر چه بیشتر خوراك كارخانه
سیلیس البرز (سنگ سیلیس معدن كیسه جین) انجام گردید، ارائه شده است. این مطالعات شامل ، مطالعات
زمین شناسی و ژنز ، مطالعات و نتایج ماكروسكوپی و میكروسكوپی، مطالعه
درجه آزادی كانی ها، مطالعه تركیب شیمیایی، مطالعه تاثیر میزان رقت خوراك بر روی قابلیت خردایش آن و
نهایتا مطالعه تاثیر میزان رقت خوراك بر روی میزان سایش بار خرد كننده و جدار داخلی آسیاهای میله ای
می باشد .
– در بخش دوم از فصل چهارم به معرفی دستگاه و تجهیزات كارخانه سیلیس البرز پرداخته و
فلوشیتهایی از قسمتهای مختلف كارخانه اعم از ( سنگ شكنی ، سالن تولید، سالن آرایش ) ارائه شده
است. همچنین بعد از معرفی واحدهای مختلف كارخانه، نحوه و چگونگی فرایند تولید در این
واحدها تشریح شده است.
3- فصل پنجم : در این فصل بعد از بحث و نتیجه گیری برای افزایش بهره وری كارخانه سیلیس البرز
پیشنهادهایی برای اصلاح فرایند تولید و افزایش راندمان و كارایی دستگاه های مذكور ارائه شده
است.
اهداف كلی و فرعی تحقیق:
بررسی عوامل مؤثر و ارائه راهكارهای اجرائی برای افزایش بهره وری خط تولید، كارخانه سیلیس البرز از
اهداف كلی این تحقیق بوده و از تحقیقات فرعی این پروژه می توان به موارد زیر اشاره كرد:
دستیابی به حداكثر كیفیت ممكن در محصول ، كاهش مشكلات بازار یابی و فروش محصول. افزایش
راندمان دستگاه ها و استفاده از حداكثر ظرفیت آنها، كاهش ساعات توقف خط تولید . كاهش استهلاك
تجهیزات و تلفات انرژی و ضایعات مواد اولیه و بهینه كردن باطله های كارخانه .
2-1 ) پیشینه تحقیق :
تحقیقی درباره سیلیس به علت كاربرد و موارد مصرف آن در صنعت پیشینه تاریخی فراوانی دارد، امروزه در
جوامع پیشرفته موارد مصرف سیلیس در ریخته گری و صنایع درجه دوم جای خود را به مصرف سیلیس
برای تولید شیشه می دهد با افزایش جمعیت و بالا رفتن سطح زندگی تقاضا برای كالاهای مرغوبتر و ارزانتر
روز به روز افزایش می یابد. در این میان تولید كنندگانی می توانند در صحنه رقابت پیروز باشند كه بتوانند
كالاهایی با كیفیت و كمیت و قیمت پایین تولید كنند از طرفی چون مشخصات مواد اولیه مستقیما در
مشخصات كالاهای تولیدی تاثیر می گذارد . همچنین به دلیل عدم دسترسی به منابع مرغوب و ارزان قیمت
و فشار از طرف صنایع مصرف كننده بر محصولات تولید كنندگان بعضا مشكلاتی را برای آنها به همراه
داشته است .
3-1 ) روش كار و تحقیق :
روش كار در این پروژه به صورت حضوری در معدن و خط تولید كارخانه و بررسی قسمتهای مختلف
كارخانه و استفاده از آزمایشات انجام شده و بروشورها ، همچنین استفاده از مطالب كتابخانه ای و سایتهای
معتبر جهانی اویستا ، رزنت، گوگل و …. می باشد.
:
روش های شناسایی و اکتشافی سنجش از دور، ژئوفیزیک و ژئوشیمی، روش هایی هستند که نسبت
به روش های حفاری بسیار ارزانتر و کم هزینه تر می باشند، بنابراین انجام این روش ها قبل از حفاری، در
بسیاری موارد باعث کاهش ریسک های سرمایه گذاری و هزینه عملیات اکتشافی می شـود. بررسـی هـای
سنجش از دور به دلیل دید وسیع و یک پارچه و محدوده های طول موجی مختلـف، از بهتـرین روش هـا
در پی جویی کانسارها است. با بهره گرفتن از این داده ها می توان خطواره ها، شکستگی ها و نیز دگرسانی ها
را تعیین کرد . البته با توجه به خصوصیت این روش بایستی ویژگی هـای مـرتبط بـا حـض ،ور کانـسارها در
سطح زمین رخنمون داشته باشد.
روش های ژئوفیزیکی نیز یکی از روش های مفید در اکتشاف کانسارها است که می تـوان آنهـا را در
زمین، دریا یا هوا انجام داد . در مناطقی که وسعت زیادی دارند غالبا از روش هوابرد استفاده می شود، زیرا
این روش خیلی سریع و با دقت بیشتر انجام می گیرد و مهمتر اینکه هزینه پروژه را تا حد امکـان کـاهش
می دهد. از داده های ژئوفیزیک مغناطیس سنجی و رادیومتری هوابرد در تعیـین منـاطق دارای اورانیـوم
استفاده می شود. به این صورت که داده های رادیومتری بـا اسـتفاده از تشعـشعات مـرتبط بـا اورانیـوم و
عناصر پرتوزای همراه آن مناطق بی هنجاری را تعیین می کنند و یا در کانسارهایی که آهن و اورانیوم، بـا
هم، هم پوشانی دارند، می توان از داده های مغناطیس سنجی استفاده کرد.یکـی از اسـتفاده هـای عمـده
ژئوفیزیک، بهینه سازی شبکه حفاری های اکتشافی است که بدین ترتیب مـی توانـد نقـش ارزنـده ای در
کاهش هزینه و افزایش سرعت عملیات اکتشافی داشته باشد .
روش های ژئوشیمی اکتشافی نیز یکی از روش هـای مفیـد در اکتـشاف کانـسارها اسـت. هـدف از
ژئوشیمی اکتشافی، شناسایی نهشته های جدید فلزی و غیر فلزی و ذخایر نفـت و گـاز طبیعـی اسـت . در
تمامی موارد فوق، اصول عملیات اکتشافی بر مبنای یافتن تمرکزهایی از یک یا چند عنصر یا کـانی هـای
معدنی با غلظتی بالاتر از مقدار زمینه است، بنحوی که بتوان آن را ناهنجاری نامید . از نقطـه نظـر علمـی،
تعیین مکان واقعی نهشته های کم عیار فوق العاده مشکل است بویژه اگـر توسـط قـشر سـطحی پوشـیده
شده باشد، که در چنین مواردی استفاده از ژئوشیمی اکتشافی مفید واقع می شود. روش هـای ژئوشـیمی
روش های مستقیمی هستند که در آنها برای کشف ناهنجاری های حاصل از فراوانـی یـک عنـصر معـین،
خود آن عنصر و یا عنصری که بصورت ردیاب در ارتباط با آن است اندازه گیری و بررسی مـی شـود . روش
های ژئوشیمی شامل رسم نقشه آنومالی ژئوشـیمیایی و تعیـین منـاطق پتانـسیل دار و همچنـین شـامل
عملیت کنترل آنومالی ها می باشد که در نهایت پس از کنترل آنومالی ها مناطق امید بخش جهـت ادامـه
مراحل اکتشافی معرفی می شوند.
فروسیلیسیم آمیژانی است از آهن و سیلیسیم كه از طریق حرارت دادن ، احیا ء و ذوب
سنگ آهن و سیلیس (كوارتز) توسط كربن ، عمدتا در كوره های قوس الكتریكی تولید می .دنشو
نسبت تركیبی آن عمدتا از 10 تا 90 درصد سیلیسیم و بقیه آهن است . در همین حال عناصر
ناخالصی نظیر منگنز ، ،كرم فسفر ، گوگرد و آلومینیم در مقادیر كمتر از 0/5 درصد در
فروسیلیس می توانند حضور داشته باشند . كربن به عنوان ناخالصی (ناخواسته) و همچنین به
عنوان عنصر سوم در انواع فروسیلیسها حضور دارد . فروسیلیسیم یكی از آمیژانهای مورد
مصرف در صنایع مختلف ، به خصوص صنایع متالورژی است و از این نظر اهمیت بالائی دارد .
چگونگی كاربرد این ماده در صنعت تا حدود زیادی به نسبت آهن و سیلیسیم موجود در آن و
همچنین ناخالصیهای متعارف بستگی دارد . فروسیلیسیم در صنایع متالورژی به عنوان عنصر
آلیاژی ، جوانهزا و اكسیژنزدا و سیلیسیم تقریباً خالص در صنایع الكترونیكی به عنوان نیمه
هادی و یكسوكننده می تواند كاربرد داشته باشد . علاوه بر آن مشتقات تركیبی سیلیس در
ساخت رزینهای سیلیسیمی ، لعاب ،ها لاستیک و … مصرف می .شود .
صنعت فروآلیاژ
فروآلیاژ آ ، لیاژ هایی هستند كه از آهن و یک یا چند عنصر دیگر تشكیل شـده انـد و شـرایط آ سـان
داخل شدن عنصر یا عناصر مورد نظر به فولاد یا چدن مذاب را فراهم می كنند . نقش این عناصر مـی توانـد
شامل اكسیژن زدایی و یا ایجاد ساختار مورد نظر و دستیابی به خواص فیزیكـی و شـیمیایی مطلـوب بـرای
كاربردهای معین انواع فولاد و چدن باشد .
این عناصر عبارت اند از سیلیسیم . منگنز . كروم . مولیبدن . وانادیوم . تیتانیوم . كبالت . نیكل و تنگستن .
…و افزودن عناصر فوق الذكر به صورت خالص به آلیاژ های ( فولاد و چدن ) به دلایل زیر انجام نمی شـود :
[29]
1- تولید بعضی از فلزات به صورت خالص از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست .
2- قیمت عناصر آلیاژی به شكل خالص بسیار گران و هزینه تولید آ نها بسیار زیاد است .
3- نقطه ذوب عناصر در حالت خالص بیشتر از حالت آلیاژی است . لذا ایجاد دمای مورد نظر برای ذوب
عناصر خالص علاوه بر ایجاد هزینه های بیشتر برای تولید، مشكلات فنی زیادی هم به دنبال دارد و
اصولاً ا ستفاده از فروآلیاژ ها به طور قابل توجهی آسان تر از افزودن عناصر به صورت خالص است .
بعضی از فرو آلیاژ ها نقش جوانه زدایی فاز های معینی از جمله گرافیت كـروی و یـا بهینـه سـازی و
پالایش ریز ساختار را در آلیاژ های چدن بازی می كنند و به ایـن فروآ لیـاژ هـا مـواد تلقیحـی یـا جوانـه زا
inoculant می گویند . [29 ]
كاربرد عمده فرو آلیاژ ها در صنایع تولید انواع چدن و فولاد ریخته گری و الكترودسازی است . از این رو
فروآلیاژ ها در تولید فولاد و قطعات ریخته گری فولادی و چدنی نقش منحصر به فردی ایفا مـی كن نـ د لـذا
توسعه ظرفیت تولید فولاد و چدن در ایران مانند سایر كشورها با افزایش مصرف فروآلیاژ همراه خواهد بـود .
بر این اساس تولید فروآلیاژ ها از نظر كمی و كیفی به تولید فولاد و گسترش صـنایع ریختـه گـری وابسـته
است و هر قدر تولید فولاد و قطعات ریخته گری شده چدن بیشتر باشد نیـاز بـه فروآلیـاژ هـا بـه خصـوص
فروسیلیسیم بیشتر خواهد بود آ از . نجا كه تولید فولاد در توسعه اقتصادی نقش مهمی دارد لذا تولید فروآلیاژ
ها برای اقتصاد ملی از اهمیت بسیاری برخوردار است . با توجه به اینكه تهیه مواد اولیه و انرژی زا برای تولید
فولاد در ایران مشكل زیادی ندارد و هم اكنون ( 1388 ) تقریبا معادل كل تولید داخلی محصولات فـولادی ،
متاسفانه از خارج وارد می شود . مسلما در آینده با راه اندازی و بهره برداری از كارخانه های در دست تجهیز
تولید فولاد ، مصرف فروآلیاژها مخصوصا فروسیلیس یم در كشور باید افزایش یابد
در حال حاضر 6 نوع فروآلیاژ و اكسید مولیبدن در 19 واحد فروآلیاژ و اكسید مولیبدن در ایران تولید
می شوند
اکتشاف کانسارها، فرایندی مرحله ای بوده که در مقیاس کوچک و در منطقه ای وسیع آغاز شده، سپس
به مناطق کوچک تبدیل میشود و سرانجام پس از اجرای مطالعات تفضیلی اب انتخاب محل هـایی بـ رای
حفاری به منظور دست یافتن به ذخایر معدنی پنهان پایان میپذیرد. شناسایی مناطق امید بخش اولیـه،
نخستین گام در اکتشافات مقدماتی است که در آن از روش های گوناگونی مانند روش هـای ژئـوفیزیکی
(مغناطیس سنجی و …)، ژئوشیمیایی (نمونه بـرداری از رسـوبات رودخانـه ای و … )، سیـستم اطلاعـات
جغرافیایی و … استفاده می شود . علم سنجش از دور یکی از روش های نوینی است که می تواند جــهت
شناسایی مناطق امید بخش در مقیاس ناحیه ای در کنار لایه های اطلاعاتی دیگر به کارگرفته شود و بـا
دقت و سرعت بالای خود، هزینه های مربوطه را تا حد امکان کاهش دهد.
شناسایی مناطق امید بخش
اکتشاف کانسارها، فرایندی مرحله ای بوده که در مقیاس کوچک و در منطقه ای وسیع آغاز شده، سپس
به مناطق کوچک تبدیل میشود و سرانجام پس از اجرای مطالعات تفضیلی اب انتخاب محل هـایی بـرای
حفاری به منظور دست یافتن به ذخایر معدنی پنهان پایان میپذیرد . در یک مقیاس کوچک ابتدا بایستی
بر اساس ویژگی های زمینشناسی و اطلاعات موجود، مناطق دارای پتانسیل برای وجود ذخـایر معـدنی
تعیین شوند . در اکتشافات میان مقیاس، قسمت هایی از مناطق مورد اکتشاف بر اساس شواهد حاصـل از
تهیه نقشه های زمین شناسی ، برداشت های ژئوفیزیکی ، ژئوشیمیایی و نیز موقعیت اندیس های شـناخته
شده معدنی، برای مراحل بعدی اکتشاف انتخاب می شوند. با شناسایی مناطق مساعدتر مـی تـوان اهـداف
اکتشافی را به طور مستقیم انتخاب کرد ه یا مرحله دقیقتری را طراحی ن مود. در نهایت این فرایند منجـر
به نقشهای میشود که نشان دهنده مناطق دارای پتانسیل و در الویت برای وجود ذخایر معدنی میباشد.
البته تصمیمگیری برای حفاری بر اساس در نظر گرفتن همزمان عوامل زیادی نظیر تایید انواع روش های
اکتشافی نظیر ژئوفیزیک، ژئوشیمی، دورسنجی ، زمین شناسی، دستیابی فیزیکی ، عوامل اقتصادی و غیره
میباشد که لازم است مورد بررسی قرار گیرند.
شناسایی اولیه مناطق امید بخش ، نخستین گام در انجام مراحل اولیه اکتشافات بشمار می رود که در آن
از روش های گوناگونی مانند روش های ژئوفیزیکی (مغناطیس سنجی و …)، ژ ئوشیمیایی (نمونه بـرداری
از رسوبات رودخانه ای و … )، سیستم اطلاعات جغرافیایی و … استفاده می شود. علاوه بر روش های گفته
شده، روش های مختلف اکتشافی وجود دارند که هر روش ممکن است به مشخص شدن تعداد ی نـواحی
امید بخش منجر شود ولی به دلیل محدودیت مالی و زمانی ف قط تعداد اندکی از این منـاطق بـه عنـوان
الویت اکتشافی انتخاب شوند . در نتیجه در انتخاب این مناطق باید حداکثر دقت در نظر گرفته شود . پس
اگر به جای بررسی جداگانه هر روش اکتشافی، روش های مختلف در ارتباط با یکدیگر مورد بررسی قرار
گیرند و خصوصیات روش های مختلف در یک چهارچوب وابسته به هم تجزیه و تحلیـل شـوند، انتخـاب
بهترین نواحی برای تمرکز عملیات اکتشافی با دقت بیشتر و ریسک کمتـر صـورت خواهـد گرفـت . علـم
5
سنجش از دور یکی از روش های نوینی است که می تواند جـهت شناسایی مناطق امید بخش در مقیاس
ناحیه ای در کنار سایر لایه های اطلاع اتی دیگر به کارگرفته شود و با دقت و سرعت بالای خـود، هزینـه
های مربوطه مراحل بعد را تا حد امکان کاهش دهد[17]