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影响球磨机功率消耗的图文解析

12/02/15  浏览:

    影响球磨机功率消耗的因素很多,用球磨机DEM仿真分析可以得到功率数据,利用这些数据可以进一步探寻球磨机高能量消耗的内部机理。
    这里主要利用第1组仿真实验分析在与筒体衬板间具有不同的摩擦系数的情况下,转速n对磨机功率消耗的影响。从第l组仿真实验中,我们使球磨机工作于p=30%和N=70%的工况下,分别设置研磨介质与筒体衬板间的摩擦系数f=0.7和f=0.25,运行10s后球磨机仿真模型达到动态平衡,并得到相关的功率数据。将这些数据和理论分析值绘成曲线以考察球磨机转速的变化引起的有用功率的变化规律,如图12—6所示。
          
    由图12—6可知,DEM仿真结果与实验测量结果非常接近,同时在转速率N=75%之前,磨机的理论、实测和仿真功率结果均表明磨机功率随转速率的增加而增加,其中理论功率值几乎与转速呈线性增加。但是实测功率和仿真功率而后出现了功率增加率的降低,当N>90%时,磨机功率下降。
    同时可以观察到在讨=75%之前,具有f=0.25的研磨介质与f=0.7的研磨介质具有基本相同的功率变化规律,但是N>75%后,f=0.25的研磨介质反而具有了更高的功率消耗。
球磨机结构优化设计
    DEM仿真除了能对诸如磨机转速率、介质填充率等工作参数进行合理优化分析外,它还能对球磨机的结构,特别是对衬板提升条的轮廓形状进行优化。
    在此,分别定义提升条形状为长条形、梯形、三角形和半球形,各种形状提升条具有相等的高度,数量均为8根。考察介质填充串为30%、转速率为75%的工况下,球磨机运行30s后达到稳定的情况,如图12—7所示。
  
    从图12—7可以观察到,矩形提升条对介质的提升效果最好,最外层介质可以被充分提升并冲击底层的介质做功。其他形状的提升条因为提升角度的变化而使介质抛落角度改变。三角形提升条和半球形提升条的提升效果差,提升介质并没有被充分抛起。
   
    从图12—8中可以看到,安装有矩形提升条或者梯形提升条的球磨机具有基本相同的有用功率消耗,而安装有三角形或者半球形提升条的球磨机具有较低的有用功率消耗,这是由于提升条轮廓角度下倾使其提升效果降低,介质不能有效地将势能转化为冲击能量。随着衬扳提升条轮廓角的下倾,它们的Z方向受力明显增加,这可能是由于相邻提升条之间的空间变大,其间介质与提升条有效接触壁发生更多的相对滑动摩擦。而矩形与梯形提升条的Y方向受力最大,意味着有更多的介质被挤压在提升条有效接触壁上产生冲击破碎效果。这些分析将为深入了解衬板提升条的磨损机理及其优化设计提供了线索。
 

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