用離散單元法研究球磨機的驅動功率

用離散單元法研究球磨機的驅動功率

在不借用任何工具的情況下確定球磨機驅動功率是一件不可能的事，不單單是因為它的復雜性更是因為有很多不確定的影響因素，比如球磨機筒體的大小和長短、旋轉速度、裝料的多少和性質、格條的高度等方面。

1971年Cundall提出了離散單元法被應用于很多行業，球磨機的驅動功率確認也可以通過離散單元法這一新的數值模擬工具而變的簡單。下面通過數值模擬的方法分別從旋轉速度、裝料的多少、格條的高度這三方面來了解它們對驅動功率的影響程度。

有無格條對凈驅動功率影響較大，而格條高度的變化對凈驅動功率的影響不是很明顯；在低轉速時凈驅動功率隨轉速的增加而增加，當超過臨界轉速后凈驅動功率反而會降低，主要是因為筒內裝料開始作離心運動，裝料相對于筒體的相對運動減少，大部分均勻貼在內襯和格條上，導致整個裝料的偏心載荷減少；當裝料凈填充率處在25％左右時，驅動功率取得大值（實際生產中干式格子型球磨機凈填充率γ＝25％-35％），但是隨著填充率的繼續增加，驅動功率反而會降低，原因主要是因為裝料越多其重心離旋轉中心越近，雖然重量有所增加，但合力矩卻在減少，這一點在球磨機的實際運行中也能得到有效驗證。

基于離散單元法的球磨機凈驅動功率預測結果與實際運行結果具有較好的一致性。通過變化多個模型參數分別模擬得到了凈驅動功率的變化規律，同樣與理論分析和現實情況基本相吻合。該方法的出現使我們在研究球磨機筒內的裝料運動方面又多了一種新的思路和方法，為將來更大型球磨機的開發設計在確定驅動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際生產中的粉料制備工藝提供現實的指導意義。

可見，科技的發展離不開人們對事物規律的研究，球磨機的深入研究更離不開科學的指引，離散單元法為球磨機的發展提供了不可磨滅的貢獻。

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