Production Costs Calculation Model in Crushing and Screening : Using a technical-economic approach tool for finding the optimal production costs when comparing technical and economical solutions
(2022)- Abstract
- The mining and quarrying industries represent a highly important sector of the Swedish economy. The mining industry operates globally, whereas the quarrying industry operates on a regional/local basis. Demands for metal and construction aggregates have increased over the last decade, and almost 80 billion tons of solid minerals and rocks are extracted from the earth’s crust each year. Construction aggregates are the largest part of this extraction. Most of the metals in the crust are in mineral form, with one or more elements in chemical compounds. To extract the metals, one must first reduce the rock to fine or very fine particles, so creating the right properties for mineral beneficiation and metal extraction.
Construction... (More) - The mining and quarrying industries represent a highly important sector of the Swedish economy. The mining industry operates globally, whereas the quarrying industry operates on a regional/local basis. Demands for metal and construction aggregates have increased over the last decade, and almost 80 billion tons of solid minerals and rocks are extracted from the earth’s crust each year. Construction aggregates are the largest part of this extraction. Most of the metals in the crust are in mineral form, with one or more elements in chemical compounds. To extract the metals, one must first reduce the rock to fine or very fine particles, so creating the right properties for mineral beneficiation and metal extraction.
Construction aggregates are used as ballast in concrete and in asphalt or by itself in road building and other infrastructure, such as dams, protection, filling, and landscaping. Construction aggregate ranges in sizes from large boulders to very fine sand, but normally the construction aggregate sizes are in the range of 1–100 mm. Where the railway aggregates are in the coarser part of this range, the aggregates used for asphalt and concrete in the middle part, and the sand in the finer part.
Crushing and screening are among the common size reducers and size sorters in the mining and quarrying industries. The crushers are machines for breaking rocks or other minerals into smaller particles/fragments. The screens are the size-sorting machines for separating coarser particles from finer particles. Technical process simulation and equipment selection for crushing and screening (C&S) plants are well established today for mining and quarrying plants.
In this dissertation I develop a product cost calculation model (PCCM) that adds one more dimension to the area of process simulation, providing guidelines for calculating product costs within C&S plants and finding the process alternative with the lowest product cost for a C&S plant process application.
The PCCM calculates the product costs using process uptime costs, process downtime costs, salary costs and auxiliary costs. The process uptime and downtime costs include capital costs and dynamic process costs such as wear parts, spares, tools, and power consumption.
(Less) - Abstract (Swedish)
- Gruv- och ballastindustrin utgör en mycket viktig sektor i den svenska ekonomin. Där gruvindustrin operar på den globala arenan medan sten branschen operar på regional/lokal basis. Efterfrågan av metaller- och byggnadsmaterial har ökat under det senaste decenniet och mängden fasta mineraler och stenar som tas ut ur jordskorpan är nästan 80 miljarder ton per år, med ballast som den största delen.
De flesta metallerna i jordskorpan finns i mineraler med en eller flera grundämnen i kemiska föreningar. För att utvinna metallerna, måste man först storleks minska stenen till fina eller mycket fina partiklar. Det för att skapa rätt egenskaper för mineralförädling och metallutvinning.
Ballast används i betong och i asfalt eller direkt i... (More) - Gruv- och ballastindustrin utgör en mycket viktig sektor i den svenska ekonomin. Där gruvindustrin operar på den globala arenan medan sten branschen operar på regional/lokal basis. Efterfrågan av metaller- och byggnadsmaterial har ökat under det senaste decenniet och mängden fasta mineraler och stenar som tas ut ur jordskorpan är nästan 80 miljarder ton per år, med ballast som den största delen.
De flesta metallerna i jordskorpan finns i mineraler med en eller flera grundämnen i kemiska föreningar. För att utvinna metallerna, måste man först storleks minska stenen till fina eller mycket fina partiklar. Det för att skapa rätt egenskaper för mineralförädling och metallutvinning.
Ballast används i betong och i asfalt eller direkt i vägbyggnad och / eller andra infrastrukturer som t.ex. dammar, skydd, utfyllnad och landskapsarkitektur mm. Ballast storlekarna sträcker sig från stora stenblock till mycket fina sand. Huvuddelen av ballaststorlekarna ligger i storleksintervallet 1 − 100 mm. Där järnvägsballast finns i den grövre delen, ballast i asfalt och betong i mittendelen och sand i finare delen.
Krossning och siktning är en av det vanligaste sättet att reducera stenarnas dimension till önskad storlek inom gruv- och ballastindustrin. Där krossar är maskiner för att bryta sönder stenar eller annan mineral till mindre enheter och siktar är maskiner för separata grövre partiklar från finare partiklar.
Teknisk process simulering med utrustningsval av kross och sorteringsmaskiner är väl etablerade idag inom gruv- och stenbrott industrier.
PCCM är en beräkningsmodell för produktionskostnader som gett en ytterligare dimension till området processimulering. Genom att få kännedom om kostnader och kostnadsfördelningen inom C & S-anläggningar ges nya förutsättningar för att finna det processalternativ som ger den lägsta produktkostnaden under rådande omständigheter och samtidigt kunna visa vägar hur råvaran, d.v.s. tillgänglig mineral, kan användas på bästa sätt.
PCCM beräknar produktkostnaderna genom att summera processens driftidskostnader, processens stilleståndskostnader, lönekostnader och extra kostnader. I drifts- och stilleståndskostnaderna ingår kapitalkostnader och dynamiska processkostnader som slitdelar, reservdelar, verktyg ock energiförbrukning m.m.
Konformiteten, CF definierat som beräknade kostnader dividerat med fastställda verkliga kostnader ligger i intervallet 0.9 – 1.2 för de sju genomförda fallstudierna knutna till C&S-anläggningarna.
(Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
https://lup.lub.lu.se/record/630f8f65-3846-4381-877a-d592b9009923
- author
- Hedvall, Per LU
- supervisor
- opponent
-
- Prof. Johansen, Kerstin, University of Jönköping, Sweden.
- organization
- alternative title
- Beräkningsmodeller för produktionskostnader i kross och siktning : Använda ett tekniskt och ekonomiskt verktyg för att hitta de optimala produktionskostnaderna vid jämförelse av tekniska lösningar
- publishing date
- 2022
- type
- Thesis
- publication status
- published
- subject
- keywords
- Krossning, siktning, sortering, krossanläggningar, processer, produkter, kostnad, entreprenadindustri, Gruvindustri, ballastindustri, beräkningar
- pages
- 218 pages
- publisher
- Department of Production and Materials Engineering, LTH, Lund University,
- defense location
- Lecture Hall A:B, Building A, Sölvegatan 24, Faculty of Engineering LTH, Lund University, Lund.
- defense date
- 2022-11-18 09:00:00
- language
- English
- LU publication?
- yes
- id
- 630f8f65-3846-4381-877a-d592b9009923
- date added to LUP
- 2022-10-13 14:28:31
- date last changed
- 2022-10-26 08:56:17
@phdthesis{630f8f65-3846-4381-877a-d592b9009923,
abstract = {{The mining and quarrying industries represent a highly important sector of the Swedish economy. The mining industry operates globally, whereas the quarrying industry operates on a regional/local basis. Demands for metal and construction aggregates have increased over the last decade, and almost 80 billion tons of solid minerals and rocks are extracted from the earth’s crust each year. Construction aggregates are the largest part of this extraction. Most of the metals in the crust are in mineral form, with one or more elements in chemical compounds. To extract the metals, one must first reduce the rock to fine or very fine particles, so creating the right properties for mineral beneficiation and metal extraction.<br/><br/>Construction aggregates are used as ballast in concrete and in asphalt or by itself in road building and other infrastructure, such as dams, protection, filling, and landscaping. Construction aggregate ranges in sizes from large boulders to very fine sand, but normally the construction aggregate sizes are in the range of 1–100 mm. Where the railway aggregates are in the coarser part of this range, the aggregates used for asphalt and concrete in the middle part, and the sand in the finer part. <br/><br/>Crushing and screening are among the common size reducers and size sorters in the mining and quarrying industries. The crushers are machines for breaking rocks or other minerals into smaller particles/fragments. The screens are the size-sorting machines for separating coarser particles from finer particles. Technical process simulation and equipment selection for crushing and screening (C&S) plants are well established today for mining and quarrying plants.<br/><br/>In this dissertation I develop a product cost calculation model (PCCM) that adds one more dimension to the area of process simulation, providing guidelines for calculating product costs within C&S plants and finding the process alternative with the lowest product cost for a C&S plant process application.<br/><br/>The PCCM calculates the product costs using process uptime costs, process downtime costs, salary costs and auxiliary costs. The process uptime and downtime costs include capital costs and dynamic process costs such as wear parts, spares, tools, and power consumption.<br/>}},
author = {{Hedvall, Per}},
keywords = {{Krossning; siktning; sortering; krossanläggningar; processer; produkter; kostnad; entreprenadindustri; Gruvindustri; ballastindustri; beräkningar}},
language = {{eng}},
publisher = {{Department of Production and Materials Engineering, LTH, Lund University,}},
school = {{Lund University}},
title = {{Production Costs Calculation Model in Crushing and Screening : Using a technical-economic approach tool for finding the optimal production costs when comparing technical and economical solutions}},
url = {{https://lup.lub.lu.se/search/files/125617607/Per_Hedvall_AVH_Spikningsex.pdf}},
year = {{2022}},
}