分析现阶段球磨机工作性能的研究新思路

球磨机的工作性能指标主要包括磨矿效率、能耗、钢耗以及能量利用率等。磨矿效率与有用功率有明显的对应关系，最佳磨矿效率对应的工作参数与有用功率最大时的工作参数取值是相近的，因此，可以用磨机的有用功率作为衡量磨矿效率的指标，考虑到不同工况下磨机内物料质量不同，用比功率(即单位质量的物料消耗的功率)来衡量磨矿效率更为准确；钢耗主要是由衬板磨损和介质磨损造成的，衬板的磨损不仅增加了钢耗，磨损后的衬板对介质的提升能力也发生较大的改变，需要及时停机更换衬板，频繁更换衬板必然造成生产率的降低。

磨矿功耗、钢耗及生产率等磨机工作性能直接与填充率、球料比、球磨机转速、衬板型式和衬板数目等因素有关。研究球磨机的工作性能与磨矿因素的关系才能为磨矿的最佳工作状态创造条件。到目前为止，这方面的研究工作还是不够的。

统计表明世界上用于粉磨的电耗占发电总量的3%一4%，选矿厂磨矿耗电量占整个选矿厂总电耗的30%一70%。因此，对球磨机功耗的研究具有重要的经济意义，也早已被人们所重视，并被列为重要的研究方向之一。球磨机中颗粒破碎率由碰撞能量的大小以及碰撞频率决定。因此，对碰撞能量分布的研究是预测颗粒破碎以及破碎粒子的粒度分布必不可少的工作。衬板是球磨机的关键组成部分，又是比较容易磨损的部分，衬板的磨损速率主要是由颗粒与衬板碰撞消耗的能量决定的，因此，减小物料一衬板碰撞消耗的能量占总能耗的比例也就意味着降低了衬板的磨损速率。对衬板的形状和数目等参数进行优化，不仅能够调整物料的运动轨迹，而且能够降低衬板的钢耗，延长衬板的使用寿命，从而提高磨矿效率和生产率。

对球磨机的研究工作过去多采用理论与实验或者实践相结合的方式进行研究。理论分析建立在一定的假设和简化基础上，难以保证与实际情况吻合；实验中由于受现有实验设备的限制，难以得到准确的充足的数据；再加上磨矿过程影响因素众多，又增加了研究的难度。而且当球磨机直径超过5m的时候，对介质运动的研究就更为困难了，最好的解决方法就是建立一个能够描述球磨机内的物料运动的精确模型，根据颗粒的破碎原理对磨矿过程进行分析。实践证明，离散元方法能够实现这些目标。离散元方法是研究离散的实体运动行为的数值方法，正适合于研究磨机内动态移动的离散颗粒，可获得碰撞能量谱等试验中难以测得的数据，能够考虑颗粒的破碎原理对磨矿性能进行研究，可比较真实的再现球磨机的磨矿过程。

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