磨矿机破碎速率的获取方法

作者：红星机器 发表于： 2012-07-12 17:45:00

杨帅军老师 红星技术工程师

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粒度离散的破碎速率为一个对角阵，而对符合一阶破碎特性的连续粒度，一般采用经验公式Si=f(xi)来描述物料的破碎速率。

对实验室分批磨矿，可以从单粒级磨矿数据直接计算物料的破碎速率，然后获得经验公式的参数，来确定破碎速率函数。而对工业分批的或连续的球磨过程，难以测得直接计算破碎速率所需的数据。

Herbst等基于磨矿机的输入功耗对比破碎速率进行放大，称为能比放大方法。Herbst等发现比选择函数与输入磨机的比功耗(单位物料破碎所消耗的能量，表示为磨机的输入净功率P与磨机内物料滞留量砰的比)成正比。假设能比选择函数仅与矿物性质有关，然后从实验室求取能比选择函数，再放大至工业磨机。但能比破碎选择函数需要在实验室球磨机和工业球磨机配球相同的情况下获得。

Austin等专家基于球磨机工作时的总体平衡综合模型，考虑钢球直径、磨机直径、装球量(也称装球率)、磨机转速率和装料量的影响，对分批实验获取的一阶破碎速率进行比例放大，并采用球径分布来处理工业球磨机中存在不同球径的问题，不同球径下第i粒级的破碎速率不同，计算各球径下球的质量百分数与该球径引起的粒级i的破碎速率的乘积，然后将所有乘积求和即为粒级i的总破碎速率。放大模型中有较多的可调参数，且如何获得工业球磨机中的球径分布是较大的问题。

而Morrell等基于理想混合模型，将破碎速率和排料速率的比值看作一个参数，从小型连续磨矿求取该参数，然后再考虑磨机尺寸、钢球直径、下料量、装球量等因素，对该参数进行放大应用于工业球磨机。由于工业球磨机中，总是存在着不同球径的钢球，因此，Morrell等提出了球磨机内平均球径的计算方法，在放大时采用的是平均球径，对于工业球磨机，平均球径只能估算获得。

采用单粒级磨矿获取破碎速率是一件耗时耗力的事情，针对此问题，Matijagic和Glasnovic对白云石进行实验室分批磨矿试验，提出可根据破碎速率的粒级和被研究的高粒级的磨矿数据来确定所有粒级的破碎速率。而Datta等在一系列假设(例如，磨矿过程中的研磨破碎可以忽略)的基础上，将冲击能量引入分批磨矿模型，用与冲击能量有关的一些量来代替破碎速率参数，并采用DEM仿真方法获取冲击能量的分布，从而可以避免采用试验方法获取破碎参数，采用试验数据对该方法进行了验证。