球磨机是选矿厂粉磨矿石的主要设备之一,球磨机因具有处理量大、操作简单、结构紧凑等优点而被广泛使用。然而,球磨机存在效率低、能耗高等缺点。因此,提升磨机的研磨效率和降低能量消耗有着重要的意义。在实际生产中的工业球磨机能耗过高、效率较低的一个重要原因是工作参数值选取不合理。针对这一问题,本文将分析工作参数对球磨机性能的影响机制,运用离散单元法探究球磨机中矿粒的破碎机理,通过离散元数值模拟试验找出合理的工作参数组合来提高球磨机性能。本文以某选矿厂在用的φ2100×3000工业球磨机为研究对象,采用均匀正交试验设计法制定试验方案,以离散单元法为理论基础,利用EDEM软件进行球磨机研磨矿石的数值模拟试验。试验的考核指标是球磨机处理量、磨矿效率、无用能耗、运行稳定性这几个主要的磨机性能指标,这些指标可以从不同方面反映磨机性能。影响磨机性能的因素众多,本文只选取对球磨机性能影响显著的三个工作参数——转速率、填充率、料球比作为试验因素。研究发现,球磨机中矿粒的冲击破碎方式主要是研磨介质对矿粒多次冲击后发生累积破碎。通过试验获得冲击能、瞬时扭矩等相关数据,根据这些数据并结合累积冲击破碎概率模型等模型计算出磨机性能指标参数值。运用回归分析法分析试验结果,建立了各指标与三个主要工作参数之间的非线性回归模型,找出了较合理的工作参数组合。与实际运行时相比,工作参数优化后磨机的处理量显著增加,比能耗大幅度降低,无用能耗明显下降,运行稳定性提高。另外,运用破碎程度模型预测了优化后的磨矿产品粒度分布情况。