【摘 要】
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半自磨机是选矿作业的重要设备,在运行过程中存在衬板寿命短、产能低等问题。目前对半自磨机研究主要集中在半自磨机颗粒流运动状态、颗粒分布、衬板磨损等问题上,对半自磨机内部颗粒的破碎机理及破碎过程的研究甚少。因此本文以某铜矿半自磨机及其矿石作为研究对象,采用试验和离散元仿真相结合的方法,构建矿石的离散元模型、分析矿石冲击破碎及粒度分布规律,研究筒体衬板参数对半自磨机磨矿效率的影响。论文的主要工作内容如下
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半自磨机是选矿作业的重要设备,在运行过程中存在衬板寿命短、产能低等问题。目前对半自磨机研究主要集中在半自磨机颗粒流运动状态、颗粒分布、衬板磨损等问题上,对半自磨机内部颗粒的破碎机理及破碎过程的研究甚少。因此本文以某铜矿半自磨机及其矿石作为研究对象,采用试验和离散元仿真相结合的方法,构建矿石的离散元模型、分析矿石冲击破碎及粒度分布规律,研究筒体衬板参数对半自磨机磨矿效率的影响。论文的主要工作内容如下:(1)考虑矿石不规则的外形,采用非球形颗粒填充理论,对矿石三维网格模型进行填充,确定最佳填充参数,建立不规则矿石多球模型;采用不规则矿石多球模型进行堆积角离散元仿真,分析接触参数对堆积角的影响,依据堆积角试验结果,标定矿石离散元接触参数,为半自磨机颗粒流仿真提供准确建模参数。(2)基于弹射式落球冲击试验设备,开展单颗粒冲击破碎试验,构建矿石颗粒破碎的概率模型和粒度分布模型及矿石破碎评价指标,研究冲击能对矿石颗粒破碎的影响,揭示半自磨机矿石颗粒破碎机理。(3)构建矿石粘结颗粒模型(BPM),进行单轴压缩仿真,研究粘结键参数对矿石BPM力学性能和失效形式的影响;标定矿石BPM参数,进行冲击破碎仿真,依据矿石冲击破碎试验结果,验证基于离散元BPM的矿石颗粒冲击破碎仿真的可行性。(4)基于矿石颗粒破碎有效碰撞能评价指标和矿石颗粒流运动特征,研究半自磨机筒体衬板参数对磨矿效率的影响,对半自磨机筒体衬板结构参数改进。工业试验结果表明,改进后半自磨机产能增加,钢耗、能耗降低,衬板使用寿命延长。
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