磨礦機破碎速率的獲取方法

作者：紅星機器 發表于： 2012-07-12 17:45:00

楊帥軍老師 紅星技術工程師

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粒度離散的破碎速率為一個對角陣，而對符合一階破碎特性的連續粒度，一般采用經驗公式Si=f(xi)來描述物料的破碎速率。

對實驗室分批磨礦，可以從單粒級磨礦數據直接計算物料的破碎速率，然后獲得經驗公式的參數，來確定破碎速率函數。而對工業分批的或連續的球磨過程，難以測得直接計算破碎速率所需的數據。

Herbst等基于磨礦機的輸入功耗對比破碎速率進行放大，稱為能比放大方法。Herbst等發現比選擇函數與輸入磨機的比功耗(單位物料破碎所消耗的能量，表示為磨機的輸入凈功率P與磨機內物料滯留量砰的比)成正比。假設能比選擇函數僅與礦物性質有關，然后從實驗室求取能比選擇函數，再放大至工業磨機。但能比破碎選擇函數需要在實驗室球磨機和工業球磨機配球相同的情況下獲得。

Austin等專家基于球磨機工作時的總體平衡綜合模型，考慮鋼球直徑、磨機直徑、裝球量(也稱裝球率)、磨機轉速率和裝料量的影響，對分批實驗獲取的一階破碎速率進行比例放大，并采用球徑分布來處理工業球磨機中存在不同球徑的問題，不同球徑下第i粒級的破碎速率不同，計算各球徑下球的質量百分數與該球徑引起的粒級i的破碎速率的乘積，然后將所有乘積求和即為粒級i的總破碎速率。放大模型中有較多的可調參數，且如何獲得工業球磨機中的球徑分布是較大的問題。

而Morrell等基于理想混合模型，將破碎速率和排料速率的比值看作一個參數，從小型連續磨礦求取該參數，然后再考慮磨機尺寸、鋼球直徑、下料量、裝球量等因素，對該參數進行放大應用于工業球磨機。由于工業球磨機中，總是存在著不同球徑的鋼球，因此，Morrell等提出了球磨機內平均球徑的計算方法，在放大時采用的是平均球徑，對于工業球磨機，平均球徑只能估算獲得。

采用單粒級磨礦獲取破碎速率是一件耗時耗力的事情，針對此問題，Matijagic和Glasnovic對白云石進行實驗室分批磨礦試驗，提出可根據破碎速率的粒級和被研究的高粒級的磨礦數據來確定所有粒級的破碎速率。而Datta等在一系列假設(例如，磨礦過程中的研磨破碎可以忽略)的基礎上，將沖擊能量引入分批磨礦模型，用與沖擊能量有關的一些量來代替破碎速率參數，并采用DEM仿真方法獲取沖擊能量的分布，從而可以避免采用試驗方法獲取破碎參數，采用試驗數據對該方法進行了驗證。