一种基于矿石力学性质确定钢球直径的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于矿石力学性质确定钢球直径的方法，属于选矿中的磨矿领 域。
【背景技术】
[0002] 磨矿机作为传统的粉磨设备，已经有一百多年的历史。磨矿机广泛应用于冶金、化 工、水泥、陶瓷、建筑、火电、医药以及国防工业等部门。尤其是冶金工业中的选矿部门，磨矿 作业更是具有十分重要的地位。选矿厂中的碎矿和磨矿的投资占全厂总投资的60%左右， 磁选厂甚至达75%以上，电耗也占选矿厂的50 %~60%，生产经营费用也占选厂的40%以 上。2011年全国球磨机耗用钢球及衬板就达300余万吨。构建资源节约型社会实现低碳经 济对碎矿与磨矿的节能降耗有较高的要求。
[0003] 磨矿产品的质量与磨矿介质的能量息息相关。在球磨过程中，钢球既是磨矿作用 的实施体，又是能量的传递体。它决定着矿石的破碎行为能否发生及怎样发生，也影响着磨 矿产品粒度的均匀性。
[0004] 目前计算磨矿过程中的钢球直径公式有很多。段希祥在《碎矿与磨矿》（第二、 三版）教材中介绍了奥列夫斯基公式（A =6(lg〇#)、拉苏莫夫公式（Db= idn)、戴维 斯公式（= Al )与邦德公式（D6 = 25.4^ )，这些公式考虑因素只有两个左右，一个经 验系数也难以把磨矿过程的其余因素均包括进去，因此上述经验公式存在较大误差。欧 美国家广泛采用的是阿里斯?查尔默斯公司：
【主权项】
1. 一种基于矿石力学性质确定钢球直径的方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如 下： Step 1、矿石力学性质的测定 在粗碎前在多个采矿点出矿比例γ 别挑选长宽高均大于20cm的矿石1块，切割成 同一标准的圆柱形标准试件，在材料实验机上测定各标准试件的普氏硬度系数、割线弹性 模量和割线泊松比并计算测定结果的算术平均值作为对应采矿点的普氏硬度系数fi、割线 弹性模量E i和割线泊松比μ i，并计算整个采矿点矿石的普氏硬度系数算术平均值fa、割线 弹性模量算术平均值Ea和割线泊松比算术平均值μ a; S t ep 2、钢球直径的确定 将磨矿机的各种工艺参数及测定的fi、Ei、μi、fa、E a、μa值，引入的函数Si和Bi代入 钢球直径计算公式：
其中，η表示采矿点的个数，γ i表示对应采矿点的出矿比例，S i表示破碎函数，B i表示 破裂函数，Db为特定磨矿条件下给矿粒度所需的精确球径。
2. 根据权利要求1所述的基于矿石力学性质确定钢球直径的方法，其特征在于：所述 1彡3〇
3. 根据权利要求1所述的基于矿石力学性质确定钢球直径的方法，其特征在于：所述 磨矿机为球磨机。
4. 根据权利要求1所述的基于矿石力学性质确定钢球直径的方法，其特征在于：所述 挑选长宽高均大于20cm的矿石需由各供矿采矿点按供矿比例取代表性力学矿样。
【专利摘要】本发明涉及一种基于矿石力学性质确定钢球直径的方法，属于选矿中的磨矿领域。根据各采矿点供矿比例γi取代表性矿石，测定对应采矿点的普氏硬度系数fi、割线弹性模量Ei和割线泊松比μi，并计算整个采矿点矿石的普氏硬度系数算术平均值fa、割线弹性模量算术平均值Ea和割线泊松比算术平均值μa；将球磨机的各种工艺参数及测定的fi、Ei、μi、fa、Ea、μa值代入钢球直径计算公式，计算钢球直径。本发明克服了传统经验公式及球径半理论公式计算钢球直径的缺陷；磨矿更有针对性和选择性，应用在球磨机上，磨矿产品粒度组成更合理，粗级别难磨粒级含量会减少，易泥化过粉碎粒级含量也会显著减少，中间易选粒级含量大大增强，可有效提高金属回收率。
【IPC分类】B02C17-20, G01N3-40, G01N3-24
【公开号】CN104668057
【申请号】CN201410814692
【发明人】肖庆飞, 胡新付, 赵红芬, 王周和, 汪太平, 邓禾淼, 秦洪训, 王彩霞, 李进友
【申请人】昆明理工大学, 铜陵有色金属集团股份有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月24日