1. 研究目的与意义（文献综述）
磨矿作业广泛应用于冶金、化工、水泥、陶瓷、建筑、电力、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。
在选矿工业中，磨矿是矿石入选前的一道重要工序，它接受破碎作业的产品，继而将矿石磨碎到选别作业所要求的粒度。除少数有用矿物单体解离度高的砂矿和部分高品位富矿不需要磨矿外，几乎都需要经过磨矿使用矿物获得比较理想的单体解离度。随着国内外矿产资源的大量一开发利用，矿产资源已经日趋贫化，那些优质、易磨和易选的矿产资源已经逐渐本意，代之而来的是大量的低品位矿产资源。对低品位矿产资源的利用，需要将有用矿物与脉石矿物有效分离，并经过选别之后，才能成为适于工业的优质原料。因此，磨矿作业在资源加工领域有不可替代的地位。
在金属矿选矿厂，目前磨矿作业所采用的设备主要是卧式溢流型球磨机，并且在未来二十年来仍然不可能有其它的磨矿设备可以取代它；这主要是因为它具有下述几方面的优点：（1）结构简单；（2）生产平稳、可靠，这对后续作业特别是浮选作业具有十分重要的意义；（3）设备规格可大可小，因此处理量可大可小，适用于各种规模的选矿厂；目前世界上最大的球磨机已达Φ6.5×9.95m，有效容积近300m3，处理铁矿石达1000t/h；（4）适应性强，可以处理各种性质的矿石；（5）破碎比大，一般为30-100，产品粒度可粗可细；（6）作业率较高，一般达90%以上，如采用特殊衬板（如磁性衬板或格网衬板），作业率可达98%甚至更高；（7）易于操作调整，便于实现自动控制。基于上述原因，卧式溢流型球磨机在金属矿选矿厂得到了广泛的。
2. 研究的基本内容与方案
球磨过程是复杂而又多变的生产系统，它具有下列特别：（1）影响因素多，是选矿工业中可变参数最多的作业之一，而且各因素之间相互影响、相互制约，检测也比较困难。这些影响参数大致可以分为三大类：物料性质方面有：矿石的可磨度、给料粒度、产品细度等；磨机结构方面有：磨机的结构、尺寸、衬板形状等；磨机操作方面有：介质添加制度（如介质尺寸配比以及材质、介质充填率）、磨机转速、磨机给料量、磨矿浓度等。上述因素中，第一类是磨矿过程的自变量，也是磨矿过程中干扰的主要来源。第二类被确定以后一般就不改变了（理想情况）。第三类是球磨机的工作条件，如果设备维修以及添加钢球的材质都是正常的，则其可改变的条件就是磨机转速、加球制度（介质配比和数量）、磨机给料量和磨矿浓度。一旦磨机转速固定，则只有加球制度、磨机给料量和磨矿浓度是可以变化的。（2）非线性；磨矿回路的参数因设备的磨损程度不同是变化的，它们之间的关系是非线性的。如球磨机衬板的磨损，秘诀变了其有效容积；钢球消耗量与添加量失调，改变了装球量和钢球的比例。又如，球磨机磨矿效率与其负荷之间的关系就是非线性的，有最大值，它随工况变化而变化。（3）时变性；磨矿过程中的许多因素如原矿性质、球量、磨机衬板厚度等都是时变的。（4）滞后大；（5）机理复杂；（6）随机干扰因素多而且严重，这主要表现为：①来自不同采区或同一采区不同采段的矿石，可磨性存在很大的差异，人工操作已经难以识别和作出相应操作以适应矿石性质的变化，导致生产率降低，消耗增大，对于贫、难、杂矿石这一问题尤为突出。②相关性极强的众多过程变量，如原矿性质、给矿量、磨矿浓度、水量、水压等；一种变量的波动会引起其它变量乃至整个作业的改变。③非自动化操作时人为干扰因素多，主要起困于磨机操作者的素质和技术水平。由于操作不及时而引起的任何问题，都不仅直接影响该作业或回路，甚至影响整个先寄放厂的经济技术指标。
球磨机在磨矿过程中功率随着球料比的增加而增加，这与常识相符； 随着球料比的增加，物料的质量不断增加，所以消耗的功率必然增加。但是球磨机功率随球料比增加的幅度越来越小。这是因为球磨机在运转过程中，由于颗粒的大小和质量不同，物料存在径向偏析作用，大颗粒靠近筒体中心，而小颗粒则主要分布在靠近筒体的部位，随着球料比的增加，筒体中大颗粒（介质）越来越靠近筒体的中心，整体物料的偏移量减小，就会在一定程度上抵消由于物料质量增加引起的扭矩的增加，所以功率随着转速率的增加速率越来越小。
由于球料比不同时，球磨机内物料的总质量不同，所以球磨机的功率只能反映相应的能耗情况，而不能用来评价球磨机的磨矿效率。球磨机的比功率是单位质量的物料运转消耗的功率，大多数情况下，球磨机的比功率能够正确反映球磨机的磨矿效率。比功率与球磨机的功率和物料的质量有关。随着球料比的增加，物料的质量不断增加，而且增幅越来越大，当球料比小于6时，球磨机功率的增速大于质量的增速，所以比功率随球料比的增加而增加；当球料比大于6时，物料质量的增加速率大于功率的增加速率，比功率开始随便球料比的增加而逐渐降低，并且随着球料比的继续增加，降低的速度越来越快。这就说明，当介质所占的比例过大时，磨矿效率反而降低。
3. 研究计划与安排
第1周至第3周，英文文献查询与翻译；
第4周至第5周，课题需求调研，撰写开题报告；
第6周至第11周，三维模型建立，程序编制；
4. 参考文献（12篇以上）
[1]北京建筑材料学校等编.建材机械与设备.中国建筑工业出版社，1981年12月.123～156
[2]许林发.建筑材料机械设计[m].武汉：武汉工业大学出版社，1990年6月.168～201
[3]丁胜翔.关于改进球磨机进料点的讨论[a].水泥技术，2005，（1）：60～64
