[发明专利]一种球磨机弧形衬板结构及腔型优化方法

说明书

本发明提供一种球磨机弧形衬板结构及腔型优化方法，属于选矿设备技术领域。所述方法包括：确定需要优化的弧形衬板腔型参数，分别建立不同腔型参数下的衬板模型，对建立的各衬板模型分别进行离散元仿真分析，根据仿真结果中的球磨介质运动状态及衬板吸收的接触能，确定腔型参数的最优取值；对弧形衬板迎矿面一侧进行增厚，分别建立不同增厚值下的衬板模型，对建立的不同增厚值下的衬板模型进行离散元仿真分析，根据仿真结果中的球磨介质运动状态及衬板吸收的接触能，确定迎矿面最佳增厚值。采用本发明，能够在平衡球磨机的破碎效率及磨损速率的同时，延长衬板使用寿命。

技术领域

本发明涉及选矿设备技术领域，特别是指一种球磨机弧形衬板结构及腔型优化方法。

背景技术

球磨机是利用钢球作为磨矿介质进行粉碎的设备，其结构简单、性能稳定、破碎比大(3～100)，既可湿磨又可干磨，可用于处理各种矿物原料，适应性强，易于实现自动化控制。在矿石加工、火力发电等行业中，常使用衬板来缓解球磨机的磨损，但由于球磨机衬板的工作环境、受力情况复杂及球磨衬板的性能低下将会导致球磨机衬板工作失效，造成巨大的经济损失。选矿高成本的问题一直困扰着企业，其中衬板的消耗占有极为显著的位置。

相比于老式的矿山球磨机所采用的高低形衬板，弧形衬板具有安装方式简单、更换方便和衬板残体剩余少的优势。但实际使用过程中弧形衬板的磨损消耗依然十分严重，会大大缩短衬板的使用寿命。

发明内容

本发明实施例提供了球磨机弧形衬板结构及腔型优化方法，能够在平衡球磨机的破碎效率及磨损速率的同时，延长衬板使用寿命。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种球磨机弧形衬板结构及腔型优化方法，包括：

确定需要优化的弧形衬板腔型参数，分别建立不同腔型参数下的衬板模型，对建立的各衬板模型分别进行离散元仿真分析，根据仿真结果中的球磨介质运动状态及衬板吸收的接触能，确定腔型参数的最优取值；

对弧形衬板迎矿面一侧进行增厚，分别建立不同增厚值下的衬板模型，对建立的不同增厚值下的衬板模型进行离散元仿真分析，根据仿真结果中的球磨介质运动状态及衬板吸收的接触能，确定迎矿面最佳增厚值。

进一步地，在确定弧形衬板腔型参数之前，所述方法包括：

获取球磨机工艺参数及运行参数。

进一步地，所述工艺参数包括：球磨机的筒体直径和轴向长度、磨球的直径、矿料的平均粒径以及衬板、磨球和矿料的材料属性参数；

其中，所述材料属性参数包括：材料密度、杨氏模量和泊松比。

进一步地，所述运行参数包括：球磨机的转速、磨球填充率及矿料填充率。

进一步地，所述确定需要优化的弧形衬板腔型参数包括：

确定对球磨介质运动状态及衬板表面接触能影响大的弧形衬板腔型参数；

其中，确定的弧形衬板腔型参数包括：弧形衬板波峰-波谷高度差和波峰间宽度。

进一步地，所述分别建立不同腔型参数下的衬板模型，对建立的各衬板模型分别进行离散元仿真分析，根据仿真结果中的球磨介质运动状态及衬板吸收的接触能，确定腔型参数的最优取值包括：

分别建立波峰间宽度取不同值时的衬板模型；

将建立的波峰间宽度取不同值时的衬板模型、球磨机工艺参数及运行参数导入离散元分析软件中，由离散元模拟分析软件进行离散元仿真分析，根据仿真结果中的球磨介质运动状态及衬板吸收的接触能，确定波峰间宽度最优值；

当波峰间宽度取最优值时，分别建立波峰-波谷高度差取不同值时的衬板模型；