[发明专利]一种球磨动力学试验平台

说明书

本发明公开了一种球磨动力学试验平台，包括支架和控制柜，支架上焊接第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆，第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆分布在同一个竖直面上，并保持竖直向上，第一支撑杆的上端口通过螺栓固定三相异步电机，三相异步电机的电机轴连接减速器，减速器用于匹配匹配转速和传递转矩，能够调节转速能实时监测转速与扭矩可根据研究需要换装大、小不同的磨机筒体，拆卸方便，根据研究需要，更换不同高度的提升条，靠轴传动，挠性第一联轴器和第二联轴器连接，轴承支撑，尽可能减少由载荷变动而带来的摩擦功率变动，保证了试验的精度。

技术领域

本发明涉及到一种球磨动力学试验平台，特别涉及一种球磨动力学试验平台。

背景技术

球磨作业是选矿作业的重要环节，其目的是粉碎细碎后的矿石颗粒，进一步减小其尺寸，使有用矿物与脉石解离，配合分级作业，给后续分选环节提供合格给料。因其处理的颗粒尺寸小，用于粉碎本身的能量就相对碎矿较高；同时其微观机理是磨矿介质对颗粒的随机冲击，能量利用的效率也不高。所以，球磨作业能量消耗相当高，据统计，金属铜的生产过程中，用于对粉碎能耗占选矿总能耗的70％以上；若是品位较低，粉碎能耗甚至超过冶炼能耗(刘建远.关于粉碎的能耗与能量效率[J].国外金属矿选矿， 1993(09):24-32+37.)。而合理的磨矿回路设计(段数的选择、给料粒度的选择)、磨机选型、磨矿介质选择与级配、磨机操作条件优化(转速率、钢球填充率、料球比、作业浓度等)等可提升磨矿效率。这也是球磨作业磨矿动力学研究的内容与目的。

一个合格的磨矿动力学平台首选要具备以下特征与功能：

(1)磨矿介质的运动与工业磨机中相近。如绝大多数实验室球磨机的内壁是光滑的，磨球的提升是靠其相互的摩擦与挤压产生的，其运动为钢球群的“跳动”，而非工业球磨机上的“跌落”与“泻落”。再比如为了排料、清洗方便，磨机筒体被设计成双锥型，实际上成为了锥形球磨机，该种磨机与工业上最常用圆筒式球磨机在介质运动方面差别较大，降低了研究与生产的可比性。

(2)能够调节转速。研究表明，转速率决定着磨矿介质运动形式。工业上球磨作业转速率一般在70-85％，范围较宽。因此，研究平台必须能调节转速率。

(3)能监测转速与扭矩，转速率是重要指标，需要控制，而控制就需要监测。监测动力装置转递给磨机筒体的扭矩是为了结合实际转速率计算机械功率。现代磨矿动力学的基础即为能量输入与粉碎效果相关联，机械功率是最直接的能量输入指标。(刘建远.粉碎数学模型漫谈[J].国外金属矿选矿， 1995(07):30-38.)同时，节能降耗是磨矿动力学研究的主要目的，那么监测功率便是题中之义。需要说明的是，机械功率较电机功率更能反映磨矿本身能耗情况，因其排除了电机与电力系统的干扰。

相关发明：

1.邦德功指数球磨机，邦德等人自上世纪50年代开展磨矿动力学研究工作，试图在实验室批次磨矿作业与工业连续磨矿作业间建立联系，为磨矿回路设计与磨机选型提供依据。其主要思路是在实验室磨机中测定矿石的可磨度，以此计算磨矿功指数，代入一些类回归方程中预测一定规格的工业磨机处理该矿石的表现。为此，他们设计了标准邦德功指数球磨机，尺寸为Φ30cm ×30cm，内部焊接6个提升条，转速率72％，使介质运动接近其在工业磨机中的形式。

其缺陷为：

(1)不能调节转速率。

(2)不能监测机械功率，无法计算实际输入能量。需要说明的是，用标准邦德功指数磨机得到的功指数并不是实际检测的，而是通过得到“可磨度”这一指标代入回归方程得到的估算值。其含义为在标准的磨矿条件下，利用标准规格的工业磨机磨矿，磨1吨矿石所耗费的能量。该方法至今仍广泛使用。然而，现代磨矿动力学的研究工作是从单粒级粉碎的粒度分布与能量输入关系着手，而该能量输入需要准确测量，不能推测。

(3)不能根据研究需要更换大小不同的筒体。