球磨机的磨球直径选择及数值模拟研究

• 作 者: 王卓
• 发表日期: 2010年01期
• 关键词: 球磨机 磨球尺寸 离散单元法 数值模拟

球磨机作为矿料碎磨的主要设备,广泛的应用在金属矿及非金属矿选矿厂建材、化工、冶金、材料及电力等若干基础行业中,球磨机的磨矿过程是通过磨球对矿料的打击和磨削来实现的,磨球是能量的携带体也是破碎的实施体,因而,磨球的尺寸直接影响着破碎的能量,同时也影响着磨矿的效果。除此之外,整个矿石的磨矿是解离性磨矿,也就是说磨矿的目的是解离矿物,因此,磨球的破碎力也决定着解离矿物程度,即影响最终产品的质量,不仅如此,磨球的尺寸还对球磨机的电耗和球耗有着一定的影响。由此可知,球磨机磨球尺寸影响着整个磨矿过程的各个指标,是研究球磨机运动的重要的要素之一本文引入了离散元分析法对球磨机的磨球尺寸进行的研究,主要采用PFC 3D软件对球磨机进行分析,首先用该软件对实验室球磨机样机进行了建模,并对PFC3D软件模拟结果的有效性进行了验证,其次研究了磨球尺寸对球磨机临界转速的影响,分别通过模拟仿真、公式推导和实验的方法推导出了球磨机的磨球尺寸与球磨机的临界转速之间的关系；之后,研究了球磨机的磨球尺寸对球磨机参数的影响,主要是对于填充磨球数量的影响和衬板提升条选择的影响,分别通过理论推导以及模拟分析得出了磨球尺寸与衬板提升条高度的比例关系和磨球尺寸与磨球数量的关系公式；最后,分别对φ3.6×4.0m球磨机和φ2.7×3.6m球磨机进行了仿真分析,通过模拟仿真并进行功率对比,得到了两种球磨机的最佳选择半径范围。