首頁 / 新聞中心 / 產(chǎn)品知識 / 球磨機——經(jīng)驗球徑公式的局限性與誤差
作者:紅星機器時間:2010-10-10更新時間:2010-10-10
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一經(jīng)驗球徑公式是在大量試驗資料或生產(chǎn)資料的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的數(shù)學(xué)模型。此種方法對于影響因素錯綜復(fù)雜而在理論上難于取得進展的球磨過程來說,仍不失為一種有用的方法。此類方法得出的公式其可貴之處在于它來源于實踐而高于實踐,既有可靠性也有實用性。在這以前的漫長歲月中,選礦工作者也正是利用這些經(jīng)驗球徑公式加上自己的經(jīng)驗來解決磨機的球徑,解決問題的。
但是,從球徑經(jīng)驗公式產(chǎn)生的方法上不難看出它有自身的局限性,而且有較大的誤差。盡管試驗資料或生產(chǎn)資料是豐富的,但也仍然是有限的,或者是試驗和生產(chǎn)的設(shè)備規(guī)格以及形式有限,或者是試驗和生產(chǎn)的礦石種類有限,也或者是試驗次數(shù)和生產(chǎn)時間有限,總之,資料的來源是有限的。這樣,在有限的資料上總結(jié)出來的模型其使用范圍也必然是有限的,跨越這個有限的范圍也就失去可靠性。因此,經(jīng)驗公式一旦跨出總結(jié)它時所依據(jù)的資料范圍,就必然產(chǎn)生大的誤差。
即使對同樣的試驗和生產(chǎn)資料,不同的研究者采用的數(shù)學(xué)處理方法有別,因而得出的數(shù)學(xué)模型不相同,計算出的球徑結(jié)果也不相同。另外,球徑經(jīng)驗公式中均帶有經(jīng)驗修正系數(shù),不同的研究者根據(jù)各自的經(jīng)驗,所取的經(jīng)驗系數(shù)值不相同,自然算出的球徑結(jié)果也不相同。
上述分析表明,研究者在什么條件下總結(jié)出來的經(jīng)驗球徑公式適用于總結(jié)它時所限定的條件,如若把它推廣應(yīng)用,與限定的條件不同時必然產(chǎn)生較大誤差,還必須再對它進行經(jīng)驗修正。認(rèn)識經(jīng)驗公式的局限性是必要的,而針對局限性進行經(jīng)驗修正也是必要的,否則將產(chǎn)生較大的誤差。
下面以我國選礦界常用的K.A拉蘇莫夫經(jīng)驗球徑公式的應(yīng)用來說明經(jīng)驗公式的局限性與誤差問題。
K.A拉蘇莫夫根據(jù)某些平均條件提出,磨礦所需的鋼球直徑Db與給礦粒度d的n次方成比例,若比例系數(shù)為i,則得:
Db=idn (5-14)
顯然,不同的磨礦條件有不同的i及n值,對每個具體的磨礦條件都必須用實驗方法求出i及n值,然后才能運用公式(5-14),這就是此公式的局限性。公式(5-14)的求解,必須對具有兩個方程式的方程組求解,兩個方程式才能求解兩個未知數(shù)。假設(shè)給礦粒度d1通過試驗求出需要的球徑是Db1,則得一個方程式:
Db1=idn1 (5-15)
再設(shè)給礦粒度d2通過試驗求出需要的球徑是Db2,則又得另一個方程式:
聯(lián)立方程式(5-15)和(5-16),并求解此方程組的i和n:
將式(5-17)代入式(5-16)得:
式(5-18)變換得:
式(5-19)兩邊取對數(shù)得:
即得:
式中(5-20)中,d1,d2,Db1和Db2均是已知數(shù),故n可以求出。n值求出后返回代入式(5-17),則i也可求出。
求出i及n后,就得出該特定條件下的球徑D與給礦粒度d之間的通式:
Db=idn
也就可以由此通式計算該特定條件下各給礦粒度所需的球徑。如果磨礦條件改變,必須采用同樣的方法找出新的通式。這是此公式的局限性,不能跨越求解方程時的特定條件去使用。
此公式的問題在于,以粒度d1和d2進行試驗,則得到的公式通式在d1-d2范圍內(nèi)應(yīng)用時較為準(zhǔn)確,若超過d1-d2范圍應(yīng)用時必然產(chǎn)生較大誤差,因為巖礦的力學(xué)強度是隨粒度變細(xì)而加大的。例如d1和d2的試驗通常在實驗室內(nèi)進行,所用的給礦粒度通常在5mm以下,粒度較細(xì),礦粒力學(xué)強度較高。而試驗得出的通式,其參數(shù)是在d1和d2范圍內(nèi)求出的,如果推廣用于d=10-25mm范圍,求出的球徑必然是偏大的,因為10-25mm礦塊的力學(xué)強度比5mm及以下明顯地小,則計算粗塊下所需的球徑必然偏大。例如,有人用5和3mm粒級在實驗室做試驗,求出i和n后得通式,再用通式計算25mm礦塊所需的球徑是125mm自己修正后的球徑半理論公式計算,只需
100mm就足夠了。通過一年的工業(yè)試驗,證明采用就足夠了。通過一年的工業(yè)試驗,證明采用100mm鋼球比
125mm鋼球好得多。說明原來計算的球徑是偏大的。這就是拉蘇莫夫球徑公式產(chǎn)生誤差的原因所在。
由于K.A拉蘇莫夫公式Db=idn需要做試驗確定參數(shù)i和n,使用較麻煩。他又提出,對中硬礦石可以直接使用簡便計算公式:
f=8-16范圍的均算中硬礦石,f=16的礦石的強度為f=8的礦石的兩倍,但計算用的同一公式,哪會有不產(chǎn)生較大誤差的道理?而且,該簡化公式廣泛用于中硬礦石不同磨礦條件,產(chǎn)生的誤差必然比公式(5-14)的更大。