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萍鄉市博奧陶瓷有限公司

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對球磨機筒體內鋼球的運動狀況研究

在粉磨的過程當中,筒體內磨礦介質和礦料的運動狀況非常復雜。同時,在粉磨工藝中,因為可變參數眾多,研究起來很困難,特別是球磨機在不同規格、轉速及介質填充率等情況下,磨機內物質(包括物料和研磨介質組成)的運動狀況則會變得更加復雜,更具有多樣性。球磨機筒體內物料和研磨介質在做拋落運動時,很難對他們的運動做詳細的研究;規格一樣的球磨機,由于應用行業以及裝料的不同,導致所需要的驅動功率相差很大,這使得準確確定球磨機的驅動功率帶來很大難度。在球磨機中,不論鋼球做瀉落還是拋落運動,或者是兩者的混合運動,運動著的鋼球的能態是變化的。處于筒體底部的鋼球相對筒底的位能是零,鋼球動能為零,隨著鋼球被襯板條提起,位能逐漸增大,鋼球具有動能。

當運動至高點時,鋼球同時具有位能和動能。當鋼球從高點拋落至于礦料接觸時,能量全部轉化為鋼球打擊礦料的動能,轉化為礦料的變形、裂紋和擴展能以及破碎物料的表面能,鋼球到達筒體底部,一個運動周期結束。

為使磨礦介質從外界獲得盡可能高的能量,并且盡可能多的合理的被磨機吸收,使鋼球獲得更多的動能,以粉碎物料,就必須使球磨機的研磨介質群盡可能多的做拋落運動。隨著離散單元法數值模擬方法的出現,對球磨機介質群運動較直觀的研究有了新的思路和方法。

根據球磨機筒體以及筒體內物料的特點,我們根據離散元程序,用PFC3D作為數值模擬的計算工具。模型中忽略了裝料的軸向移動以及物料的破碎過程。通過在程序中設置鋼球的密度、重力加速度和表面摩擦因數以及筒體內壁面的運動特性,實現筒體內介質運動的模擬仿真,得到介質作用在襯板條及筒體內壁的力,得到鋼球的動能、振動能以及邊界能。同時,可以直觀的得到介質群的運動矢量和介質群間的接觸力。


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