基于层次分析法的大型半自磨机磨矿性能优化

为提升大型半自磨机的磨矿性能,建立了半自磨机离散元模型,将离散元仿真结果和试验测试结果进行了对比,验证了所建离散元模型的合理性。在此基础上,研究了影响磨矿性能的主要因素及其影响规律,应用层次分析法构造了因素与指标之间的层次结构和判断矩阵,建立了磨矿性能评价指标预测模型。应用该模型优化了某大型半自磨机的主要磨矿性能影响因素,与优化之前对比,比功率和钢球与矿料总有效碰撞次数分别提高了10.78%、15.47%,衬板最大磨损高度降低了10.81%,综合磨矿性能提高了17.25%。

半自磨机磨矿效果的数值模拟及实验研究

为提高半自磨机生产能力,建立半自磨机仿真模型,利用离散元法软件(EDEM)对半自磨机进行数值模拟,得到转速率、衬板数量、衬板高度等参数对磨矿效果的影响规律。利用自制的半自磨实验样机,通过实验研究转速率、衬板数量、衬板高度对半自磨机有用功率的影响,实验数据分析表明,数值模拟得到的规律与实验结果接近,即半自磨机转速率为0.8、衬板条数为32、衬板高度为8 mm时,半自磨机的磨矿性能最优。此结果可为实际生产提供理论参考。

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。

物料粒径对半自磨机衬板磨损的影响

采用数值计算方法分析粒径对半自磨(SAG)机衬板磨损的影响。采用离散单元法(DEM)描述物料运动,采用切向碰撞能量磨损模型(SIEM)预测壁面磨损.结果表明,粒径大小对衬板磨损存在显著影响.粒径增大,衬板磨损亦随之增大;当粒径较小时(如:d=30 mm),磨损增幅尤为明显.提升条的磨损主要在经过底脚区与颗粒发生剧烈碰撞时产生,不同粒径大小下均如此.大颗粒获得的动能要远远大于小颗粒,且相比于小颗粒,大颗粒改变运动状态需要更长的时间,导致剧烈磨损的持续时间亦明显增加.粒径大小对磨损在提升条上的分布无明显影响.

云南某金矿半自磨钢球尺寸优化及离散元仿真模拟分析

针对云南某金矿半自磨顽石(-80+25 mm)累积严重的问题,在分析矿石力学特性和给矿粒度组成的基础上,根据段氏球径半理论公式计算确定理论最佳钢球尺寸,以钢球尺寸为单一变量,进行实验室磨矿循环试验对比不同方案磨矿指标,并通过离散元仿真模拟分析进行验证。研究结果表明:该矿石平均普氏硬度较大,中等偏硬,同时存在脆性及韧性较大的矿石;在磨矿循环过程中推荐Φ140 mm方案的顽石积累积趋势最小,4次循环后,顽石产率最低,为3.89%,较现场Φ120 mm方案降低3.50百分点,-2 mm合格粒级及-0.074 mm粒级产率最高,分别较现场Φ120 mm方案提高8.40和3.15百分点。推荐Φ140 mm方案较现场Φ120 mm方案顽石颗粒运动状态更活跃,碰撞能量分布更合理,介质对顽石单次碰撞比能耗及高能碰撞频次更高。从磨矿试验和离散元模拟仿真试验验证了推荐Φ140 mm方案半自磨降低顽石累积的有效性。

确定自磨机规格的方法评述

湿式自磨技术是７０年代以来发展较快的一种新的磨矿工艺，它具有许多优点和广泛的发展前途。本文就工程设计中采用自磨和确定自磨机规格的一些常用方法进行简单评述。

多级配球降低半自磨中顽石积累及改善磨矿效果试验

针对新疆某铜镍矿半自磨机顽石积累严重、磨矿效果差的问题,采用离散元法(DEM)模拟仿真实验模拟分析不同级配钢球对顽石的碰撞能量分布及利用率,并在实验室进行半自磨机磨矿循环试验验证。研究结果表明:在此试验中,多级配球在能量利用率方面优于单一球径及偏大级配,多级配球可在提供与偏大级配相同冲击力的情况下增加碰撞次数,从而使能量分布更加合理,且改善磨矿效果的同时降低了衬板磨损;推荐级配钢球较现场级配及偏大级配切向碰撞能量利用率分别提高了8.88%和1.38%,法向碰撞能量利用率分别提高了3.66%和0.92%,推荐级配对衬板的碰撞能量较偏大级配降低了1061.84 J;验证试验中推荐级配顽石产率较现场级配及偏大级配分别降低了4.19%和3.36%,-74μm产率分别提高了4.80%和2.24%。从理论分析及试验验证多级配球可有效降低半自磨顽石积累并改善磨矿效果。