顫振球磨機介質(zhì)運動特征及運動耦合參數(shù)研究.pdf

1、球磨機是粉體加工系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛的重要設(shè)備之一，傳統(tǒng)球磨機顆粒破碎的機理研究是無法實現(xiàn)磨機高效粉磨效果。本文所研究的顫振球磨機，通過在原有運動基礎(chǔ)上耦合了垂直激振運動，引入運動耦合因子，相對延長了單位周期內(nèi)磨機內(nèi)部介質(zhì)層間擠壓研磨做功時間。在實際工業(yè)生產(chǎn)中影響磨機效率低、能耗高等缺點的一個重要因素是其工作參數(shù)選取的不恰當，優(yōu)化運動耦合后球磨機的關(guān)鍵參數(shù)，對提高顫振球磨機粉磨效率有著重要的意義。本文圍繞顫振球磨機介質(zhì)運動特征及運動耦合參數(shù)展

2、開研究。
　　首先，本文基于顆粒破碎基本理論，以顫振球磨機離散介質(zhì)群動力學模型為基礎(chǔ)，分析了離散介質(zhì)群的流型以及其運動的數(shù)學關(guān)系。對垂直激振耦合運動下磨機內(nèi)處于拋落運動時的介質(zhì)進行分析，得出介質(zhì)球拋落時具有的沖擊速度、沖擊功以沖擊角度與耦合參數(shù)的相互關(guān)系，進而探究垂直激振下磨機磨筒內(nèi)各功能區(qū)域的邊界曲線分布變化情況。以Φ600×450mm的試驗顫振球磨機為試驗平臺，選取影響磨機粉磨性能較顯著的三個工作參數(shù)（轉(zhuǎn)速率、激振頻率、激振振

3、幅）作為試驗因子，采用均勻正交方法設(shè)計試驗方案，利用三維建模軟件Pro/E和新型離散元軟件EDEM建立磨機模型及模擬粉磨過程。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)當磨機處于高振幅低頻率工況時，磨腔內(nèi)離散介質(zhì)群呈現(xiàn)出貝殼狀或不規(guī)則狀態(tài)，介質(zhì)間的沖擊特性較強，而磨機處于低振幅高頻率工況時，磨腔心部介質(zhì)的密實度呈現(xiàn)出松弛-壓緊的循環(huán)狀態(tài)，介質(zhì)間的流動性較強，剪切研磨作用效果較好。
　　以破碎能、無用功耗占比、粉磨效率為評價磨機性能的指標，采用極差法處理試驗數(shù)據(jù)