用離散單元法研究球磨機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率

用離散單元法研究球磨機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率

在不借用任何工具的情況下確定球磨機(jī)驅(qū)動(dòng)功率是一件不可能的事，不單單是因?yàn)樗膹?fù)雜性更是因?yàn)橛泻芏嗖淮_定的影響因素，比如球磨機(jī)筒體的大小和長(zhǎng)短、旋轉(zhuǎn)速度、裝料的多少和性質(zhì)、格條的高度等方面。

1971年Cundall提出了離散單元法被應(yīng)用于很多行業(yè)，球磨機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率確認(rèn)也可以通過(guò)離散單元法這一新的數(shù)值模擬工具而變的簡(jiǎn)單。下面通過(guò)數(shù)值模擬的方法分別從旋轉(zhuǎn)速度、裝料的多少、格條的高度這三方面來(lái)了解它們對(duì)驅(qū)動(dòng)功率的影響程度。

有無(wú)格條對(duì)凈驅(qū)動(dòng)功率影響較大，而格條高度的變化對(duì)凈驅(qū)動(dòng)功率的影響不是很明顯；在低轉(zhuǎn)速時(shí)凈驅(qū)動(dòng)功率隨轉(zhuǎn)速的增加而增加，當(dāng)超過(guò)臨界轉(zhuǎn)速后凈驅(qū)動(dòng)功率反而會(huì)降低，主要是因?yàn)橥矁?nèi)裝料開始作離心運(yùn)動(dòng)，裝料相對(duì)于筒體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)減少，大部分均勻貼在內(nèi)襯和格條上，導(dǎo)致整個(gè)裝料的偏心載荷減少；當(dāng)裝料凈填充率處在25％左右時(shí)，驅(qū)動(dòng)功率取得大值（實(shí)際生產(chǎn)中干式格子型球磨機(jī)凈填充率γ＝25％-35％），但是隨著填充率的繼續(xù)增加，驅(qū)動(dòng)功率反而會(huì)降低，原因主要是因?yàn)檠b料越多其重心離旋轉(zhuǎn)中心越近，雖然重量有所增加，但合力矩卻在減少，這一點(diǎn)在球磨機(jī)的實(shí)際運(yùn)行中也能得到有效驗(yàn)證。

基于離散單元法的球磨機(jī)凈驅(qū)動(dòng)功率預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際運(yùn)行結(jié)果具有較好的一致性。通過(guò)變化多個(gè)模型參數(shù)分別模擬得到了凈驅(qū)動(dòng)功率的變化規(guī)律，同樣與理論分析和現(xiàn)實(shí)情況基本相吻合。該方法的出現(xiàn)使我們?cè)谘芯壳蚰C(jī)筒內(nèi)的裝料運(yùn)動(dòng)方面又多了一種新的思路和方法，為將來(lái)更大型球磨機(jī)的開發(fā)設(shè)計(jì)在確定驅(qū)動(dòng)功率方面提供了重要幫助，隨著研究工作的深入開展也將為實(shí)際生產(chǎn)中的粉料制備工藝提供現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。

可見，科技的發(fā)展離不開人們對(duì)事物規(guī)律的研究，球磨機(jī)的深入研究更離不開科學(xué)的指引，離散單元法為球磨機(jī)的發(fā)展提供了不可磨滅的貢獻(xiàn)。

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