矿石的活塞压载试验及其高压辊磨机功指数研究
高压辊磨机是以层压粉碎理论为基础研制的破碎设备,其施力方式以层压粉碎为主、磨剥为辅。高压辊磨机相比普通的圆锥破碎机、颚式破碎机等传统破碎设备,具有增产降耗、提升矿物解离度、提高碎磨效率、单机产量高、可靠性好等突出优点。在矿物加工领域推广应用高压辊磨机,能够有效地促进行业的技术进步,有利于节能降耗。目前阻碍高压辊磨机在矿物加工领域推广应用的主要问题在于,其选型设计缺少一套简便可靠的方法,每个项目都需要进行相应的半工业高压辊磨机粉碎试验,试验过程工作量大、耗时长、费用高。活塞压载试验是发明高压辊磨技术的重要的试验基础。本文概述了高压辊磨机的工作原理、结构、工作过程及国内外应用现状,分析了活塞压载实验的试验方法、工作原理及应用现状,探究了压载试验与高压辊磨机工艺性能之间的关系。本论文利用直径为75mm的特制活塞缸体压载模具,通过液压式压力试验机分别对3种矿石物料进行了活塞压载试验,试验条件主要包括给矿粒度（Omm-12mm）、给料量（1.5Dmax-4.5Dmax）、含水率（0%-6%）、施载压力（30Mpa-180Mpa）、加载速度（0.1mm/s-0.3mm/s）。根据Bond第三粉碎理论,建立基于活塞压载试验的高压辊磨机功指数的数学模型。结果表明,随着加载压力的增加比能耗增加,两者具有较好的线性关系;随加载压力的增加破碎比增加,在压力增加到一定程度后破碎比的增加速度降低或趋于平稳。随着给料粒度的增加,同等压力条件下,作用在物料上的比能耗逐渐降低,破碎比逐渐降低。给料粒级的增加,对R50的变化情况影响大于R80。随着物料量的增加,负累积产率曲线趋势为先陡后缓,曲线斜率增加明显,物料量越大,曲线变化幅度越小,负累积产率越低,新生成产品量越低;随着物料量的增加,比能耗降低,破碎比降低。随着含水率增加不同种类矿石受到的影响不同,随着含水率的增加金矿的负累积产率降低;随着含水率及粒级的增加,钒钛磁铁矿负累积产率先小幅降低后增加。在获得活塞压载试验适宜粉碎压力的基础上,采用闭路循环压载工艺,利用活塞压载试验模拟高压辊磨机的“挤压密实、料层粉碎和膨胀结团”三阶段粉碎过程。根据Bond第三粉碎理论,建立高压辊磨机功指数的计算公式,利用半工业或工业高压辊磨机粉碎同种矿石的净输入功率推导出关键参数,最终所得公式为Wi=2.035/(pi0.321Gsp0.0293（（?））。利用该公式能够通过活塞压载试验结果推导出高压辊磨机功指数,误差可控制在15%以内。本论文为高压辊磨机静压功指数的计算及高压辊磨机的选型提供了实验室基础数据,对高压辊磨机的推广应用及研究具有重要理论意义。
- 作者：
- 崔少文
- 学位授予单位：
- 辽宁科技大学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2020年
- 导师姓名：
- 郭小飞
- 中图分类号：
- TD453
- 关键词：
- 高压辊磨机；活塞压载试验；静压功指数；比能耗；破碎比
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