【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于离散元法不同介质配比方案的速度特性对比分析方法，属于磨矿优化。
技术介绍
1、磨矿是将已破碎到一定尺寸的矿石进一步粉磨的过程，其目的是使矿石达到单体解离。但随着矿石贫化程度越来越高，选厂对磨矿作业的要求也随之增高。如今，磨矿作业已不仅要让矿石达到单体解离，还应积极提高产品粒度的均匀特性。若在磨矿过程中出现严重的过磨或欠磨现象，将直接影响矿物的分选，造成精矿品位和回收率偏低，同时也会造成不必要的能源耗费，增加选矿成本。因此，提高磨矿产品粒度的均匀特性是有效提高选厂选别指标的关键所在，对选厂提效降耗具有重要意义。
2、影响磨矿效果的因素包括入磨矿石的物理性质及粒度特性，磨矿设备的种类及结构，磨矿阶段可调节的工艺因素三类。其中，入磨矿石的物理性质波动较大，且改变入料粒度成本过高，在工业现场基本不作为优化磨矿作业的方法。对设备进行改型及更换，均需重新购置设备或调整厂房，改进成本偏高，难以最大程度地提高选厂经济效益。而通过调整工艺因素优化磨矿效果，可有效改善产品粒度组成，降低磨矿产品的过粗和过细级别产率。由多次工业应用验证，对工艺因素中球磨机内介质级配的优化，可显著改善磨矿效果。
3、随着计算机性能及模拟仿真技术的迅速发展，仿真模拟已成为解决工程研究问题的一种重要方法，在磨矿领域也得到了广泛应用。其中，离散元法是研究矿石碎磨机理的重要工具。通过该方法可以分析磨机内颗粒群的运动状态及速度分布情况，更清晰地了解不同介质配比方案下磨机内颗粒群的运动速度分布，从而科学的比较出不同方案下磨矿效果的优劣。
4、在以往的对比分析中，大多使用直观观察的分析方法，缺乏科学性，难以令人信服。本专利技术方法通过精确化的区域划分，定量化的分析比较不同介质配比方案下的速度特性差异，具有科学性，更具说服力。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的问题及不足，本专利技术提供了一种基于离散元法不同介质配比方案的速度特性对比分析方法。本专利技术基于离散元法，通过对模拟仿真中磨机内颗粒运行稳定后的磨机区域进行30×30的网格划分，统计区域网格内颗粒群的位置及速度矢量信息并取平均值。提取颗粒群速度为零的点并连接，获得在x和z方向上的水平和垂直平衡面，两平衡面的交点去除交线处多余部分即为平衡面。以此平衡面为基准来定量化对比不同介质配比方案下磨机内颗粒群速度特征关系，从而选择出更优的磨矿介质配比方案，有效弥补以往直观观察方法中不准确、不科学的缺点。
2、本专利技术通过以下技术方案实现。
3、一种基于离散元法不同介质配比方案的速度特性对比分析方法，其具体包括以下步骤：
4、（1）对选矿厂进行磨矿流程考察及矿石力学性质测定，根据戴维斯钢球运动理论和破碎统计力学计算出理论介质配比；
5、（2）对现场磨机进行三维建模，并在相同条件下，对现场介质配比方案及步骤（1）得到的理论介质配比方案进行离散元仿真模拟；
6、（3）当仿真模拟的磨机内颗粒运动状态稳定后（球磨机内颗粒已充分混合），选取稳定后的一个周期作为统计对象；
7、（4）将步骤（3）所获取的稳定周期内的磨机区域划分为30×30的网格区域，并分别统计x平面及z平面上每个网格内颗粒群的位置坐标及速度矢量坐标并取平均值；
8、（5）根据步骤（4）获得的位置及矢量坐标，提取磨机内颗粒群速度为零的点并加以标记；
9、（6）连接步骤（5）提取的零速标记点，在x及z方向上分别得到水平和垂直平衡面，两平衡面的交点去除交线处多余部分即为平衡面；以平衡面为基准来定量化比较不同介质配比方案下磨机内颗粒群速度特征关系，选择出更优的磨矿介质配比方案。
10、所述步骤（1）中磨矿流程考察包括：球磨机给矿、球磨机排矿、分级旋流器沉砂、分级旋流器溢流。矿石力学性质包括单轴抗压强度、泊松比、弹性模量、密度。
11、所述步骤（4）中周期内的区域划分和统计均采用离散元软件中geometryselections模块实现。
12、所述步骤（6）不同介质配比方案中，速度梯度较大者，为更优的磨矿介质配比方案。
13、本专利技术的有益效果是：
14、采用离散元法和网格法，对模拟仿真中磨机内区域进行精确化划分和统计，具有准确性和科学性。
15、对划分后的每个网格进行速度特性的量化对比分析，更直观的比较不同介质配比方案的优劣，具有较高的实际应用价值。
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1.一种基于离散元法不同介质配比方案的速度特性对比分析方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于离散元法不同介质配比方案的速度特性对比分析方法，其特征在于：所述步骤（1）中磨矿流程考察包括：球磨机给矿、球磨机排矿、分级旋流器沉砂、分级旋流器溢流；矿石力学性质包括单轴抗压强度、泊松比、弹性模量、密度。
3.根据权利要求1所述的基于离散元法不同介质配比方案的速度特性对比分析方法，其特征在于：所述步骤（4）中周期内的区域划分和统计均采用离散元软件中GeometrySelections模块实现。
4.根据权利要求1所述的基于离散元法不同介质配比方案的速度特性对比分析方法，其特征在于：所述步骤（6）不同介质配比方案中，速度梯度较大者，为更优的磨矿介质配比方案。
【技术特征摘要】
1.一种基于离散元法不同介质配比方案的速度特性对比分析方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于离散元法不同介质配比方案的速度特性对比分析方法，其特征在于：所述步骤（1）中磨矿流程考察包括：球磨机给矿、球磨机排矿、分级旋流器沉砂、分级旋流器溢流；矿石力学性质包括单轴抗压强度、泊松比、弹性模量、密度。
3.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖庆飞，任英东，邵云丰，周强，刘向阳，金赛珍，黄守向，王国彬，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：
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