基于检测球的球磨机磨矿介质的力学研究

以筒体直径为305 mm、筒体长度为150 mm的球磨机作为研究对象,利用检测球装置获取在60%、70%、80%转速率下磨矿介质的原始运动数据,并通过运用姿态角算法排除原始数据中的重力因素,以得出更接近真实运动数据进行研究。试验结果显示,当转速率为60%时,原始力平均值为1.717 N,其真实数据力平均值为1.990 N,平均角速度为530.1 deg/s,标准差则为221.15;转速率提升至70%时,原始力平均值为1.796 N,真实数据力平均值为2.079 N,平均角速度为628.9 deg/s,标准差为238.3;然而在80%的转速率下,原始力平均值则降至0.826 N,真实数据力平均值则为1.377 N,平均角速度为656.3 deg/s,标准差为262.55。根据这些结果,得出以下结论：1)磨矿介质的真实数据力平均值比原始力平均值要大;2)随着球磨机转速的提升,磨矿介质受到的碰撞作用力呈现先增大后减小的变化趋势;3)随着球磨机转速的提升,检测球的角速度持续增大。因为角速度可能影响磨矿介质的研磨效果,说明在高转速率下,筒体对磨矿介质提供的能量更多,能够带来更佳的研磨效果;4)随...     

基于PFC3D的球磨机磨球运动规律的研究

为了更好地运用球磨机磨介的运动规律来提高磨矿效率,建立了卧式球磨机离散元模型,并利用三维离散元软件PFC3D对球磨机磨介运动进行了数值模拟,研究了影响球磨机磨球运动规律的因素,根据试验设计理论对球磨机转速、衬板高度和衬板截面形状三因素进行了模拟试验,利用回归分析法获得较优方案。结果表明:当滚筒的角速度为2.25 rad/s,衬板高度为75 mm和衬板侧面的角度为(π/48)rad时,磨球冲击速度最大,球磨机的磨矿效率最好,并且球磨机的横向振幅最小。     

基于响应面法的球磨机磨矿能耗分析

基于离散元方法,分析了球磨机筒体内钢球与物料在抛落过程中的运动特性。利用离散元软件EDEM及其二次开发,以球磨机磨矿过程中的机械能耗为评价指标,将转速率、物料填充率、料球比、球磨机内衬板个数作为影响因子进行仿真实验,通过响应曲面法(RSM)建立了球磨机磨矿能耗预测模型,并进行了实验验证。结果表明:能耗预测模型可靠,预测结果与实验结果吻合;各因素对球磨机磨矿能耗的影响程度为:转速率衬板个数物料填充率料球比;球磨机最佳工作参数为:转速率0.96,衬板个数12,物料填充率0.45,料球比1.15。     

基于Lacey指数的球磨机介质分层行为研究

为弄清球磨机各运行参数对其内部介质分层行为的影响程度,本文针对球磨机运行时内部磨矿介质的轴向分层行为进行了研究。借助离散元工具及Lacey混合指数相关理论,进行了正交仿真实验,对介质填充率、筒体转速率、提升条数量和提升条迎球较面角度四个参数对介质分层的影响进行了研究,得出结论：对球磨机内介质分层行为影响最大的因素是球磨机筒体内提升条数量,球磨机转速率和介质填充率次之,影响最小的因素是提升条冲击面角度。当筒体转速率为67 RPM、提升条数量为0个、提升条角度为55°时,筒体内的介质颗粒的混合效果最差,颗粒分层行为最明显。     

影响球磨机临界转速因素的研究

基于离散元分析方法,对不同体积和形状的单个磨矿介质在磨机内的离心运动进行分析,探讨了影响球磨机临界转速的主要因素,为研究磨矿介质的运动状态提供一种新的方法。     

合理调控球磨机转速填补磨损衬板对球介轨迹的影响

由于长期固定的转速严重阻碍球磨机磨矿效率的问题,故综述各种因素对球磨机磨矿的影响。以球磨机为研究对象,在同种填充率下,采用EDEM软件研究调节转速填补不同磨损量衬板对球介的影响,分析球磨机介质轨迹及磨矿效率。查阅大量相关文献及从矿山企业采集相关数据,总结了适时适量提高球磨机转速填补磨损衬板对球介轨迹的影响,从而充分利用转速填补衬板的磨损提高磨矿效率。     

搅拌磨机在弓长岭选矿厂细磨作业中的应用

针对弓长岭选矿厂再磨球磨机磨矿效率低、能耗大等问题开展了陶瓷球专用搅拌磨机代替球磨机的工业试验。试验结果表明,搅拌磨机磨矿粒度更细,排矿中-0043 mm含量比球磨机提高721个百分点;磨机电耗成本下降5026%,介质球添加量下降936%,介质成本下降5561%;单系列搅拌磨机比球磨机年节省磨矿成本18021万元。搅拌磨机磨矿效率较球磨机大幅提高,磨机利用系数从0465 1 t/（h·m3）提高到1042 3 t/（h·m3）,搅拌磨机与球磨机相比具有明显的经济效益。     

基于EDEM软件调节筒体转速与磨损衬板参数对球介轨迹的影响

由于控制球磨机筒体转速与磨损衬板参数综合对球介轨迹的研究很少,故基于EDEM软件仿真下调控筒体转速与磨损衬板参数对球磨机球介轨迹影响的研究。以球磨机筒体转速、衬板磨损参数、球介的运动轨迹为研究对象,采用EDEM软件调节转速及磨损衬板为参数,分析球磨机介质运动轨迹。总结了调控球磨机转速能填补磨损衬板对球磨机球介的作用,从而提高球磨机的磨矿效率。     

低铬多元合金铸铁段的研制及在特大型磨机上的工业应用通过鉴定

鞍钢调军台选矿厂磨矿作业从美国引进了 3个系统的大型磨矿设备 ,球磨机尺寸为5.49ｍ× 8.83ｍ ,是国内最大的球磨机。原设计磨矿介质均采用锻、轧钢球 ,二段为38ｍｍ轧制钢球 ,球耗高达 1 5ｋｇ/ｔ·原矿 。为降低磨矿费用 ,进一步提高磨矿效率及选别指标 ,鞍钢矿山耐磨材料公司研制了低铬多元合金铸铁段 ,并在调军台选矿厂进行工业验证试验。该磨矿介质与轧钢球相比 ,磨矿介质消耗下降了 0 .1 94ｋｇ/ｔ,而且成本较低 ,吨原矿的磨矿介质费用降低 0 56元 ;同时由于磨矿细度改善 ,精矿回收率提高 0 66个百分点 ,全面推广后综合效益可…     

陶瓷球为磨矿介质的长石磨矿动力学研究北大核心

以0.3~0.6 mm的钾长石作为研究对象,探究以陶瓷球为磨矿介质的磨矿动力学。在磨矿介质为陶瓷球和钢球的球磨机内进行磨矿动力学试验,得到不同粒级的筛上累计产率并计算得到对应的ln(R_(0)/R),在Origin中拟合得到两者磨矿动力学方程。结果表明,两种磨矿介质均符合一阶磨矿动力学模型,且粒径d和磨矿动力学参数k呈幂函数相关。以陶瓷球作为磨矿介质,在介质充填率为40%的情况下,磨矿动力学方程为R=R_(0)exp[-(0.00506+0.62238d^(1.49467))t]。当介质充填率或磨矿介质质量相同时,陶瓷球较钢球磨矿速度更慢,且在较粗粒级时尤为明显。因此,在实验室阶段陶瓷球作为磨矿介质对钾长石的破碎能力具有一定的局限性。     

球磨机充填率与磨矿能力的关系

对铜山矿φ ３．２ × ３．１ｍ格子型球磨机动态钢球综合充填率３５％、4２％和５０％状况下，钢球的运动轨迹。抛落量、落下冲砸速度及运转负荷等进行物理及数学分析计算。论证了磨矿能力随钢球综合充填率的增加而大幅度提高，负荷在额定钢球综合充填率４５％（相当于动态钢球综合充填率的４２％）状况下为最大，超过４５％负荷反而下降。若对磨机加快转速和进出料装置进行改进，钢球综合充填率到最佳，使冲击合力矩负荷为０，甚至转变成动力，将大幅度提高磨机生产能力，节电降耗。     

行星球磨机磨球运动规律的研究

行星球磨机中磨球的运动规律主要由离心力决定。通过绘制磨球在球磨罐内不同位置所受离心力的分布情况，分析了磨球相对于球磨罐的运动轨迹，研究了球磨罐公转速度、自转速度、半径及磨球大小对磨球运动的影响，得出同时提高球磨罐的公转速度和自转速度或采用大直径的磨球可显著增强粉磨效果的结论，为行星磨操作参数的选择提供了理论依据。     

基于离散单元法的球磨机净驱动功率预测

球磨机筒体内装料（物料和研磨介质）的运动状况很复杂,过去在球磨机的设计中多采用类比法和经验公式来确定其驱动功率,存在一定的局限性。通过记录某水泥厂一台球磨机的运行数据,计算得到了它的净驱动功率值（仅使装料运动的功率）。随后运用PFC3D离散元软件在相同条件下对筒体内装料的运动进行了数值模拟得到了净驱动功率值,发现实际运行值与模拟值之间仅存在7．7％的相对误差。最后还对不同格条高度、旋转速度和装料填充率下的球磨机分别进行了数值模拟并得到了净驱动功率值的变化规律,所得结果与实际运行状况和理论分析基本吻合。     

全方位行星式球磨机离散元仿真与试验对比研究

应用离散元仿真和实际研磨试验的方式,研究了全方位行星球磨机介质和物料的碰撞特性,验证了在离散元碰撞模型中同时引入球磨介质和被研磨物料的可行性。结果表明,随着行星盘的翻转,磨罐内研磨介质及物料的分布状态随行星盘的翻转发生周期性变化;球磨介质对于物料颗粒的研磨破碎作用大于冲击破碎作用;无量纲化处理后新增比表面积和总碰撞能损失的相关系数为0.99841,离散元仿真和实际研磨试验结果反映出的研磨效果随转速变化的趋势相近。     

泻落状态下磨机磨矿特性研究

基于理论公式, 通过调节变频器, 使磨矿介质处于泻落状态, 研究了石英、黄铁矿、磁黄铁矿3种矿物在泻落状态时的磨矿特性。通过分析比较不同试验条件下3种矿物的破碎率和粉碎产物中粒度小于给料粒度1/10的颗粒粒级产率, 探讨了磨矿过程中3种矿物抵抗研磨破坏能力的差异以及入磨粒度对研磨破坏的影响规律。结果表明, 三类矿物抗研磨能力大小为: 石英＞磁黄铁矿＞黄铁矿, 且入磨粒度越细, 研磨作用也更为明显。生产过程中应及时将磨机中细粒级分级出去, 以防止过磨现象出现。     

基于PFC3D的新型球磨机数值模拟研究

为探索能够提高球磨机生产效率和延长球磨机研磨寿命的途径,利用PFC_3D程序,建立了传统球磨机与变结构球磨机的离散元模型,针对不同转速、不同衬板高度,对磨介运动进行了仿真与分析,确定了辅助结构–旋转档板的位置。通过模拟实验发现,研磨腔内磨球的下落速度由原来的2m/s,增长到了5m/s左右。有效地提高了磨介的冲击力,避免了传统球磨机需要通过改变研磨介质磨粒的质量和滚筒的直径等参数来提高研磨效率的局限性。     

不同转速率下球磨机介质运动状态分布行为研究

针对球磨机介质运动分布问题,本文以Φ520 mm×260 mm球磨机建立离散元仿真模型,开展不同转速率下球磨机介质运动状态分布行为研究。研究结果表明：介质运动过程中,不同尺寸的介质会出现分层现象,相同尺寸的介质会聚集在一起;球磨机筒体端面对介质运动状态有影响,不可以忽略;介质运动循环中心径向半径受转速率的影响较小,介质质量中心径向半径受转速率的影响较大;球磨机内矿石颗粒的破碎是多次累积冲击破碎,且发生一次冲击碰撞破碎的概率很小。     

钢球磨煤机最佳转速的探讨

钢球磨煤机是锅炉煤粉系统的主要设备,其构造主要是转筒。运行时,转筒内钢瓦带动钢球沿转筒内壁升、落反复运动,将煤捣磨成煤粉。     

提升条表面结构特征对球磨机粉磨效果影响的研究

球磨机工作时,衬板及其提升条受到磨矿介质与物料的跑合冲击作用产生冲击磨损与磨粒磨损,其中提升条的磨损尤为明显。当提升条产生较大程度的磨损时,对介质和物料的提升作用大打折扣,从而使磨机的功耗升高,增加了生产成本。针对4种表面特征(光滑、横向条纹、纵向条纹、凸包)的提升条在磨矿时的粉磨效果进行数值模拟与磨矿试验。对比发现横向条纹耦合仿生结构在4种提升条中的耐磨性和磨矿效果最佳,相比光滑表面特征的提升条,在同等条件下质量损失降低了56%,180μm以下物料产率提升了17.8%。     

基于ADAMS的章动球磨机的运动仿真分析

介绍了利用章动原理设计的一种新型球磨机。将建立的章动球磨机SolidWorks三维模型导入机械动力学仿真分析软件ADAMS中,对影响章动球磨机性能的关键参数进行了仿真分析。结果表明在最优参数下,可以得到磨粉介质的最佳运动状态,为章动球磨机的性能改进提供了理论依据。