塔式磨机磨矿效率分析及关键参数影响研究

发布时间：2019-08-01 16:07

【摘要】：随着易选矿石的消耗殆尽,目标矿石与伴生矿物镶嵌较细的难选矿石增多,后续很难分级,因此必须对矿石进行超细磨作业。塔式磨机因其能量利用率高、研磨机理优越被认为是最有发展潜力的超细粉体制造设备。但目前国内对塔式磨机的磨矿机理研究不足,缺乏设计的技术经验,对影响磨矿效率的参数选取不明确,控制技术落后,导致生产的塔式磨机磨矿效率较低且功耗较高,严重限制了大型塔式磨机的工业化推广。因此研究如何提高塔式磨机的粉磨效率同时降低功耗对于打破国外技术垄断进而提升国内矿山的技术生产水平意义重大。塔式磨机磨矿效率的主要影响因素包括：操作参数、结构参数及矿料特性等。操作参数主要包括：搅拌器转速、介质填充率等；结构参数主要有：螺旋搅拌器的升角及搅拌器的直径等；矿料特性主要包括：强度、硬度等。本文选取其中的三个关键参数(搅拌器转速、介质填充率、搅拌器螺旋升角)进行分析研究。本文首先介绍了塔式磨机的国内外发展历程及应用近况,进而提出本课题的研究方向。其次,论文简述了塔式磨机的磨矿机理,并从公式推导及理论建模的角度对关键参数的磨矿效率影响进行了分析,为后续的仿真分析及实验研究提供了一定的理论指导。再次,论文应用离散单元法从法向及切向碰撞力、碰撞次数及磨矿能耗等方面对三个重要参数的磨矿效率影响进行了仿真分析。在以上理论分析的基础上,利用实验塔式磨机对三个关键参数的磨矿效率影响进行实验分析,采用激光粒度分析仪测量实验后的矿料粒度,并记录各组实验的磨矿能耗。经以上分析,得出该实验用塔式磨机的最优运转速度为略高于其临界循环转速但介质球不出现悬浮现象时,本文取210rpm;介质填充率过高,单次施载强度降低,有效碰撞不足,碰撞能流失严重,介质填充率过低则施载频次较低,物料将出现无法破磨的现象,本文取60%；搅拌器螺旋升角降低,磨矿效率提高,但考虑到螺旋升角与介质临界循环转速成反比,其取值不宜过低,本文取S/D=0.8。最后,利用分析得出的结论对塔式磨机进行了放大设计,并对大型塔式磨机的搅拌器进行了结构强度校核。本文通过数学建模、离散元仿真模拟及实验分析的相互结合,对塔式磨机的三个关键参数的磨矿效率影响进行了研究,增强了分析的可靠性,使论文得出的结论更具有说服力,同时对塔式磨机的放大设计也更具参考价值。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD453

【相似文献】