详述PFC3D的球磨分级生产线模型

PFC3D的球磨分级生产线模型是由一系列代替衬板的墙体所组成的，就好比用球体来代替磨机内的矿体。对于整个球磨分级生产线而言，磨机的功率是由衬板，磨机转速等一系列环节所累计计算出来的。用离散元计算的功率跟磨矿有关的净功率。运转空的球磨分级生产线(无填充介质的球磨分级生产线)所需的功率无法用PFC3D建模计算求出。这个无负载的功率是由磨机的设计，磨机尺寸和磨机的额定转速所决定的。在磨机工况运行的情况下，这个无负载的功率大概是整个磨机消耗功率的15%~20%。下面具体介绍PFC3D接触 模型的应用。

在PFC3D中，用一个简单的接触本构模型来模拟物体的全部本构行为。作用于粒子接触时的本构模型由三部分组成：一个刚度模型、一个滑动模型和一个联结模型。刚度模型为接触力和相对位移提供弹性关系。滑动模型建立切向和法向接触力之间的关系，以使两个接触粒子之间可以相对滑动。联结模型通过施加联结强度极限来限定接触可承受的总的切向和法向力。交替接触模型也可用模拟更复杂的接触行为。

滑动模型是接触的二个实体(球·球或球-壁)的一个固有特性。它不提供张力的法向强度，在剪切力的限制下允许滑动发生。这个模型总是起作用，除非有接触联接出现，这时接触联结模型代替滑动模型起作用。用这二个模型来描述构成粒子在接触点的本构行为。另一方面，平行一联结模型描述的是在二个球之间存在的粘接材料的本构行为。

这二种情况可以同时发生，因此，在缺少接触联结时，滑动模型和平行-模型一起起作用。滑动模型通过摩擦系数p定义，p是两个接触实体的最小的摩擦系数。这个参数通过PROPERTY命令和friction关键字来确定。在 法向强度准则下，通过 式是否小于或等于零来 是否存在重叠。如果是，那么法向和切向接触力被置零。

PFC3D允许粒子在接触时联结到一起。有二个联接模型：一个接触一联结模型和一个平行一联结的模型。可以将这两种联结想象成将二个粒子粘接起来的一种胶。接触一联结的胶非常的小，可视为只在接触点作用，而平行一联结的胶作用在横跨粒子之间一个圆的有限尺寸的截面上。

接触联结只能传递力，而平行联结能传送力和一个力矩。这两种类型的联结可同时作用;然而，使用接触联结会使滑动模型不起作用。一旦联结在二个粒子之间的接触中出现，那个接触会持续存在直到联结被打破。只有粒子才可能彼此联结；粒子与墙壁不可联结。默认粒子之间没有联结。这两种类型的联结可在给定范围里的所有接近粒子之间建立，不管它们之间是否有法向力存在。

1、接触-联结模型

可将接触联结想象成一对作用在接触点的具有法向和切向刚度的柔性弹簧(或一个胶点)。这些二个弹簧己经 了切向和法向的拉力强度。

接触联结的存在排除了滑动的可能性，也就是说，切向接触力的大小没有被调整到小于所允许的 值。相反的，切向接触力的大小被切向联结强度限制。接触联结也允许拉力在接触中发展。在这情况下，接触联结将粒子联结在一起。法向拉接触力的大小由法向接触搭接强度限制。

如果法向拉接触力的大小等于或者超过法向接触强度，连接被打破，法向和切向接触力被置零。假如切向力没有超过摩擦力限制的情况下，如果切向接触力的大小等于或超过切向接触强度，连接被打破，但是切向接触力不会被改变。

2、平行联结模型

平行联结模型描述的是存在两个粒子之间的有限尺寸的粘接材料的本构行为。这些联结建立了一个柔性的相互作用，平行作用在以上面描述的滑动或接触联结为模型的粒子之间。因此，平行联结的存在不预先排除转动的可能性。平行联结可以在粒子之间传递力和力矩，而接触联结只能在接触点传递力。因此，平行联结可在两个己联结的粒子施加合力和合力矩。

平行联接可想像成法向和切向刚度为常数的一组柔性弹簧均匀分布在一个圆盘上，这个圆盘在接触平面上，以接触点的中心为圆心。由于平行联结刚度的作用，接触时的相对位移(发生在平行联结已建立之后)会产生一个在联结物体内传递发展的力和力矩。这个作用在两个已联结的粒子上的力和力矩与外围作用在联结物体内的 法向和切向应力有关。如果它们中任何一个 的应力超过对应的联结强度，平行联结被破坏。

ALPA的球磨分级生产线，球磨机、分级机配合得当，能够优势互补、效率很高，产量大、运行稳定、产品质量稳定。

球磨分级生产线中的球磨机

安全按德国矿物加工要求设计；优化了球磨机的长径比；篦板式磨尾出料，出料顺畅，无涨磨现象，筒体无须冷却；衬板和研磨介质，按德国材质要求制作；研磨介质，按产品要求合理配比，高填充率，高效率；优化了驱动器和研磨能耗的匹配，节省能耗；和分级机形成封闭系统，负压运输，无粉尘。

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选用埃尔派公司的HTS(FW)多转子分级机；确保更佳的顶点切割；可调节冲洗气流，提高分级效率；物料直接进入分级区不被分级后粗粉混染；优化转子设计达到低能耗；可通过分级机的不同排列调节产品的粒度分布，满足不同产品的技术要求。

球磨分级生产线中的定量系统

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球磨机的选配根据矿物的硬度、可磨性、加工粒度和产量采用非标设计，衬板形状和球（段）级配根据多年工程实践经验量身订制，提高球磨机的研磨效率，降低产品能耗。

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当一条生产线同时生产多个品种时，我们可对多台分级机串联使用，通过粗细分级机的优化组合，确保产品的能耗低，粒度分布调整方便， 球磨机的过磨现象低。