基于DEM-FEM的弹性筛面材料特性动态设计与应用

筛分是有色金属选矿过程的关键环节,筛面是筛分过程进行的重要载体,筛面的材料特性设计是提高筛分效率的有效手段,但在工业生产中由于浇筑工艺、检测手段等技术限制,难以对筛面材料特性进行精确设计。基于此,本研究提出了基于DEM-FEM的弹性筛面材料特性动态设计方法,构建了钛铁矿颗粒筛分过程DEM-FEM耦合仿真计算模型,以不同筛面材料特性下筛面冲击应力以及物料透筛效果为设计准则,通过动态设计确定了钛铁矿3 mm筛分最佳弹性筛面材料参数组合:材料常数C_(10)为1.76、C_(01)为0.44,弹性模量为13.23 MPa,密度为1.30 g/cm^(3)。最后,在HEWA3060筛机上装配实体新型筛面,进行筛面振动特性测试以及3 mm工业筛分验证试验,当筛机处理能力为12 t/(h·m^(2))时,筛分效率达到92.14%,本研究对弹性筛面的关键材料特性设计具有重要指导意义。

颗粒筛分过程的三维离散元法模拟

基于软球干接触模型对直线振动筛面上颗粒群的筛分过程进行了三维离散元法(DEM)的模拟研究,分析了振幅、振动强度、振动方向角、筛面倾角对筛面颗粒群的平均运动速度及动态筛分效率的影响规律。结果表明,振动筛面颗粒群的运动状态具有很大的随机性,其稳态平均速度与振幅、振动强度及筛面倾角之间为线性关系,而与振动方向角之间为非线性关系。当振动方向角为45°时,颗粒群稳态平均速度最大。在筛分过程中,物料颗粒的筛分效率是动态变化的,并随着振幅及振动强度的增加而增大,但当振动强度增大至3.3时,效率反而降低。筛分效率受振动方向角的影响较小,而随着筛面倾角的增大而减小。

潮湿细粒煤炭筛分抗堵机理及参数优化研究

深部筛分是实现潮湿细粒煤高效分级的重要途径,但会出现筛面堵塞的问题,刚柔耦合弹性筛分方法被用于克服堵塞。探究了进料速率和物料含水率对筛分性能的影响及相关机理,对3 mm湿细粒煤进行刚柔耦合弹性筛分与刚性筛分对比实验,进一步明确了筛分过程中颗粒的空间分布规律。当外部含水率为11.31%时,筛分效率达到83.15%,总错配物率为6.40%,有效提高了潮湿细粒煤的筛分性能。

工业型弛张筛系统参数的整体优化

提出了弛张筛综合评价指数的概念及其量化指标Ks 从系统的观点分别对3种规格弛张筛的结构、工艺、动力学和运动学参数进行了优化,确定了Ks和相关参数的优化值,并与现有工业型弛张筛的参数值作了对比 结果表明,在保持筛面面积不变的情况下,筛面长度可以增加,筛板横梁间距可以减小,而且振动频率也可以降低.

微细矿粒分散与选择性聚团及分选的关系研究

本文系统地研究了微细石英、赤铁矿的分散行为及其与选择性聚团及分选的关系，指出，矿粒悬浮体中一定条件下凝聚和互凝几乎不可避免，分散是实施选择性聚团的前提，而大量分散剂引起的过度分散将破坏选择性聚团作用，选择性聚团分选工艺中宜遵循无害高效分散原则。

煤炭采样机偏倚试验中最大允许偏倚(B)的研究

对煤炭采样机偏倚试验中最大允许偏倚（B）进行了研究．通过实测和分析得出，最大允许偏倚对于精煤为0．50％，其它洗煤为0．80％；对于灰分Ad〈15％，15％～30％以及〉30％的筛选煤分剐为0．80％，1．10％和1．50％；对于灰分Ad〈15％，15％～30％以及〉30％的原煤分别为1．00％，1．30％和1．80％．该B值不仅是采样机偏倚试验的性能判据，实为适合我国煤炭品质均匀性的机械化采样最大允许系统误差，同时也为手工采样的系统误差提供了参考．

基于MATLAB/Simulink的粒度分离过程计算机仿真

以仿真振动筛分过程为例,采用先进的科学计算软件MATLAB/Simulink对粒度分离过程进行计算机仿真。建立了振动筛分过程仿真模型,介绍了仿真所用的数学模型及主要Simulink模块,并进行了筛分过程的计算机仿真。仿真结果与实测结果非常吻合,筛上产品、筛下产品的仿真值与实测值相对误差分别为-4.26%和1.09%。仿真实验表明振动筛分过程仿真模型准确地反映了其筛分过程,论证了采用MATLAB/Simulink对粒度分离过程进行计算机仿真的可行性。

筛分过程中颗粒运动的非线性特性研究

利用振动筛与颗粒之间关系的运动学模型,导出颗粒运动的周期性条件;然后利用Poincaré映射方法,推导出颗粒的运动对周期运动的扰动方程;最后对振动筛分过程中颗粒运动特性进行了数值计算研究,得出了筛面上颗粒运动是经周期分叉和概周期分叉通向混沌的演化过程.在筛分机正常的工作参数范围内,筛面上颗粒运动不存在周期运动、概周期运动,只存在混沌运动.

气固流态化技术在矿物分选的应用

通过对气固流化床的基本特性及矿物干法分选的重要性分析，指出了气固流化床具有良好的分选性能，并研究了矿粒在流化床的分选机理。试验结果表明，气固流化床可以有效地分选矿物，分选效率大于９０％，开辟了一条新的矿物分选途径。

对称双进口旋流器流场特征及分离性能

传统单进口旋流器存在流场不稳定、分离精度低等问题。创新旋流器结构、优化流场性能、提高分离精度是当前旋流器应用的迫切需求。为了解决传统单进口旋流器对流场冲击大而引起的流场波动不稳定问题,提出了一种对称双进口旋流器结构型式。采用数值模拟方法,通过RSM湍流模型、VOF和Mixture多相流模型,对两种进口结构的旋流器流场特征及分离性能进行了对比研究,结果表明:对称双进口旋流器的零速包络面和旋流流场更加均匀,可以为颗粒迁移运动创造更加稳定的分级、分选条件;对称双进口旋流器流场静压、湍动能、轴向速度和切向速度比传统旋流器均有不同程度的提高,其中对分离起主导作用的切向速度最大值提高了16.90%,有效增大了离心强度,强化了分离效果;入口速度为7.5 m/s时,10μm微细颗粒溢流分级效率较传统结构提高了4.82个百分点,15μm微细颗粒溢流分级效率较传统结构提高了11.34个百分点。研究结果对丰富旋流器结构型式,进一步提高旋流分离性能具有一定的指导意义。

基于LSCE算法和FDD算法的振动筛动态特性研究

论述了工作模态分析的频域分解方法 (FDD) ,采用 DP4 4 0数据采集分析仪 ,按一点随机激励、多点加速度响应对振动筛进行了振动测试。使用 FDD算法与最小二乘复指数法 (L SCE)分别对振动筛进行了模态分析 ,并对两种分析结果进行了比较研究。在 0 - 78Hz频带内 ,两种方法所提取的 9阶模态参数相当接近。分析结果表明 ,FDD算法是有效的 ,可以用于大型机械结构的工作模态分析。所获得的振动筛结构的动态特性准确、可靠 ,可以作为动力学修改和灵敏度分析的依据。

磁选柱分选攀钢选矿厂粗精矿的试验研究

用30mm磁选柱对攀钢选矿厂粗精矿进行实验室试验。结果表明 ,通过对粗精矿分级选别 ,取得了良好的指标 :粗精矿铁品位由 46 89%提高到 5 3 40 % ,回收率达 93 91%。建议进行半工业或工业试验进一步验证磁选柱分选的效果 。

用混沌理论研究筛分过程中物料的运动规律

应用非线性数学工具对物料在强化筛中的复杂运动规律性进行了分析，推导出颗粒在强化筛中运动的递推公式．应用混沌分析方法对物料在强化筛中的运动规律进行了数值计算，并用其描述了颗粒的运动特性．结果认为，真实的料群与筛网碰撞和透筛是个十分复杂的过程，影响因素很多，用数学工具对料群碰撞、透筛过程进行精确描述目前尚有困难．

矿物加工技术在固体废物分选中的应用

成功的分选技术是固体废物减量化和资源化的有力保证。本文通过分析我国固体废弃物现状和处置方法,概述了矿物加工技术在固体废物分选中的应用,不仅拓展了传统成熟技术的应用领域,而且也为固体废物的分选提供了新的工艺技术。

筛面上颗粒运动的计算机仿真研究及试验验证

物料在筛面上的运动有着极其复杂的运动规律,本文采用离散元法最常用的弹性—阻尼—滑动接触模型,建立了颗粒在筛面上运动的数学模型,用VC.Net编制了模拟筛面上单颗粒运动的计算机程序,借助于高速动态分析系统通过一系列数值试验对模型进行了检验和确认,模拟结果真实地反映了不同粒度颗粒在筛面上运动形态的差异和单颗粒的混沌运动,表明通过数值模拟能够灵活地再现不同筛分机工作条件下颗粒运动过程,有助于深刻理解筛分机的工作参数对颗粒运动状态的影响。

超微粒高岭土浆料特性及固液分离

介绍了－２μｍ含量＞９０％的片状超微粒含碳高岭土浆料的特性及固液分离技术。浆料在高速切向力作用下，表现出溶胶的粘性、胀性和触变特性。用的纶滤布作为厢式压滤机的过滤介质，在≤１２ＭＰａ过滤压力下，可得到脱水率６５％～７０％、湿密度１５～１７ｇ·ｃｍ－３的滤饼。

GYX高频振动细筛在河南某铁矿选厂的应用

河南某铁矿矿石中主要铁矿物为镜铁矿和磁铁矿,主要脉石矿物为石英和云母。该矿选矿厂原采用阶段磨矿、阶段选别的弱磁选—高梯度强磁选工艺产出磁铁矿精矿和镜铁矿精矿,但由于难磨且具弱磁性的粗粒含铁云母大量混入镜铁矿精矿,致使镜铁矿精矿的品位低于60%且难以提高,并影响综合精矿品位。为解决这一问题,选矿厂联合广州有色金属研究院开展了相关实验室试验,并根据实验室试验结果,引入GYX21-1210型高频振动细筛和普通型6-S细砂摇床对原选矿工艺流程进行了技术改造,即将原二段高梯度强磁选精矿用细筛按0.074 mm进行筛分,筛下直接作为一部分镜铁矿精矿,筛上经摇床1次选别获得其余镜铁矿精矿,同时抛弃大量尾矿,摇床中矿则返回二段磨矿作业。改造后,镜铁矿精矿和综合铁精矿的铁品位分别达到了60.30%和61.83%,与原流程相比分别提高了3.55和1.98个百分点,同时还使镜铁矿精矿和综合铁精矿的铁回收率分别提高了7.52和7.51个百分点。

低品位锑铅锌多金属硫化矿选矿研究与生产实践

就广西河池地区的低品位锑铅锌多金属硫化矿分选问题，研究了矿石中不同矿物的浮选特性、分选条件及药剂制度，提出了处理该类矿石的分选新工艺。经河池市有色金属矿选矿厂的生产实践证明，采用新工艺进行生产，产品质量与金属回收率都比原工艺显著提高。

聚氨酯筛网在乌龙泉矿筛分工艺中的应用

简单介绍了聚氨酯耐磨材料优异的物理性能。工业生产实践表明 ,聚氨酯筛使用寿命长 ,经济效益明显 ,环保效果好 ,筛孔不堵塞 ,降低噪音 15dB ,筛分效率 92 %以上。其筛网的功能都优于金属制品筛网。

弛张筛抛掷指数的系列优化和回归分析研究

为了寻求弛张筛抛掷指数Kv的适宜值以及Kv与相关参数问的关系，考虑了机械结构和运动学因素的影响，进行了系列优化和回归分析研究．建立了关键参数的数学模型，用计算机绘制了相关参数的特性曲面．求出的抛掷指数均方值为7．95g。与实测值7．30g吻合．