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衬板机构对球磨机磨矿效率的影响研究

作　者: 孙军锋
导　师: 董为民
学　校: 昆明理工大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 衬板结构粒度分布磨矿效率磨矿动力学衬板磨损
分类号: TD453
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 62次
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内容摘要

球磨机作为矿物碎磨作业的关键设备,在矿物加工等工业中占有非常重要的地位。针对矿山用球磨机目前存在的工作效率低及能耗和材耗占生产成本大这两个主要问题,国内外学者主要从磨矿介质运动规律和介质材质这两方面进行了研究,而研究衬板结构对磨机效率及其自身磨损状况影响的著作较少。实际上衬板结构一方面影响球磨机的磨矿效率,另一方面对衬板自身磨损具有一定的影响作用。因此研究衬板结构对提高磨机磨矿效率及降低衬板磨损具有非常重要的意义。论文在查阅大量相关文献的基础上,将现有二维球磨实验样机改造为Φ600×400mm型三维实验样机,并通过实验研究与理论分析的方法,开展了如下几个方面的研究工作：根据球磨机磨矿工艺相关理论,对三维实验样机磨矿工艺参数进行了分析研究,选取了相应的转速率、介质填充率、球料比等实验工艺参数,并设计出六种不同型式的衬板提升条；通过分析研究不同衬板结构时磨矿产品中-200目产品累积级别产率随时间的变化情况,发现磨矿条件一定时,存在一个最佳的衬板面角与高度;通过对Φ600×400mm型三维实验样机的磨矿动力学试验研究,求出每种衬板结构对应的磨矿动力学方程,并对所求动力学方程的准确性进行了验证,验证结果表明论文所求动力学方程准确性较高,能够真实准确地反映不同衬板型式的磨矿过程,并可利用该方程求取不同衬板结构在任意时刻磨矿产品的粒级分布率R(t)；通过分析统计磨矿前后衬板自身重量的变化,发现当衬板的高度与宽度一定时,衬板磨损量随着面角的增大而减小；当衬板面角相等时,高度与宽度越大则磨损越严重。实验表明,在一定磨矿条件下,存在一个最佳的衬板面角与衬板高度,在此最佳衬板结构的作用下磨矿效率达到最大。最佳衬板面角与高度的确定为设计复杂曲面衬板提供了可靠的理论依据。论文通过分析产品粒度来研究衬板结构对磨矿效率的影响,这种研究方法能够为衬板结构设计提供准确、可靠的理论基础,为实际生产中衬板结构的合理选用提供参考依据。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
第一章绪论  9-17
  1.1 课题研究的背景  9
  1.2 球磨机衬板的国内外发展现状  9-14
    1.2.1 衬板材质的发展现状  10-12
    1.2.2 衬板结构的发展现状  12-14
  1.3 课题提出与研究的意义  14-15
  1.4 课题研究的内容  15-17
第二章相关理论介绍  17-35
  2.1 干法磨矿工艺过程简介  17-18
  2.2 磨矿数学模型  18-20
    2.2.1 静态矩阵模型  18-20
    2.2.2 磨矿动力学模型  20
  2.3 粒度分析及筛分原理  20-29
    2.3.1 粒度分析  20-22
    2.3.2 筛分原理及筛分分析  22-29
  2.4 衬板的失效分析及材质要求  29-31
    2.4.1 衬板的失效形式  29-30
    2.4.2 磨料磨损工况下磨机衬板的材质要求  30-31
  2.5 衬板设计依据  31-33
  2.6 本章小结  33-35
第三章实验系统及方案的设计  35-49
  3.1 实验系统设计  35-41
    3.1.1 实验样机的改造  35-40
    3.1.2 实验辅助设备  40-41
  3.2 实验方案设计  41-47
    3.2.1 实验操作流程设计  41-42
    3.2.2 实验参数选取  42-46
    3.2.3 实验内容安排  46-47
  3.3 实验实施  47-48
    3.3.1 实验准备  47-48
    3.3.2 实验进行  48
  3.4 本章小结  48-49
第四章衬板结构与粉磨效率的实验研究  49-65
  4.1 衬板结构影响磨矿效率的一般性理论  49-50
  4.2 粉磨效率研究理论  50-51
    4.2.1 粒度的基本表征方法  50
    4.2.2 粉磨效率的评价标准  50-51
  4.3 衬板结构与粉磨效率的实验研究  51-62
    4.3.1 衬板面角与磨矿效率实验与结果分析  51-58
    4.3.2 实验结果分析与讨论  58-62
  4.4 本章小结  62-65
第五章球磨机磨矿动力学实验研究  65-95
  5.1 H=20mm型衬板磨矿动力学实验  66-78
    5.1.1 衬板面角θ=50°实验  66-70
    5.1.2 衬板面角θ=70°实验  70-74
    5.1.3 衬板面角θ=90°实验  74-78
  5.2 H=30mm型衬板磨矿动力学实验  78-91
    5.2.1 衬板面角θ=50°实验  78-83
    5.2.2 衬板面角θ=70°实验  83-87
    5.2.3 衬板面角θ=90°实验  87-91
  5.3 磨矿动力学方程的准确性验证  91-93
    5.3.1 20×20×70°型衬板磨矿动力学方程验证  92
    5.3.2 30×30×70°型衬板磨矿动力学方程验证  92-93
  5.4 本章小结  93-95
第六章衬板磨损状况实验研究  95-99
  6.1 衬板磨损统计  95-96
  6.2 衬板磨损原因及改进意见  96-98
    6.2.1 衬板磨损原因分析  96-97
    6.2.2 衬板磨损改进意见  97-98
  6.3 本章小结  98-99
第七章结论与展望  99-101
  7.1 结论  99-100
  7.2 不足与展望  100-101
致谢  101-102
参考文献  102-105
附录本人在攻读硕士学位期间发表论文情况  105

衬板机构对球磨机磨矿效率的影响研究

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