簡述不同研究方向下的球磨機建模方法
現階段對于球磨機模型的研究主要從機理和經驗的角度進行,目前發展的球磨機建模方法還包括高保真建模方法包括離散元素建模方法(DEM)、計算流體動力學仿真(CFD)、離散顆粒破碎仿真(DGB)以及基于數據的建模方法。
球磨機的DEM建模方法從微觀的角度是對磨機內部負荷(介質和顆粒)的運動進行數值仿真,通過對單個的碰撞進行建模,然后用于整個的負荷,經過一段時間則形成負荷的混沌運動,從而可以分析負荷在磨機內的運動狀態、沖擊能量的分布、球與球之間力的傳遞,以及介質對磨機內壁的沖擊。進而可以計算襯墊、升降裝置和球的磨損,然后用于估計介質的填充、預測磨機功耗、對襯墊和升降裝置進行設計。CFD方法用于對磨機內礦物的流動進行仿真,而DGB方法通過模擬能量沿著固體顆粒的裂縫進行傳播從而造成顆粒破碎的過程,進而可以計算產品的粒度分布。
但是,這些仿真方法在實際應用上還非常不成熟,例如,DEM主要 微元的運動和它們之間的相互作用來模擬磨機內部的情況,受到微元個數的限制,難以對細顆粒與介質之間的相互作用進行仿真,特別是在濕磨中,細顆粒受浮力作用較大,使其運動更難以采用目前的DEM模型進行準確描述,因而EDM在磨機磨礦過程中的應用依然是一個需要深入研究的問題。此外,高保真的仿真方法需要計算機具有極大的計算能力,目前采用DEM、CFD方法對磨礦過程進行仿真所需要的時間甚至可以用周來衡量。
國內球磨機 基于案例推理的方法對磨礦分級作業的粒度指標(分級溢流的粒度)進行軟測量,并建立了磨礦粒度的神經網絡軟測量模型,這些預測實質是對分級的出口產品指標進行預測,而磨機的直接產品質量如何仍然未知,且只能對-200目的含量進行預測。
綜上所述,與粒度相關的球磨機過程建模主要從粒度與礦石、磨礦條件等的關系和磨礦過程內部能量傳遞兩個角度來進行。