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球磨机比破碎速率函数研究现状

经过分析研究,我们认为球磨机总体平衡模型是一个模型框架,它主要包括三个关键参数,破碎分布函数、破碎速率函数和停留时间分布,确定这三个关键参数,再对模型求解即可获得产品的粒度分布。因此,围绕这三个关键参数,国内外学者进行了大量的研究,给出了在这三个参数的一些特定形式下的模型解,并研究了模型在磨矿过程的仿真、设计、优化和控制中的应用。

破碎速率分为破碎速率和比破碎速率,比破碎速率定义为单位质量(kg)的第i粒级在单位时间内破碎掉的量=kg·time-1/kg=time-1,用Si表示,从而可得:

第i粒级的破碎速率=SiwiW

其中,wi为第i粒级的量占总物料量的质量分数,不厂为磨机内的总物料量。如没有特别说明,后文中的破碎速率均指比破碎速率。

Gardner和Austin通过示踪法对煤在分批磨矿中的破碎进行了跟踪,发现被跟踪粒级基本都符合一阶破碎。随后对石英、水泥材料、硬碰酸钙石、陶瓷材料和固体化石燃料等的湿磨或干磨试验结果也表明,在一定的磨矿条件下,这些矿物的破碎速率仅与颗粒粒径有关而不随时间变化,可采用一阶动力学描述。

破碎速率与磨矿条件和矿石的性质都有关,因此,一阶特性并不适合于所有的磨矿条件或矿物,对另一些磨矿过程,特别是细磨或超细磨,破碎速率函数通常既与颗粒粒径有关,也会随时间的变化而变化,呈现非一阶特性,如对一些矿石细磨的研究和对方解石、重晶石干磨的研究结果所示。

针对非一阶破碎,Austin和Bagga等在分批磨矿模型中引入了时间依赖的比破碎速率函数,并提出伪时间法来描述非一阶破碎,其基本思想是,对相同的给料,如果破碎速率是原来的K倍,则磨到相同的细度所需要的时间就是原来的1/K。因此,当S随着时间的增加而减小(或增大)时,如果仍旧采用零时刻的S,则磨到相同的细度所需要的时间就比原来小(或大)。利用这一原则,令S(x,t)=S(x,0)T(t),采用零时刻的S,而将时间t做变换,就可以将S非一阶问题转换为一阶问题。

信息来源:http://www.hxqmj.com/n422.html

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