球磨机矿磨介质动力学行为研究
发布时间：2021-12-11 23:49
球磨机是矿山、水泥、火力发电、陶瓷行业不可或缺的磨矿设备,也是上述行业耗电量最大的设备,其耗电量约占整体用电的50%-60%,全国球磨机耗电总量占全国发电总量的比例高达5%,造成了极大的能源消耗。然而,球磨机能耗与其介质动力学特征密切相关,矿磨介质动力学特性的优化是深入解析和完善磨矿理论的主要方向,人们还没有从根本上掌握球磨机内部介质动力学、碰撞能量分布及其能耗分布等变化规律。本文在国家自然科学基金面上项目“大型球磨机多体冲击摩擦耦合行为研究”的资助下,针对球磨过程中存在的能量损耗问题,开展球磨机矿磨介质动力学行为研究,旨在寻求矿磨介质动力学特性随磨机工况变化的内在机理和规律,为提高磨机球磨效率以及设计节能降耗的球磨机提供基础理论与技术支撑。本文主要研究内容包括:以离散元数值模拟和试验验证相结合的方法,标定矿磨介质间接触参数;提出一种位置密度法,解析介质群速度区域分布特性和碰撞能量区域分布特性;理论分析研磨介质运动学规律,解析研磨介质运动参数的变化规律;构建矿磨介质动力学特征参数的预测模型,解析磨机功率与特征参数的变化规律;开展铁矿石破碎试验,探析铁矿石颗粒破碎规律以及能耗分布。首先,...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：192 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
球磨机工作示意图
博士学位论文操作参数的变化规律；Sinnott 和 Cleary 等人[61-65磨机磨物料运动及混合规律；Wang 等人[66]基于料运动过程中能量损耗、碰撞能量以及最大能量撞能量密切相关；Owen 等人[67]基于中心符合试和填充率对磨机物料运动学关键参数的影响规律对新型多轴磨机进行了性能评价；Weerasekara 物料运动过程中的功率变化规律；Boemer 等人动学的影响规律，并通过试验进行验证。随着处理器（GPU）在离散元数值模拟中的广泛应用拟时间，成为磨矿领域数值模拟未来发展的方向
图 1-3 PEPT 试验系统[73]Figure 1-3 PEPT experiment system矿磨介质信息测量技术的球磨机，研磨介质尺寸大小、工作参数的选取取，磨机内部的介质运动、衬板磨损等信息无法发展，研究者可以直观的分析研究介质动力学特加复杂，离散元仿真无法模拟真实的工况。针对测量技术是采集磨机内物料碰撞信息、运动特征信号测量方式主要分为两类：接触式和非接触式接将传感器安装在磨机壳体外或埋入衬板中，测应变等，然后，根据采集的信息分析介质的运动式应变片布置在工业磨机衬板螺栓内，探究了物度分布； Kolaca[90]将应变式传感器对称布置在分析内部运动工况； Nierop 等人[91, 92]基于 Mo工业磨机内部物料运动的力学行为；然而，电导
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同碎磨方式下紫金山金铜矿石的磨矿动力学行为[J]. 侯英,印万忠,朱巨建,姚金,吴凯. 中南大学学报(自然科学版). 2017(05)
[2]粉磨数学模型的发展综述[J]. 于伟涛,张萌,姬建钢,孙春宝. 矿山机械. 2017(05)
[3]深部隧道力学分析的离散元与理论解分区耦合方法初探[J]. 王华宁,肖果,蒋明镜. 冰川冻土. 2016(04)
[4]基于DEM模拟气固循环流化床提升管内颗粒聚团特性[J]. 吴迎亚,彭丽,和宁宁,高金森,蓝兴英. 化工学报. 2016(08)
[5]山区下开采覆岩移动规律及破断机制研究[J]. 李飞,王金安,李鹏飞,黄坤. 岩土力学. 2016(04)
[6]基于实验的球磨机衬板磨矿动力学研究[J]. 孙军锋,刘美红,徐贞. 价值工程. 2016(01)
[7]黏性与非黏性颗粒在流化床中的气泡行为模拟[J]. 梅登飞,范浩杰,田凤国,崔璇,章明川. 上海交通大学学报. 2015(05)
[8]颗粒滚动摩擦系数对堆积特性的影响[J]. 韩燕龙,贾富国,唐玉荣,刘扬,张强. 物理学报. 2014(17)
[9]不同破碎方式下产品磨矿动力学方程的对比研究[J]. 侯英,印万忠,丁亚卓,姚金,罗溪梅,王余莲,孙大勇. 有色金属(选矿部分). 2014(04)
[10]球磨机信号特征选择仿真实验平台[J]. 冯雪,赵立杰,张宇辰. 系统仿真学报. 2014(03)
硕士论文
[1]磁铁矿石冲击破碎规律及能耗分布试验研究[D]. 任贺旭.华北理工大学 2016
[2]粉体材料动摩擦系数的实验研究[D]. 胡学永.北京化工大学 2013
[3]湍流式超细粉碎机的工艺优化试验研究[D]. 刘雨.兰州理工大学 2008
[4]散体的分形特性和热物性的分形表征[D]. 张省现.北京科技大学 2005
本文编号：3535618
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：192 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
球磨机工作示意图
博士学位论文操作参数的变化规律；Sinnott 和 Cleary 等人[61-65磨机磨物料运动及混合规律；Wang 等人[66]基于料运动过程中能量损耗、碰撞能量以及最大能量撞能量密切相关；Owen 等人[67]基于中心符合试和填充率对磨机物料运动学关键参数的影响规律对新型多轴磨机进行了性能评价；Weerasekara 物料运动过程中的功率变化规律；Boemer 等人动学的影响规律，并通过试验进行验证。随着处理器（GPU）在离散元数值模拟中的广泛应用拟时间，成为磨矿领域数值模拟未来发展的方向
图 1-3 PEPT 试验系统[73]Figure 1-3 PEPT experiment system矿磨介质信息测量技术的球磨机，研磨介质尺寸大小、工作参数的选取取，磨机内部的介质运动、衬板磨损等信息无法发展，研究者可以直观的分析研究介质动力学特加复杂，离散元仿真无法模拟真实的工况。针对测量技术是采集磨机内物料碰撞信息、运动特征信号测量方式主要分为两类：接触式和非接触式接将传感器安装在磨机壳体外或埋入衬板中，测应变等，然后，根据采集的信息分析介质的运动式应变片布置在工业磨机衬板螺栓内，探究了物度分布； Kolaca[90]将应变式传感器对称布置在分析内部运动工况； Nierop 等人[91, 92]基于 Mo工业磨机内部物料运动的力学行为；然而，电导
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同碎磨方式下紫金山金铜矿石的磨矿动力学行为[J]. 侯英,印万忠,朱巨建,姚金,吴凯. 中南大学学报(自然科学版). 2017(05)
[2]粉磨数学模型的发展综述[J]. 于伟涛,张萌,姬建钢,孙春宝. 矿山机械. 2017(05)
[3]深部隧道力学分析的离散元与理论解分区耦合方法初探[J]. 王华宁,肖果,蒋明镜. 冰川冻土. 2016(04)
[4]基于DEM模拟气固循环流化床提升管内颗粒聚团特性[J]. 吴迎亚,彭丽,和宁宁,高金森,蓝兴英. 化工学报. 2016(08)
[5]山区下开采覆岩移动规律及破断机制研究[J]. 李飞,王金安,李鹏飞,黄坤. 岩土力学. 2016(04)
[6]基于实验的球磨机衬板磨矿动力学研究[J]. 孙军锋,刘美红,徐贞. 价值工程. 2016(01)
[7]黏性与非黏性颗粒在流化床中的气泡行为模拟[J]. 梅登飞,范浩杰,田凤国,崔璇,章明川. 上海交通大学学报. 2015(05)
[8]颗粒滚动摩擦系数对堆积特性的影响[J]. 韩燕龙,贾富国,唐玉荣,刘扬,张强. 物理学报. 2014(17)
[9]不同破碎方式下产品磨矿动力学方程的对比研究[J]. 侯英,印万忠,丁亚卓,姚金,罗溪梅,王余莲,孙大勇. 有色金属(选矿部分). 2014(04)
[10]球磨机信号特征选择仿真实验平台[J]. 冯雪,赵立杰,张宇辰. 系统仿真学报. 2014(03)
硕士论文
[1]磁铁矿石冲击破碎规律及能耗分布试验研究[D]. 任贺旭.华北理工大学 2016
[2]粉体材料动摩擦系数的实验研究[D]. 胡学永.北京化工大学 2013
[3]湍流式超细粉碎机的工艺优化试验研究[D]. 刘雨.兰州理工大学 2008
[4]散体的分形特性和热物性的分形表征[D]. 张省现.北京科技大学 2005
本文编号：3535618
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