基于正交试验优化某铁矿石塔磨磨矿功耗

为了进一步实现某铁矿碎磨工艺的节能降耗,以某铁矿石高压辊磨—预选精矿为研究对象,磨矿功耗作为评价指标,在单因素试验的基础上采用正交试验方法进行塔磨机磨矿参数优化试验。结果表明:(1)单因素试验确定适宜的磨矿浓度为60%、螺旋搅拌器转速为300 r/min、介质充填率为16.15%、介质配比(?8 mm钢球质量占比)为50%,料球比为0.166 4。(2)正交试验确定适宜的磨矿浓度为60%、螺旋搅拌器转速为360 r/min、介质充填率为20.77%、介质配比(?8 mm钢球质量占比)为100%和料球比为0.16。(3)正交试验的磨机-0.074 mm利用系数比单因素试验高44.32%,磨矿功耗比单因素试验低9.68%。(4)塔磨机的5个影响因素对磨矿功耗的影响作用由大到小依次为磨矿浓度、螺旋搅拌器转速、料球比、介质充填率和介质配比。正交试验优化进一步降低了塔磨机磨矿功耗,且磨矿产品的粒度分布更加均匀,有利于提高后续分选效果。     

球磨机有功功率和磨矿效率影响因素研究

通过对球磨机球料比、介质充填率和磨矿浓度与有功功率和磨矿效率试验, 分析了影响球磨机功率和磨矿效率的主要因素, 建立了球磨机内部状态(球料比、介质充填率和磨矿浓度)与外部参数(有功功率、磨矿效率)之间的关系, 提出了改善磨矿效率的合理操作参数。在一定磨矿条件下磨机有功功率与磨矿效率有明显对应关系, 而且是判断磨矿效率的重要参数之一。     

某铁矿高压辊磨——预选精矿的球磨与塔磨效果对比研究

为提高矿山磨矿效率、实现节能降耗,以某铁矿高压辊磨—预选精矿为研究对象,分别采用球磨机和塔磨机为粗磨设备开展磨矿试验。结果表明:(1)采用球磨机磨矿,磨矿时间为200 s时,新生成-0.074 mm产品的能耗为150.08 k W·h/t,磨机-0.074 mm利用系数为0.586 t/(m³·h);采用塔磨机磨矿,磨矿时间为600 s时,新生成-0.074 mm产品的能耗为138.53 k W·h/t,磨机-0.074 mm利用系数为0.195 t/(m³·h)。2种磨矿方式的产品各粒级产率差异主要集中在+0.150 mm和0.150～0.074 mm。(2)优化试验确定适宜的塔磨工艺参数为:磨矿时间300 s、磨矿浓度60%、搅拌器转速300 r/min、介质充填率16.15%、料球比0.166 4。该条件下,磨机-0.074 mm利用系数为0.625 t/(m³·h),新生成-0.074 mm产品的能耗为53.62 k W·h/t。与球磨机相比,-0.074 mm利用系数提高6.66%,新生成-0.074 mm产品...     

介质特性对铝土矿在振动磨机中选择性磨矿的影响

以铝硅比为4.4的铝土矿为研究对象,采用振动磨机对铝土矿进行了选择性磨矿试验研究,重点考查介质配比、介质形状、填充率对低品位铝土矿在振动磨机中选择性磨矿的影响。研究结果表明:介质配比、不同形状的磨矿介质、介质充填率对振动磨磨矿产品的粒度组成和各粒级铝硅比分布有一定的影响,选择性磨矿的适宜介质配比为φ40mm∶φ30mm∶φ20mm=20%∶30%∶50%,适宜充填率为70%。在单一尺寸介质条件下,不同形状介质的选择性磨矿效果的顺序为柱形介质、柱球介质、球形介质。     

基于多传感器信息融合的球磨机负荷检测系统

在磨矿过程自动控制中，影响磨矿过程作业指标的因素很多：（1）属于物料性质方面的有：矿石可磨度、给料粒度、产品细度等；（2）属于磨机结构方面的有：磨机规格、型式、衬板形状等；（3）属于操作方面的有：介质形状、尺寸配比及材质、介质充填率、磨机转速率、加球制度、料球比和磨矿浓度等。而这些因素本身又相互影响。在上述因素中，第一类和第二类因素被确定以后通常就不再改变；如果设备维修以及添加钢球的材质都正常，则其可改变的条件只是磨机转速率、介质充填率、料球比和磨矿浓度，而一旦磨机转速率固定，则仅仅其余三个因素是可变的。所以，介质充填率、料球比和磨矿浓度占矿浆总重量是球磨机负荷检测和控制中研究的三个主要参数。这三个参数间接地反映了球磨机的负荷（包括球负荷、物料负荷以及水量的各自数值），能否准确地检测出球磨机的负荷是整个球磨机优化控制成败的关键。     

立磨机磨矿关键影响因子研究

立磨机因为能耗低,效率高的特点,逐渐取代球磨机成为细磨和再磨的主要设备。但立磨机的磨矿基本理论研究还不够完善,设备的设计、介质球的匹配等还依赖于工程经验和试验探索,存在着成本高、效率低的问题。针对立磨机的两个结构参数:环形间隙,螺径比和三个运行参数:螺旋外缘线速度,介质球直径,介质充填率,以石英作为试验矿样,基于实验室KLM-10立磨机,设计了五因素四水平正交试验,以磨矿能耗与时间作为考核指标,探索影响立磨机磨矿效果的关键结构参数和工业运行参数,得到了单因素对于磨矿效果的影响规律,以及运行参数与结构参数的最佳匹配方案,为立磨机的设计运行提供理论依据。     

介质特性对铝土矿在振动磨机中选择性磨矿的影响

以铝硅比为4.4的铝土矿为研究对象,采用振动磨机对铝土矿进行了选择性磨矿试验研究,重点考查介质配比、介质形状、填充率对低品位铝土矿在振动磨机中选择性磨矿的影响。研究结果表明:介质配比、不同形状的磨矿介质、介质充填率对振动磨磨矿产品的粒度组成和各粒级铝硅比分布有一定的影响,选择性磨矿的适宜介质配比为φ40mm∶φ30mm∶φ20mm=20%∶30%∶50%,适宜充填率为70%。在单一尺寸介质条件下,不同形状介质的选择性磨矿效果的顺序为柱形介质、柱球介质、球形介质。     

大球磨机—长度和直径

为了在球磨机中有效地进行磨矿,矿石需要被磨机中的球冲击足够长的时间。磨机中矿浆的流速和粘度决不能干扰或者减缓球的作用。随着磨机直径的增大,磨机装矿容积增加,球与矿石接触的机会减少。通过调节球荷的充填率和磨机的长度,可使能耗、停留时间和矿浆流速达到平衡状态。本文论述了磨机直径、磨机长度和介质充填率之间的关系。直径和充填率影响停留时间和拖动功率,长度影响磨机拖动功率和矿浆流速。这些参数的综合考虑,对于要求磨矿能力大的球磨机尺寸的选择是必要的。     

东鞍山混磁精矿搅拌磨与球磨对比试验

鞍钢东鞍山烧结厂原矿主要以细粒嵌布的赤铁矿和磁铁矿为主,为解决现场球磨机效率低、有用矿物单体解离度低等问题,进行了陶瓷球搅拌磨、球磨工艺的优化和对比试验。试验结果表明,搅拌磨适宜条件为充填率80%、料球比0.9、磨矿质量浓度60%、介质尺寸6 mm、搅拌器转速650 r/min;球磨适宜条件为介质质量配比为m(32 mm):m(25 mm):m(19 mm)为5:3:2、充填率40%、料球比1.0、磨矿质量浓度70%。此时搅拌磨机磨矿效果更好,-0.038 mm比生产率达3 636.20 kg/(m3·h),磨矿效率达71.93 kg/(kW·h)。相同细度样品分析表明,搅拌磨产品中过细和过粗粒级含量均相对较少,有用矿物单体解离度比球磨高4.5%~8%。反浮选试验表明,搅拌磨可将精矿铁品位和回收率分别提高0.94和2.99个百分点。因此,搅拌磨机比球磨机具有更好的磨矿效果和浮选指标。      

滚筒式球磨机中磨矿介质动能的测定

为了用单个颗粒破碎的理论观点说明滚筒式球磨机的磨矿机理,研究了磨机中磨矿介质的动能。并利用研究结果和磨机中颗粒破碎过程的简化模型,计算了选择参数和破裂分布参数。此外,还将计算结果与磨矿试验的结果进行了比较。动能研究的结果表明,球的充填率和提升器对球磨机的能量效率具有明显的影响。模型计算和磨矿试验的结果表明,两者彼此并不一致。作者认为,在这种情况下,摩擦破碎或表面研磨在破碎过程中占主导地位,而碰撞破碎则处于次要地位。     

基于EDEM球磨机颗粒的分布与接触特性分析

球磨机是矿山机械中对物料进行粉碎与研磨的主要设备之一。根据球磨机的尺寸与物料的接触参数,采用EDEM软件建立了球磨机离散元计算模型,研究了在不同的物料填充率、转速率以及衬板数量时球磨机内部颗粒接触数占比、颗粒分布情况的变化规律,结果表明：随着填充率、转速率以及衬板数量的增加,球磨机的研磨效率均出现了先增大后减小的趋势。在转速率为75%~85%,填充率为15%~25%,衬板数量在12~16时,球磨机的研磨效率最佳,且改变衬板数量对球磨机内部颗粒的运动特性的影响较小。     

太钢尖山铁矿一段磨机介质优化研究

为了优化磨矿分级作业，充分挖掘磨机潜力，降低磨矿消耗，实现企业的可持续发展，对太钢尖山铁矿选矿厂一段磨机适宜介质配比开展了系统研究。结果表明：一段磨机[?]120 mm、[?]110 mm、[?]80 mm和[?]60 mm磨矿介质质量配比以35%∶25%∶20%∶20%为佳；锻球的磨矿效果优于铸球；相对于现场生产指标，无论是以原矿计的磨机利用系数还是以新生成-0.074 mm粒级计的磨机利用系数，一段磨矿介质优化后均高4%以上，达到了预期目标。     

搅拌磨在铁矿细磨中的应用研究

通过研究大孤山铁矿再磨给矿的物料性质,考察了搅拌磨的主要工作参数对搅拌磨粉磨效果的影响。通过磨矿条件试验确定搅拌磨适宜的工作参数:介质为8mm钢球,料球比0.8,介质充填率75%,搅拌器转速300rpm,磨矿浓度68.50%。适宜磨矿条件下的磨矿产品经选别后可获得精矿TFe品位65.54%,回收率97.20%的铁精矿。     

某铅锌矿磨矿分级循环系统降比提效试验研究

针对国内某铅锌选矿厂磨矿分级循环系统的循环负荷高、水力旋流器分级效率和球磨机磨矿效率低等问题,对现场磨矿分级系统进行流程考察和问题诊断,对试验样进行了岩矿性质测定和工艺矿物学研究,基于矿石碎磨特性开展了球磨机磨矿介质尺寸和级配的理论计算、实验室磨矿对比试验、工业应用试验。球磨机介质级配优化后,磨矿分级系统中-0.074mm粒级的返砂比由试验前的467.19%降至224.66%,分级量效率由试验前的52.26%提高至68.34%,分级质效率由试验前的46.72%提高至57.21%,磨机-200目利用系数由0.24t/(m3·h)提高至0.40t/(m3·h),磨机磨碎+0.15mm粗粒级效率由21.95%提高至38.09%,实现了磨矿分级系统中球磨机和分级机效率双提升。     

球磨机研磨介质冲击特性和碰撞能量分布特性研究

以Ф520 mm×40 mm的试验磨机为仿真模型,分析了不同填充率、转速率和衬板高度下的研磨介质冲击特性和碰撞能量区域分布变化规律。研究结果表明,离散元法可以较好地预测研磨介质的冲击特性和碰撞能量区域分布;转速率一定时,球磨机衬板所受平均法向冲击力随着填充率增加而增加;填充率一定时,球磨机衬板所受平均法向冲击力随着转速率的增加先增大后减小;衬板高度增加,研磨介质碰撞频率减少,法向碰撞能量先减少后增加,切向碰撞能量减少。     

磨机中磨矿介质的运动规律

磨机工作时主要依靠筒体旋转时充填介质的冲击和研磨作用来粉碎物料。而对物料施加冲击和研磨力的大小与充填介质所处的运动状态有关,其中磨机转速和介质充填率影响磨矿介质的运动状态。一般来说大体存在泻落、抛落及泻落和抛落的混合三种运动状态。因此充填介质的运动状态是取得好的磨矿效果的关键所在。在运动过程中,由于介质与介质之间以及介质与磨机筒壁之间存在着摩擦力,使得充填介质在随筒体旋转做公转的同时,又绕其自身轴线做自转运动。本文主要通过无物料钢棒实验,分析研究了转速为56.3r/min、106.9r/min,磨矿介质充填率为40%、50%、55%条件下充填介质的运动状态及磨矿介质的公转和自转运动规律。最后分析导致充填介质的实际冲击速度值(通过实验所得)与理论冲击速度值(通过计算得到)产生差异的原因。     

搅拌磨机磨矿工艺参数对产品粒度特征的影响

搅拌磨机具有低耗能、高效率的特点,有望取代传统球磨机成为铁矿石细磨作业的主要设备。为充分了解搅拌磨机磨矿工艺参数对粉磨产品各粒级粒度特征的影响,采用立式螺旋搅拌磨机对弓长岭选矿厂再磨给矿进行粉磨试验,通过NKT6100-D激光粒度分析仪检测粉磨产品的累计粒度特征和粒度分布特征,并结合R—R粒度特性方程对产品粒度进行分析,系统考察了磨矿工艺参数对产品粒度特征的影响规律。结果表明：在介质配比m（φ5 mm）∶m（φ3 mm）=2∶3、矿浆浓度65%、料球比0.6、充填率70%、搅拌器转速450 r/min时,粉磨产品粒度较细且分布相对均匀,其-0.043 mm粒级含量为92.23%,均匀性系数n为1.177 7,颗粒特征参数b为0.031 4。研究成果对提高粉磨产品合格粒级产率具有一定的指导意义。     

全方位行星式球磨机离散元仿真与试验对比研究

应用离散元仿真和实际研磨试验的方式,研究了全方位行星球磨机介质和物料的碰撞特性,验证了在离散元碰撞模型中同时引入球磨介质和被研磨物料的可行性。结果表明,随着行星盘的翻转,磨罐内研磨介质及物料的分布状态随行星盘的翻转发生周期性变化;球磨介质对于物料颗粒的研磨破碎作用大于冲击破碎作用;无量纲化处理后新增比表面积和总碰撞能损失的相关系数为0.99841,离散元仿真和实际研磨试验结果反映出的研磨效果随转速变化的趋势相近。     

鞍千预选精矿陶瓷球搅拌磨再选试验研究

鞍千选矿厂现有流程磨矿产品存在粗细分布不均匀、再磨效率低、能耗高、磨矿效果差等问题,影响后续分选过程,导致精矿指标差。针对以上问题,为改善预选精矿磨矿效果,提升最终精矿指标,有必要采用更适于细磨的立式搅拌磨机,对搅拌磨机各项参数进行系统的研究。本文在鞍千预选精矿工艺矿物学分析的基础上,进行了搅拌磨磨矿—弱磁分选工艺流程试验。试验结果表明：预选精矿TFe品位为39.62%,主要以磁铁矿形式存在,粗细粒级分布不均。通过对陶瓷球搅拌磨工艺参数的优化试验研究,确定了搅拌磨最佳工艺参数：介质充填率为100%,搅拌器转速1000 r/min,料球比0.7,介质尺寸6 mm,磨矿浓度50%,磨矿时间2.80 min,磨矿产品经过一段弱磁选,可以获得品位67.01%,回收率89.93%的精矿指标。该工艺流程简单,指标良好,可为选矿厂工艺流程改造提供参考。