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自磨机是一种应用于矿石中碎阶段的大型磨矿设备。由于其矿石处理能力强,工艺流程简单等特点,大量的大型选矿厂将自磨机投入到生产中。近年来自磨机技术发展迅猛,其大型化的发展趋势日益明显。随着自磨机尺寸的增大和处理量的增加,自磨机格子板排矿效率明显不足,导致矿石颗粒在自磨机筒体内大量集聚,并且格子板的寿命也无法完全满足生产需求。根据对国内某大型铜矿选矿厂的调研发现,其2010年投产的自磨机因格子板排矿效果不佳,其实际处理能力与设计指标仍相差3%,并且格子板寿命也只是衬板的1/4。因此急需对自磨机格子板进行改进以提高其排矿效率和耐磨性。本文应用离散元理论作为自磨机仿真研究的基础。以常用的矩形同心型和矩形辐射型格子板为基础,引入堰流理论和筛分理论对格子板进行分析设计。结合堰流理论,分析了矿石颗粒流经格子板提升条时的滞留问题,改进了格子板提升条的结构;结合筛分理论,分析了矿粒排出格子板时的情况从而改进了格子孔的开孔方向,并分别分析了改进后格子板提升条和格子板格子孔开孔方向对排矿量的影响,最终设计出了排矿效率较高,耐磨性较好的波形斜向型格子板。采用Archard wear磨损模型定量地分析了波形斜向型格子板、矩形同心型格子板和矩形辐射型格子板的磨损情况。用EDEM与ANSYS耦合的方法分析了波形斜向型格子板与矩形同心型格子板、矩形辐射型格子板工作时的等效应力及其分布。通过对比分析波形斜向型格子板与常用的矩形同心型格子板、矩形辐射型格子板的滞留量、排矿量、磨损量和等效应力及其分布,发现波形斜向型格子板提升条前矿石滞留量更少,其排矿量有了大幅提高,磨损量大幅减少,并且运行过程当中应力集中大幅降低,具有更好的力稳定性。由此说明波形斜向型格子板的设计取得了良好的效果,同时验证了本文选用的理论和提出的设计方法对格子板的设计是合适的,具有一定的工程参考价值。