基于三维离散单元法的球磨机介质工作参数研究

球磨机在火电厂、水泥、矿山、化工、冶金等行业生产中作为主要的粉碎研磨设备发挥了巨大作用。这些行业的全过程的生产效率,往往很大程度上取决于球磨机的生产效率。所以就球磨机在粉磨行业中的利用前景而言,如何提高球磨机粉磨效率,降低功耗,是一个值得研究的课题。 国内外学者在球磨机介质运动方面以及有用功率方面进行了许多研究。对球磨机内介质运动的研究,有利于从磨机的运动入手,找到球磨机合理的介质运动状态,为球磨机工作参数的选择设置提供依据;对球磨机有用功率的研究,则有助于研究其与球磨机工作参数之间的关系以降低球磨机的能量消耗,提高生产效率。但从研究方法上来看,过去多采用的是实验加理论,或实验加生产的研究方法。因为球磨机工作存在诸多因素的影响,在进行理论分析时往往作出了过多的假设,而有些假设条件与实际情况并不完全相符,使得对球磨机的研究工作不够深入。 论文以φ1.5×3.0m球磨机为研究对象,利用PFC3D软件,通过离散元数值模拟的方法进行球磨机介质工作参数的研究。 在相关离散元理论的基础上,论文建立了φ1.5×3.0m球磨机离散元模型,并验证了该模型对球磨机有用功率计算的有效性。通过球磨机介质运动模拟,得到了球磨机(带衬板提升条)的泻落临界转速率与抛落临界转速率,为寻求球磨机介质理想运动状态,在转速率方面提供了参考依据。论文研究分析了介质尺寸、磨机转速率、介质填充率等介质工作参数对球磨机介质运动规律以及有用功率的影响作用,发现了介质填充率与磨机转速率对球磨机有用功率的影响的相关特性。论文研究发现,球磨机在不同介质填充率下,要达到较佳的磨矿效果,其转速率是不同的,因此从球磨机介质运动与有用功率两方面结合分析,找到了φ1.5×3.0m球磨机较佳的填充率与转速率组合,为球磨机根据实际工作状况设置工作参数,提供了参考依据。 论文的研究为介质工作的研究分析以及球磨机介质工作参数的设置提供了依据,对球磨机的相关设计与研究具有一定的参考意义。