颤振球磨机介质碰撞能特性与粉磨性能研究

发布时间：2017-04-26 17:04

  本文关键词：颤振球磨机介质碰撞能特性与粉磨性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：球磨机是广泛应用于粉体制备的重要设备,普通球磨机的粉碎机理导致存在着能耗与钢耗高等弱点难以有效克服。颤振球磨机在筒体转动运动的基础上耦合了垂直振动,形成了新的复合运动形式,以期提升粉磨性能。本文围绕颤振球磨机介质碰撞能特性和粉磨性能进行了深入的分析。首先,本文基于颗粒破碎基本理论,结合球磨机总体平衡模型,分析了碰撞能与球磨机内颗粒破碎率的数学关系。以Φ600×900mm的试验颤振球磨机为试验平台,利用离散元软件EDEM对颤振球磨机和普通球磨机在三个不同转速率下的粉磨过程进行了仿真分析。通过对颤振球磨机碰撞能特性的数据分析,可以发现介质在做由筒体转动作用导致的抛落和泻落运动之外,还耦合了筒体振动带来的振动影响抛落运动;颤振球磨机的总碰撞能大小按振动周期有规律的变化,在筒体向下运动时,总碰撞能减少,在筒体向上运动时,总碰撞能明显增大,从而使得颤振球磨机的粉碎作用主要发生在筒体上升阶段。颤振球磨机和普通球磨机的主要碰撞能集中在0.0001J和0.001J能级范围内,颤振球磨机粉磨过程中冲击作用为主要粉碎作用,且冲击作用主要发生在筒体上升阶段。设计了与仿真实验相对应的粉磨实验,通过颗粒电镜观测和筛分结果对颤振球磨机产品颗粒形貌、产率和颗粒破碎率进行了分析,得到了颤振球磨机产品颗粒均匀性相对较好;颤振球磨机-325目产率相对普通球磨机有较大提高;在相同的转速率下,颤振球磨机中120目、200目和325目颗粒的破碎率均比普通球磨机大。本文通过仿真分析和实际粉磨实验结合的研究方法,对颤振球磨机介质碰撞能特性和粉磨性能进行研究,为揭示颤振球磨机粉磨性能变化提供了参考依据。
【关键词】：颤振球磨机 碰撞能特性 粉磨性能 破碎率 EDEM仿真 粉磨实验
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB44
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 颤振球磨机概述11-12
• 1.3 介质运动规律及碰撞特性12-14
• 1.3.1 介质运动规律12-13
• 1.3.2 介质碰撞特性与粉磨性能研究13-14
• 1.4 颤振球磨机介质碰撞能特性与粉磨性能研究方法14-15
• 1.5 课题主要研究内容15-16
• 第2章 离散元法理论16-28
• 2.1 离散元法模拟颤振球磨机介质碰撞能16-18
• 2.1.1 利用离散元法数值模拟介质碰撞能16
• 2.1.2 离散元基本算法16-18
• 2.2 离散元中介质碰撞能计算18-24
• 2.2.1 模型假设18-19
• 2.2.2 接触模型19-21
• 2.2.3 接触力计算21-24
• 2.2.4 介质碰撞能计算24
• 2.3 介质离散元动力学模型24-26
• 2.4 三维离散元软件EDEM介绍26-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第3章 介质碰撞破碎与颗粒破碎模型28-38
• 3.1 介质运动影响因素28-29
• 3.2 介质碰撞破碎29-31
• 3.2.1 粉碎方法29
• 3.2.2 介质碰撞产生的破碎作用29-31
• 3.2.3 介质碰撞情况分析31
• 3.3 颗粒破碎模型31-36
• 3.3.1 粉碎功耗理论31-33
• 3.3.2 颗粒破碎模型33-34
• 3.3.3 颗粒的累积破碎概率计算34-35
• 3.3.4 关于碰撞能的颗粒破碎率计算35-36
• 3.4 本章总结36-38
• 第4章 颤振球磨机介质碰撞能特性仿真分析38-52
• 4.1 仿真方案的确定38-40
• 4.1.1 球磨机参数计算39-40
• 4.2 球磨机仿真模型建立40-41
• 4.3 介质运动情况41-42
• 4.4 介质总碰撞变化42-44
• 4.5 颤振球磨机碰撞能转化44-47
• 4.5.1 碰撞能分布情况分析44-46
• 4.5.2 颗粒破碎率分析46-47
• 4.6 颤振球磨机冲击与研磨粉碎分析47-49
• 4.7 介质与筒体碰撞情况分析49-51
• 4.8 本章总结51-52
• 第5章 颤振球磨机粉磨性能分析实验52-64
• 5.1 实验设计52-54
• 5.2 实验方案54
• 5.3 实验步骤54-55
• 5.4 粉磨性能分析55-63
• 5.4.1 粉磨性能分析方法55-57
• 5.4.2 产品颗粒形貌分析57-58
• 5.4.3 产率对比分析58-60
• 5.4.4 颗粒破碎率分析60-63
• 5.5 本章总结63-64
• 第6章 总结与展望64-66
• 6.1 课题总结64-65
• 6.2 课题展望65-66
• 参考文献66-70
• 致谢70-72
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果72

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