基于离散元方式对球 磨机内介质活动进行仿真阐发

《工业节能十二五规划》以及《工业转型升级规划(2011-2015年)》明白提出“沉点裁减曲径3.0米以下球磨机”,沉点研发并推泛博型球磨机;《建材工业“十二 五”成长规划》明白提出“沉点研发取推广球磨机等节能减排手艺”,以满脚国度对高耗能行业节能减排的要求。因而无效提高球磨机粉磨效率,削减球磨机粉磨过程的损耗,不单能提高选矿厂经济效益,并且也合适当下节能取环保的要求。

国表里学者正在这方面进行了大量的试验研究工做,自20世纪20年代戴维斯等人比力系统的提出球磨机磨矿理论以来,这些概念大体上分为三大学派理论:即纯二相活动理论,就球磨机内介质活动形态而论,三相夹杂理论和肾形爬动区活动理论。先后提出很多分歧的概念。

球磨机磨球活动的三种典型活动形态。纯二相活动理论认为: 当球磨机筒体的转速较低时,磨球跟着筒体动弹被提拔到必然高度沿介质堆概况滑落,这种环境称为泻落式;当球磨机筒体转速较高时,磨球随筒体上升到 必然高度并以抛物线向下抛落,称为抛落式;当球磨机筒体转速达降临界形态, 磨球随筒体上升到必然高度做圆周活动,称为离心式。

球磨机是物料被破裂之后,再进行破坏的环节设备,自1893年球磨机呈现100多年以来,它正在矿业、冶金、建材、化工及电力等行业的物料破坏中获得普遍的使用。球磨机依托钢球对矿石的冲击和研磨来完成对矿石的破裂功课,因为球磨机处置能力和粉磨后的粒度对后续功课的效率和全体出产流程的手艺经济目标影响显著,相关球磨机的研究正在国表里一曲遭到普遍关心。(想领会球磨机钢球学问,可查看我写的这一篇:张勋说:看完这波球磨机钢球学问,你就成专家了!(图文))

三相夹杂活动理论认为介质正在磨机中活动很少有可能是纯泻落或纯抛落式, 而大大都呈夹杂活动,即正在某一转速下外层介质可能属二相纯抛落式(圆轨道及 抛物线轨道),内层介质可能属二相纯泻落式(圆轨道及滑落轨道),两头层介质 可能属三相夹杂活动,即介质沿圆轨道上升,然后以某一初速度分开筒体抛落下 降至某一区域进行滑落,因而磨机中各层介质活动轨迹纷歧样,总的看来有圆轨 道、抛落、滑落三种形态,故称为三相夹杂活动理论。

矿石进入球磨机筒体,筒体内壁设有衬板,钢球被筒体带到必然高度后下落,撞击矿石,以实现对物料的破裂和研磨。 按照内部活动特征,将球磨机筒体内部划分为四个区域:拋落区、泻落区、研磨区和破裂区,此中衬板的磨损发生正在研磨区和破裂区:正在破裂区,球磨介质取衬板间的冲击摩擦磨损严沉;正在研磨区,衬板承受由磨球和磨料形成的高应力磨粒磨损。

正在矿粉或矿浆配合感化下钢球和衬板磨损严沉,出格是大型球磨机筒体体积复杂(克虏伯公司研发世界最大球磨机中6.2×25.5 m、洛阳矿山机械工程设想研究院研发中国最大球磨机10.37×5.19m),其内部磨球、矿石和衬板间的冲击碰撞更为猛烈,衬板耗损量庞大,进而严沉降低大型 球磨机球磨效率。

正在矿粉或矿浆配合感化下钢球和衬板磨损严沉,出格是大型球磨机筒体体积复杂(克虏伯公司研发世界最大球磨机中6.2×25.5 m、洛阳矿山机械工程设想研究院研发中国最大球磨机10.37×5.19m),其内部磨球、矿石和衬板间的冲击碰撞更为猛烈,衬板耗损量庞大,进而严沉降低大型 球磨机球磨效率。

球磨机物料破坏是通过球磨介质活动对物料实施冲击、研磨和剥磨来实现的。 研究球磨介质的活动形态和活动纪律是研究球磨机出产率、优化球磨参数和提高 粉磨效率等问题的根本。球磨机内介质活动是一个多变量的复杂函数, 一般阐发筒体内最外层球的活动来申明其活动纪律。而球磨机内介质的运 动环境取决于磨机筒体转速、介质填充率、磨机衬板等,特别是磨机转速和介质 填充率。合理而经济地选择球磨机工做参数、提高球磨效率,起首要阐发了 解球磨介质正在筒体内活动纪律。目前,国表里学者对球磨机磨球活动学开展了广 泛的研究:黄鹏以640x540mm的球磨机为研究对象,基于离散元方式对球 磨机内介质活动进行仿实阐发,研究影响球磨机磨矿结果的要素。董铭锋600×700 mm的球磨机为研究对象,使用离散元软件PFC模仿磨球的各类活动, 获得磨球活动轨迹数据,成立了各层磨球的活动轨迹方程。李笑划一以规格为 MQZ1200x2400的水泥球磨机的手艺参数做为模仿参照,操纵PFC3D软件建 立模子,记实磨球的及速度变化来提高球磨机研磨效率。樊狄锋以 01000×1000 mm的球磨机为研究对象,研究完全抛落形态和夹杂活动形态下做分歧活动的介质分布形态和数量关系。Moys和Powell对球磨机磨球的活动轨迹、填充率、转速度以及衬板外形对负荷行为的影响进行一系列的尝试和理论 研究。卢建坤用离散元软件EDEM成立了 6080型大型球磨机离散元仿实模子,阐发矩形衬板、梯形衬板和波形衬板的几何尺寸对磨矿介质活动形态的影响 及其取磨机工做转速之间的关系。Agrawala等细致阐发介质的活动纪律,切磋球磨机运转前提对介质活动形态的影响,并着沉研究了介质活动过程中的分手和波动等现象。