主元分析的振动频域特征识别与磨机负荷建模研究

球磨机是矿石破磨的关键设备,由于运行中筒体内负荷(ML)难以有效检测,运行状态参数的预报控制无法进行。研究通过检测筒体轴承座产生的振动信号,采用Welch法对其进行功率谱估计,提取信号的特征频谱段的能量值,分析信号功率谱与磨机筒体内负荷之间的关系,采用主元分析法(PCA)对振动谱能量值进行降维,得到与负荷高度相关的能量谱成分,最后利用支持向量机(SVM)建立磨机负荷参数分类模型,实现磨机负荷参数(填充率、料球比)的预测。试验结果表明:该方法可以准确识别磨机筒体内负荷,为状态参数的预报及控制技术的优化提供理论指导。     

基于信息融合技术的球磨机三因素负荷检测研究

采用多传感器信息融合技术实现对介质充填率、料球比以及磨矿浓度三因素的检测,并通过神经网络建立球磨机外部响应与内部负荷参数之间的关系模型,对球磨机负荷进行预测,为球磨机优化控制奠定基础.     

基于AR模型的磨机振动信号特征提取方法

磨矿过程中的球磨机筒体内部负荷(填充率、料球比)研究是选矿设备节能降耗的重要内容。以试验球磨机为对象,通过采集轴承座振动信号,采用AR模型对振动信号进行特征提取和进行功率谱估计,研究了5种充填率条件下的磨机负荷参数与信号时域特征的相关性,得出随着磨矿过程中筒体中钢球、物料的变化,低频段、高频段的频谱能量值曲线的相应变化规律。研究表明,有量纲时域特征参数可以很好地表征特征信号与负荷状态参数的相关性;无量纲时域特征参数可以很好地解释振动时域信号的波形分布以及振动冲击特征,根据频谱能量分布变化规律,可提取能够表征其对应磨机负荷状态的振动特征,为磨机负荷预测提供依据。     

提高选矿厂磨矿系统效能的技术改造及应用研究

选矿厂磨机运行的优劣程度对于整个选矿厂生产经营工作的重要性不言而喻,因此,如何采用简便、高效且实际可操作的方法来提高磨矿效能一直是广大选矿工作者研究的重点。目前,选矿厂衡量磨矿效能的参数主要有磨机利用系数、单位磨矿能耗和磨矿成本等。某选厂对球磨机运行状态进行了大量的检测及研究,通过优化磨机内部结构、调整内部钢球级配来适应磨矿负荷的变化,确保达到球磨机内部参数的最优状态,从而实现以较少的投入提高磨矿效能的目标。     

离散元法在磨矿设备及参数优化研究中的应用现状

介绍了离散元法（DEM）在磨矿领域的应用背景；解释了DEM中Hertz-Mindlin 接触模型和颗粒黏结模型的基本原理；分类综述了DEM在球磨机、搅拌磨机和自磨机/半自磨机等三类磨矿设备及参数优化研究中的应用现状；指出了DEM在磨矿领域研究中的独特优势及其发展方向。      

基于主元分析法的磨音信号特征提取

为有效提取球磨机磨音信号特征实现负荷识别,提出一种基于主元分析法(PCA)的特征提取方法。以实验室球磨机为对象,采集球磨机的工作磨音信号,经降噪处理后,通过Welch法对磨音信号进行功率谱估计,并通过主元分析法对磨机磨音功率谱分段后得到的基本特征进行特征提取。通过支持向量机预测模型对特征提取后的样本集进行仿真验证。结果表明,特征提取后的特征有更好的识别效果和更小的随机性,可作为负荷预测模型的输入,实现球磨机负荷的预测。     

JM2200BF型立磨机在德兴铜矿尾矿回收厂的应用

因给料粒级宽泛,含铜矿物嵌布粒度细的特性,传统球磨机难以达到细磨的要求,德兴铜矿尾矿回收厂采用JM2200BF型立磨机取代球磨机,并对立磨机介质充填率、搅拌转速、磨矿浓度等相关运行参数进行了工业调试及优化。与球磨机相比,立磨机的使用使现场磨矿效果得到了极大的改善,并可获得较好的经济效益。     

球磨机机理与磨矿介质制度研究现状及发展趋势

总结了球磨机的机理,介绍了国内外磨机规格的发展趋势,总结了介质充填率对磨矿过程的影响,论述了磨机衬板对磨机的工作形式、效率、产量、能耗、钢耗、噪声及磨矿产品粒度所产生的影响,阐述了磨矿介质的材质成分对磨机的使用效果和选厂经济效益的直接影响,分析了不同的介质形状对矿物粒度的影响,为选择性磨矿提供了可能,完善磨矿分级,优化磨矿分级生产过程,提高生产效率,从而降低单位生产成本,达到节能降耗的目的。本文就上述问题结合磨矿原理进行分析和论述。     

某铜渣选矿厂球磨机节能技改应用

某铜渣选矿厂采用半自磨+球磨的磨矿工艺流程,球磨机采用中信重工的ф5.03×7.5 m溢流型球磨机,日常生产中球磨机的电耗占到全厂总电耗的40%以上。通过一系列的技改优化：磨机衬板优化改造、磨机电机更换改造、磨矿介质优化替代、一段溢流快速浮选技改,有效地降低了球磨机的吨矿电耗,磨机吨矿电耗从27.27 kW·h降低至20.71 kW·h,吨矿电耗下降6.56 kW·h。按年处理渣量75万t、电费0.55元/kW·h计算,一年可节约电量492万kW,电费约270.6万元,获得较好经济效益。     

基于任务态和静息态功能核磁共振信号的抑郁症识别

为了提高抑郁症识别的准确率,将功能核磁共振成像的任务态数据和静息态数据相结合,建立基于数据驱动的模型以提取识别特征.在没有任何先验知识的条件下,采用独立成分分析法提取任务态数据和静息态数据的独立成分;然后,利用相关遍历分析法获取功能信号集,利用频谱分析法识别并获取功能信号成分;最后,将功能信号成分作为贝叶斯分类器的特征输入,完成分类.结果表明,利用该方法提取出的功能信号成分能很好地将抑郁症患者和健康者区分开,整体识别准确率达到77.27%,抑郁症患者识别准确率达到83.33%,健康者识别准确率达到70.00%.实验结果证明了这一方法的有效性及优越性.     

半自磨机顽石作为实验室立磨机介质的磨损与磨矿研究

随着半自磨流程在国内大型矿山的日益普及, 对如何处理半自磨机磨矿过程中产生的顽石, 各选厂采用的方式不尽相同.利用半自磨机顽石充当立磨机磨矿介质处理这类顽石并对此开展顽石的磨矿条件试验研究, 包括:磨矿时间、充填率、磨矿浓度和磨矿处理量等条件试验, 以及顽石、钢球磨矿介质对比试验.试验结果表明:半自磨机顽石可以作为磨矿介质在立磨机内使用, 其损耗量相比较于传统钢球的损耗量 (大约0.05 %) 是较大的, 一般在1 %~2 %之间.在磨矿时间3 min、填充率60 %、磨矿浓度65 %、磨矿量5 kg时可获得满足浮选要求的磨矿产品.在磨矿时间3 min、立磨机转速210 r/min、磨矿浓度65 %、磨矿量5 kg、磨矿介质直径10~20 mm、充填率60 %的条件下进行顽石和钢球磨矿介质的磨矿对比试验, 结果表明, 钢球磨矿产品的细度比顽石磨矿高16.72 %, 过粉碎粒级产率高2.35 %, 钢球的磨矿效率大于顽石, 但顽石磨矿产品中0.045~0.038 mm的产率高于钢球磨矿, 说明顽石充当磨矿介质时易使被磨矿物磨细到嵌布粒度的大小, 会使产品粒度分布更合理.      

基于改进CEEMDAN-DCNN的声发射源识别分类方法

声发射源的准确分类识别是声发射地压监测预报预警研究的重要基础。针对矿山井下围岩体声发射事件信号和采掘作业噪声信号分类识别问题,提出了一种基于改进完备总体经验模态分解和深度卷积神经网络（DCNN）的智能识别分类方法。首先,对信号进行改进CEEMDAN降噪处理,即利用相关性系数阈值和排列熵（PE）阈值剔除伪分量和噪声分量;然后,利用DCNN对降噪后的信号自动提取高维特征;最后,将特征用于softmax分类器分类识别,实现智能化井下信号源多分类。研究表明：改进CEEMDAN能够有效剔除伪分量及噪声分量;相比其他机器学习方法,改进CEEMDAN-DCNN方法具有准确率高和稳定性较好等优点。信号源识别分类方法研究为地压监测预警预报提供了重要的基础数据,准确的灾害预警预报可为矿山井下作业人员和设备提供安全保障。     

大尹格庄金矿磨矿系统增产降耗的应用实践

针对大尹格庄金矿磨机处理能力、磨机效率以及旋流器分级效率偏低、球耗和电耗较高等问题,采用精确化装补球技术,进行磨矿试验研究并开展工业应用,取得了良好的增产降耗效果。研究结果表明：磨机小时处理能力增加5.01%,电耗下降7.88%,球耗下降6.84%;磨机效率分别提高9.16%和10.45%,旋流器分级量效率分别提高了4.94%和4.07%,分级质效率分别提高了3.51%和3.90%;入浮产品中-0.074 mm含量提高了0.52%,而-0.010 mm含量降低了3.5%,精矿品位和回收率均有提高。工业应用结果表明,该方法经济效益显著,具有推广应用的价值。     

易门铜业Φ2.4×3.6 m球磨机磨矿介质配比优化研究

针对易门铜业Φ2.4×3.6 m球磨机装补球制度不合理、磨矿产品细度低、分级机效率偏低及循环负荷偏高等问题,基于矿石的力学性质及粒度组成分布情况,采用段氏球径半理论公式对推荐初装介质配比进行计算,最终确定初装球方案为Φ80 mm∶Φ60 mm∶Φ50 mm∶Φ40 mm=30%∶25%∶25%∶20%。将推荐钢球配比方案与现场方案进行实验室磨矿对比试验,结果表明：与现场方案相比,推荐方案的过粗级别+0.150 mm产率降低了2.38个百分点,磨矿细度（-0.074 mm占比）提高了5.14个百分点,中间级别-0.150+0.010 mm产率提高了1.08个百分点,磨矿技术效率增长了3.39个百分点。由此可见,采用推荐初装钢球配比作为易门铜业Φ2.4×3.6 m球磨机磨矿介质,其优化效果明显。     

The impact of SAG pebbles as media vs steel media on flotation performance of a copper sulphide ore

Copper sulfides mostly occur in minerals such as chalcopyrite, chalcocite, and bornite. Copper extraction requires liberation of these minerals from the host rock by fine grinding, during which rapid oxidation could alter their surface characteristics, thereby affecting their flotation behaviour. The ?20?+?10?mm fraction pebbles are compared with steel balls as media for grinding of a copper concentrate in a vertical stirred mill, which obtained from a 7.0 m diameter?×?3.5 m SAG mill at Jiangxi Copper Corporation, China. The surface characteristics of the products obtained using SAG mill pebbles and steel balls as grinding media were studied by zeta potential, scanning electron microscopy, and energy-dispersive spectroscopy. Their flotation performances were also contrasted, the grade and recovery of concentrate are 20.45% and 62.38% with pebbles media while the grade and recovery of concentrate are 22.05% and 54.93% with steel ball media, the grade and recovery of tailing are 0.39% and 16.01% with pebbles media while the grade and recovery of tailing are 0.40% and 16.16%, the pebbles have the lower grade, the higher recovery and metal production rate. Test results indicated that the type of grinding media can significantly affect the surface characteristics of particles and their subsequent flotation performance. The use of pebbles as the grinding medium in a vertical stirred mill proved more selective, less corrosive, used less flocculent, and gave higher recovery of the valuable mineral than steel balls.     

磁性耐磨衬里在磨矿行业的研究和应用进展

在分析磨机内研磨介质运动形态和磁性耐磨衬里磨损机理的基础上,利用COMSOL Multiphysics软件对磁性耐磨衬里的磁场特性进行了优化。优化后磁性耐磨衬里在磁铁矿、非磁铁矿中的球磨机、立磨机中均取得了成功应用,且其较普通高锰钢衬里具有使用寿命长、磨机作业率高、节球、节电等显著优点。     

短圆柱型磨矿介质用于新疆星塔金矿二段磨矿的试验研究

以新疆星塔金矿矿石为研究对象,采用短圆柱型磨矿介质(铸铁段)和钢球对二段磨矿效果进行了对比磨矿试验,最终确定了选矿厂Ф2.1 m×3.5 m溢流型球磨机的初装介质尺寸组成m(35×40)∶m(30×35)∶m(25×30)=30∶30∶40。在相同的磨矿条件下,铸铁段Ⅰ的磨矿产品中+0.15 mm过粗粒级、-0.01 mm过粉碎粒级产率比最佳钢球配比的分别低0.77百分点、0.15百分点,-0.15~+0.01 mm易选粒级和-0.074 mm产率比最佳钢球配比的分别高0.92百分点、0.54百分点。工业试验结果表明:采用铸铁段后磨矿细度增加4.90百分点,金回收率提高0.77百分点,金精矿品位增加13.0%;铸铁段因其独特的优势可以作为细磨介质在选矿厂推广应用。     

金矿选矿厂磨矿分级过程仿真系统研发

磨矿与分级是选矿厂金矿加工流程中必不可少的工序,实现该过程的优化与生产控制对节约资源、提高选矿厂经济效益具有重要意义。针对国内某金矿选矿厂的两段磨矿分级作业流程,建立了磨矿分级过程数学模型。为了提高数学模型的使用效率,以仿真软件ExtendSim为平台,开发了选矿厂磨矿分级过程仿真系统,并介绍了该仿真系统的设计与开发,包括系统结构与运行机制设计、系统功能设计及系统数据库与通讯接口设计。以该仿真系统为平台进行仿真试验,可研究不同工艺条件下的磨矿分级过程生产情况。在仿真实例中,以球磨机的转速率、填充率和料球比为影响因素,通过均匀设计试验法设计仿真试验,以快速地确定较优的试验方案,并以该试验方案的工艺参数值为基础,进行单因素仿真试验以进一步确定最佳的工艺参数值。通过对比分析多组仿真试验结果,得出该磨矿分级过程在某生产计划与入磨矿石粒度条件下的最佳球磨机工艺参数,为实际生产提供科学的参考依据。     

顽石作磨矿介质下含金铜硫矿的磨矿规律研究

以半自磨机排出的顽石作为磨矿介质,考察了顽石自磨磨损规律及其自磨产品粒度分布和顽石磨矿时顽石磨损规律及其磨矿产品粒度分布。结果表明：在不同的自磨磨矿时间、充填率和磨矿浓度下,顽石自磨损后产生的磨矿细度均在-0.125 mm以下;顽石作为磨矿介质时,在充填率为50%,浓度为60%,磨矿时间为19 min,入磨矿样为500 g的磨矿条件下,能获得-45 μm含量为60%的磨矿产品,其中新生-45 μm含量为18%左右;与钢球磨矿时矿物表面被大量的铁絮状物覆盖而遭到严重腐蚀相比,顽石磨矿时颗粒表面有少量絮状物,没有腐蚀带,矿物的轮廓平整、干净。顽石是一种细磨过程较为理想的磨矿介质。