基于多尺度顆粒模型的預(yù)磨機(jī)破碎能耗分析.pdf

1、分類號(hào)：密級(jí)：UDC：學(xué)號(hào)：6120130079碩士學(xué)位論文學(xué)位類學(xué)位類別工學(xué)碩士工學(xué)碩士作者姓作者姓名林龍飛龍飛學(xué)科學(xué)科、專、專業(yè)機(jī)械制造機(jī)械制造及其自動(dòng)化自動(dòng)化研究方研究方向礦山機(jī)械礦山機(jī)械散體機(jī)械散體機(jī)械指導(dǎo)教指導(dǎo)教師蔡改貧蔡改貧教授教授2016年6月1日基于多尺度顆粒模型的預(yù)磨機(jī)破碎能耗分析基于多尺度顆粒模型的預(yù)磨機(jī)破碎能耗分析Energyconsumptionanalysisofverticalmillbasedonmulti

2、scalebondedparticlemodel江西理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要I摘要預(yù)磨機(jī)是針對(duì)磨礦設(shè)備因入料粒度過(guò)大導(dǎo)致高耗低效而研制的一種新型設(shè)備。其通過(guò)沖擊、擠壓、研磨、剪切等方式實(shí)現(xiàn)礦石破碎，但其復(fù)雜的預(yù)磨機(jī)理導(dǎo)致其能耗預(yù)測(cè)一直成為研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)。而以“三大破碎學(xué)說(shuō)”為基礎(chǔ)的破碎能耗模型僅僅通過(guò)碎磨實(shí)驗(yàn)對(duì)能耗進(jìn)行簡(jiǎn)單、粗略的擬合計(jì)算，并未充分考慮礦石外觀形狀、力學(xué)特性以及載荷作用對(duì)破碎能耗的影響，所以不能全面預(yù)測(cè)預(yù)磨機(jī)的破碎能耗

3、。論文采用理論分析、計(jì)算機(jī)模擬分析和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法主要完成以下工作：結(jié)合單顆粒破碎實(shí)驗(yàn)、3D掃描技術(shù)及離散元法，構(gòu)建了多尺度顆粒群破碎模型；利用已構(gòu)建的多尺度顆粒模型，通過(guò)響應(yīng)曲面法建立預(yù)磨機(jī)破碎能耗預(yù)測(cè)模型，其主要成果有：（1）以球狀、錐狀、柱狀及片狀為不規(guī)則礦石的四種典型外觀形狀，并利用3D掃描技術(shù)及逆向工程Geomagicstudio軟件實(shí)現(xiàn)礦石形狀的三維逆向建模型；通過(guò)對(duì)三維模型處理以獲取其二維視圖的幾何尺寸參數(shù)，并以扁平度、

4、圓形度、實(shí)用球形度及球形度為指標(biāo)，對(duì)不規(guī)則礦石的形狀進(jìn)行定量評(píng)定，統(tǒng)計(jì)學(xué)描述驗(yàn)證各評(píng)定指標(biāo)的敏感性，并確定球形度為顆粒外觀的最敏感評(píng)價(jià)因子。（2）利用改進(jìn)后的WDW500試驗(yàn)機(jī)開(kāi)展四類典型不規(guī)則礦石的擠壓破碎實(shí)驗(yàn)，分析不同擠壓速度、礦石形狀對(duì)碎時(shí)應(yīng)力應(yīng)變的影響，并對(duì)破碎后的粒度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。分析結(jié)果表明：加載速度越大，礦石的峰值應(yīng)力越大、峰值應(yīng)變?cè)叫?；礦石球形度越大，礦石的峰值應(yīng)力越小、峰值應(yīng)變?cè)酱螅渌楹罅６纫材芨玫胤恼龖B(tài)分布。（3）

5、通過(guò)導(dǎo)入基于3D掃描的不規(guī)則礦石NURBS曲面幾何模型，并結(jié)合單顆粒擠壓破碎實(shí)驗(yàn)的礦石力學(xué)特性及碎后粒度分布函數(shù)，采用離散元法BPM粘結(jié)模型完成礦石破碎模型的建立；并利用EDEM的API插件構(gòu)建多形狀幾何體、多粒度分布、多力學(xué)特性的多尺度顆粒群破碎模型，為深入研究各類礦石破碎研究提供新思路。（4）對(duì)預(yù)磨機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行分析，并基于已經(jīng)構(gòu)建的多尺度顆粒模型對(duì)預(yù)磨機(jī)的破碎能耗進(jìn)行預(yù)測(cè)。以有效功率為能耗評(píng)價(jià)指標(biāo)，以轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速、填充率、料球