[发明专利]一种准确判定粗磨机钢球直径的方法

说明书

本发明公开了一种准确判定粗磨机钢球直径的方法，包括以下步骤：步骤1，对入磨物料进行筛析，计算筛分后各级别产品的粒度组成；步骤2，分别对每个级别产品进行落重实验，分别计算每一级产品对应的单级别最佳钢球直径，步骤3，顺次以m个相邻级别产品为一组，将所有级别的产品划分为多组，计算每组产品对应的准确钢球尺寸，最后汇集各组产品对应的准确钢球尺寸，得到粗磨机的准确钢球直径。利用本发明选择的钢球可大幅降低能耗。

技术领域

本发明涉及磨矿技术领域，特别是涉及一种准确判定粗磨机钢球直径的方法。

背景技术

在选矿厂中，碎矿和磨矿的能耗占总选矿厂能耗的60％以上，使得选矿工作者都把这部分能耗作为主要研究对象，从而降低能耗提高产量，进而降低生产成本。破碎部分因为是限制性破碎事件(可以控制在较小范围)，是大概率事件，能量转换率高，通常只占碎矿和磨矿整体能耗的五分之一。而磨矿部分则是随机性破碎事件(例如：钢球冲击矿粒不一定发生，可能钢球冲击衬板，也可能钢球冲击钢球)，因此磨矿能量转换率低，能耗就高，这也是选矿界都熟知的多碎少磨的原因所在。

球磨机磨矿过程是一个矿块破碎的力学过程，因此从理论上说钢球的打击力应该等于或稍大于其矿块的抗破坏能力时，破碎行为才能发生。如果钢球直径过大，则会发生贯穿破碎，产生过粉碎颗粒，进而影响分选效果。如果钢球直径过小，则不会发生破碎行为，因此准确确定粗磨机钢球直径就显得非常必要。国外众多学者都提出了自己的论点，比较有代表性的有戴维斯球径公式F·C邦德球径公式K·A拉苏莫夫简便球径公式以及V·A奥列夫斯基球径公式等经验球径公式，各个球径公式只考虑了粒度大小，而且矿块的大小并不能科学地反映矿块的抗破碎能力，因此，与实际情况存在不符，需要进一步的发展。

随着磨矿理论的发展，欧美国家目前常用的两个球径公式是阿里斯·查尔莫斯球径公式和诺克斯洛德球径公式，但是这两个公式都是基于功指数和80％过筛粒度，都不适合中国国情，而且功指数的测定一般都是在3毫米以下的粒度测定出来的，对入磨粒度超过10㎜或更大粒度的物料有较大偏差，其公式的合理性有待商榷。国内代表性的球径公式是段希祥教授的球径半理论公式，而该公式中存在加大的“0.5224”系数(人为调高了理论计算数值的15％)和以标准试样测定出来的抗压强度极限值(实际矿石是非标准件，有裂纹的)，这就导致了计算出的钢球直径也是不准确的。

总之，国外求取功指数，以80％产率粒度为参数的计算公式的方法存在不足之处；国内球径半理论公式有一个依据矿石资料积累的修正系数K_c和标准试件的抗压强度极限值(δ_压)，这两个数值一个(K_c)是变量，一个(δ_压)与实际数值不符(破碎后有裂纹和强度偏差，数值变小)，也存在不足之处，因此找出适合我国磨机准确球径的方法显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的球径经验公式不足以及其不适合磨机生产的现状，而提供一种准确判定粗磨机钢球直径的方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种利用落重实验判断不同粒度物料所需粗磨机钢球直径的方法，包括以下步骤：

根据物料的粒度确定其落重实验需要的n个实验钢球的直径，然后分别利用每个直径的实验钢球，在预定高度多次冲击物料，筛分冲击后的物料，筛孔的孔径与所述物料的粒度相同，称量筛下物料质量，得到多次冲击筛下重量，再除以冲击次数，得到单次冲击的筛下重量平均值，所述筛下重量平均值乘以实验钢球的吨个数(一吨重量钢球的个数)，得到吨钢球冲击一次产量，从n个不同直径的实验钢球中，兼顾吨钢球冲击一次产量和多次冲击筛下重量的量级两个参数，确定该粒度物料所需的准确钢球直径。

若吨钢球冲击一次产量最大的实验钢球，其与较小相邻直径的实验钢球的多次冲击筛下重量不为一个量级，其与较大相邻直径的实验钢球的多次冲击筛下重量为一个量级，则选取三个实验钢球中，吨钢球冲击一次产量最大的实验钢球的直径作为准确钢球直径；