基于离散元法的半自磨机筒体衬板改型研究及应用

针对喀拉通克铜镍矿选厂Φ5.5 m×1.8 m半自磨机存在运转率低,筒体衬板使用寿命短的问题,采用离散元法(DEM)对不同筒体衬板结构参数(提升条面角、高度与宽度)的工作状态进行了数值模拟试验,并从碰撞能量的角度量化不同衬板结构参数下的磨矿效果,并基于正交试验确定最佳的提升条参数组合。研究结果表明,提升条各因素对衬板碰撞能量的影响由强到弱依次为:面角>高度>宽度,最佳提升条参数组合为面角60°、高度190 mm和宽度140 mm。筒体衬板形状优化后,使得筒体衬板使用寿命延长了51 d,磨机运转率提高了16.36个百分点,磨机台效提高了15.55 t/h,磨机单位电耗降低了6.07 kW·h/t。工业应用试验结果与离散元仿真试验结果相吻合,验证了离散元法在优化筒体衬板形状的可靠性。

基于正交设计和离散元法的半自磨机筒体衬板改型及工业应用

针对新疆某选厂Φ5.5 m×1.8 m半自磨机筒体衬板易磨损、断裂等问题,首先基于正交试验确定其筒体衬板的最优结构参数,其次运用离散元法模拟现场半自磨机的运行过程,对比研究在不同衬板结构参数下(提升条高度、宽度与面角)半自磨机内颗粒运动及内部碰撞能量的变化规律,最后通过工业试验验证优化方案的可行性。研究结果表明:适宜的提升条参数组合可有效优化磨机内颗粒的运动状态,增加钢球—矿石、矿石—矿石的有用碰撞,减少因无用碰撞引起的衬板或磨矿介质的损耗,进而改善半自磨机的运行参数。经正交试验确定最优的衬板提升条参数组合为高度190 mm、宽度140 mm和面角60°。由工业试验验证,优化后的衬板使用寿命、磨机运转率与台效较优化前分别提高了51 d、16.36百分点、15.55 t/h,磨机电耗较优化前降低了6.07 kW·h/t。试验结果证明了正交设计法和离散元法的联合应用在半自磨机筒体衬板形状优化过程的可靠性及优越性。

不规则铜钼矿颗粒断裂强度分布实验研究

不规则矿石颗粒的断裂是矿物加工过程中常见的现象,其强度分布决定了矿石破碎特性。为了定量分析不规则颗粒的强度分布,通过对5种不同粒级的铜钼矿颗粒进行准静态单轴压缩实验,确定破碎过程中的最大破碎力和断裂能。选取3种常见的统计学模型分别对不同定义下的(最大破碎力、断裂应力、断裂能和断裂比能)颗粒强度进行拟合,并研究了其与颗粒尺寸和材料特性之间的定量关系。试验结果表明:Weibull模型较Lognormal和Lmogintic两种模型更适合描述铜钼矿颗粒的强度分布,其模型中强度分布的离散程度D只与材料特性有关,与颗粒尺寸呈弱函数关系;F_(63.20)、E_(63.20)与颗粒尺寸呈正比关系,而σ_(63.20)和Em_(63.20)随着颗粒尺寸的增大呈幂函数规律减小;不同定义下的颗粒强度之间(最大破碎力-断裂能和断裂应力-断裂比能)的关系都只与材料特性有关,而与颗粒尺寸无关,在双对数坐标系下斜率分别为1.49与0.67。