分析現(xiàn)階段球磨機(jī)工作性能的研究新思路

球磨機(jī)的工作性能指標(biāo)主要包括磨礦效率、能耗、鋼耗以及能量利用率等。磨礦效率與有用功率有明顯的對應(yīng)關(guān)系，最佳磨礦效率對應(yīng)的工作參數(shù)與有用功率最大時的工作參數(shù)取值是相近的，因此，可以用磨機(jī)的有用功率作為衡量磨礦效率的指標(biāo)，考慮到不同工況下磨機(jī)內(nèi)物料質(zhì)量不同，用比功率(即單位質(zhì)量的物料消耗的功率)來衡量磨礦效率更為準(zhǔn)確；鋼耗主要是由襯板磨損和介質(zhì)磨損造成的，襯板的磨損不僅增加了鋼耗，磨損后的襯板對介質(zhì)的提升能力也發(fā)生較大的改變，需要及時停機(jī)更換襯板，頻繁更換襯板必然造成生產(chǎn)率的降低。

磨礦功耗、鋼耗及生產(chǎn)率等磨機(jī)工作性能直接與填充率、球料比、球磨機(jī)轉(zhuǎn)速、襯板型式和襯板數(shù)目等因素有關(guān)。研究球磨機(jī)的工作性能與磨礦因素的關(guān)系才能為磨礦的最佳工作狀態(tài)創(chuàng)造條件。到目前為止，這方面的研究工作還是不夠的。

統(tǒng)計表明世界上用于粉磨的電耗占發(fā)電總量的3%一4%，選礦廠磨礦耗電量占整個選礦廠總電耗的30%一70%。因此，對球磨機(jī)功耗的研究具有重要的經(jīng)濟(jì)意義，也早已被人們所重視，并被列為重要的研究方向之一。球磨機(jī)中顆粒破碎率由碰撞能量的大小以及碰撞頻率決定。因此，對碰撞能量分布的研究是預(yù)測顆粒破碎以及破碎粒子的粒度分布必不可少的工作。襯板是球磨機(jī)的關(guān)鍵組成部分，又是比較容易磨損的部分，襯板的磨損速率主要是由顆粒與襯板碰撞消耗的能量決定的，因此，減小物料一襯板碰撞消耗的能量占總能耗的比例也就意味著降低了襯板的磨損速率。對襯板的形狀和數(shù)目等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，不僅能夠調(diào)整物料的運(yùn)動軌跡，而且能夠降低襯板的鋼耗，延長襯板的使用壽命，從而提高磨礦效率和生產(chǎn)率。

對球磨機(jī)的研究工作過去多采用理論與實(shí)驗(yàn)或者實(shí)踐相結(jié)合的方式進(jìn)行研究。理論分析建立在一定的假設(shè)和簡化基礎(chǔ)上，難以保證與實(shí)際情況吻合；實(shí)驗(yàn)中由于受現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制，難以得到準(zhǔn)確的充足的數(shù)據(jù)；再加上磨礦過程影響因素眾多，又增加了研究的難度。而且當(dāng)球磨機(jī)直徑超過5m的時候，對介質(zhì)運(yùn)動的研究就更為困難了，最好的解決方法就是建立一個能夠描述球磨機(jī)內(nèi)的物料運(yùn)動的精確模型，根據(jù)顆粒的破碎原理對磨礦過程進(jìn)行分析。實(shí)踐證明，離散元方法能夠?qū)崿F(xiàn)這些目標(biāo)。離散元方法是研究離散的實(shí)體運(yùn)動行為的數(shù)值方法，正適合于研究磨機(jī)內(nèi)動態(tài)移動的離散顆粒，可獲得碰撞能量譜等試驗(yàn)中難以測得的數(shù)據(jù)，能夠考慮顆粒的破碎原理對磨礦性能進(jìn)行研究，可比較真實(shí)的再現(xiàn)球磨機(jī)的磨礦過程。

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