對筒體內球磨機鋼球的運動(dòng)狀況研究

球磨機在粉磨的過(guò)程當中，筒體內磨礦介質(zhì)和礦料的運動(dòng)狀況非常復雜。同時(shí)，在粉磨工藝中，因為可變參數眾多，研究起來(lái)很困難，特別是球磨機在不同規格、轉速及介質(zhì)填充率等情況下，磨機內物質(zhì)(包括物料和研磨介質(zhì)組成)的運動(dòng)狀況則會(huì )變得更加復雜，更具有多樣性。球磨機筒體內物料和研磨介質(zhì)在做拋落運動(dòng)時(shí)，很難對他們的運動(dòng)做詳細的研究；規格一樣的球磨機，由于應用行業(yè)以及裝料的不同，導致所需要的驅動(dòng)功率相差很大，這使得準確確定球磨機的驅動(dòng)功率帶來(lái)很大難度。

在球磨機中，不論鋼球做瀉落還是拋落運動(dòng)，或者是兩者的混合運動(dòng)，運動(dòng)著(zhù)的球磨機鋼球的能態(tài)是變化的。處于筒體底部的鋼球相對筒底的位能是零，鋼球動(dòng)能為零，隨著(zhù)鋼球被襯板條提起，位能逐漸增大，鋼球具有動(dòng)能。

當運動(dòng)至高點(diǎn)時(shí)，球磨機鋼球同時(shí)具有位能和動(dòng)能。當鋼球從高點(diǎn)拋落至于礦料接觸時(shí)，能量全部轉化為鋼球打擊礦料的動(dòng)能，轉化為礦料的變形、裂紋和擴展能以及破碎物料的表面能，鋼球到達筒體底部，一個(gè)運動(dòng)周期結束。

為使磨礦介質(zhì)從外界獲得盡可能高的能量，并且盡可能多的合理的被磨機吸收，使鋼球獲得更多的動(dòng)能，以粉碎物料，就必須使球磨機的研磨介質(zhì)群盡可能多的做拋落運動(dòng)。隨著(zhù)離散單元法數值模擬方法的出現，對球磨機介質(zhì)群運動(dòng)較直觀(guān)的研究有了新的思路和方法。

根據球磨機筒體以及筒體內物料的特點(diǎn)，我們根據離散元程序，用PFC3D作為數值模擬的計算工具。模型中忽略了裝料的軸向移動(dòng)以及物料的破碎過(guò)程。通過(guò)在程序中設置鋼球的密度、重力加速度和表面摩擦因數以及筒體內壁面的運動(dòng)特性，實(shí)現筒體內介質(zhì)運動(dòng)的模擬仿真，最終得到介質(zhì)作用在襯板條及筒體內壁的力，得到鋼球的動(dòng)能、振動(dòng)能以及邊界能。同時(shí)，可以直觀(guān)的得到介質(zhì)群的運動(dòng)矢量和介質(zhì)群間的接觸力。