自1928年美國發明以來,聯合工藝公司攪拌磨機,人們對(duì)攪拌磨的研究和創新一直沒有間斷。
自20世紀90年代(dài)初以來,臥式圓盤攪拌磨機(jī)取得了長足的進步,具有攪拌速度快(攪拌器圓周線速度可達20m/s左右)、能量(liàng)密度高等特點,在國外已廣泛應用於(yú)金屬非(fēi)金屬礦物的超細粉碎。在我國,由於對其研磨機(jī)理(lǐ)和結構(gòu)特點(diǎn)的研究(jiū)不夠(gòu),使其應用較少。針對這種情況,作者研究了影響臥式圓盤超細攪拌(bàn)磨性能的三個主要結構參數。臥式攪拌磨機主要由攪拌主軸、攪拌器、筒體和襯套、進料口、介質(zhì)入口、旋轉動力介質分離器、成品出口和傳動部分組成。
其工作基(jī)本原理為:筒體部分企(qǐ)業固定,攪拌器(qì)隨同主軸可(kě)以一起(qǐ)進行(háng)高速通過旋轉,帶動筒體內的研磨介質(鋼球、陶瓷或玻璃球)在摩擦力和離(lí)心(xīn)力的作用下,使介質環境(jìng)之間、介質(zhì)與壁麵之間沒有(yǒu)發生競爭(zhēng)激烈頻繁的碰撞、剪切和(hé)摩(mó)擦影響作用,從而發展造成不同物料的破碎(suì)與解離。根據ArnoKwad的研究結果,臥(wò)式盤(pán)式攪拌磨機的主要研磨(mó)機理是高速運動的介質(zhì)與(yǔ)低速運動(dòng)的(de)介質之間的碰撞。
通過研究攪拌磨(mó)機對介質的作用力、碰(pèng)撞能量、碰撞頻率和功率消耗,可以評(píng)價(jià)攪拌磨的性能。在這些(xiē)參數(shù)中,除了磨機的功耗,其他參(cān)數用傳統的試驗方法很難得(dé)到,但在離散元法的(de)數值模擬中,很(hěn)容易得到。盤式攪拌磨一旦確定了規格和操作條件,攪(jiǎo)拌盤邊緣與筒體內壁的距離 h、攪拌盤厚度 h 和攪拌盤間距 d 是影響磨機(jī)性能的主要(yào)結構參(cān)數,是磨機結構設計中首先考慮的因素。由於這三個參數變化很大,並(bìng)且它們的值對(duì)於不同(tóng)規模的軋機是不同的,因此考慮控製變量法來(lái)逐個研究(jiū)每個參數對軋機性能的影響。采(cǎi)用(yòng)離散單元法和顆(kē)粒離散單元法軟件 edem 對臥式攪拌磨的顆粒流場進(jìn)行了數值模擬。
由於企業進入攪拌磨機的礦漿顆粒尺寸很小(m級),考慮到我國目前對於計(jì)算機的計算技術能力(lì)和主要通過研磨機理,故暫(zàn)不需要考慮礦漿的(de)影響。具體研究方案是:在綜合考慮計算機的計算能力和模型的計算結果能給實際設計提供有效理論的前提下,確定一個合適的磨機筒體內徑;采用離散控製變量法來(lái)研究,即給每個參(cān)數在適當範圍內取5個等間距(jù)的(de)離散值,先(xiān)控製其他兩(liǎng)個(gè)參數不變,再(zài)研(yán)究單一參數的變化對磨機性能的(de)影響研究過程中,保持磨機轉速、介質填充(chōng)率、介質尺寸及材料物理屬性等操作條件不變。