本文關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)速和填充率對(duì)球磨機(jī)粉磨效果的影響

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【摘要】：球磨機(jī)作為粉磨系統(tǒng)的主要設(shè)備,由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi),依然會(huì)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。在水泥工業(yè)的水泥粉磨系統(tǒng)中,隨著粉磨工藝的改進(jìn),水泥粉磨系統(tǒng)由原來(lái)的球磨機(jī)工藝發(fā)展到了輥壓機(jī)半終粉磨+球磨機(jī)的聯(lián)合粉磨工藝。現(xiàn)有大多數(shù)的水泥粉磨工藝中,對(duì)大顆粒物料的粗碎作業(yè)已轉(zhuǎn)移至更加高效的輥壓機(jī)中,球磨機(jī)主要承擔(dān)研磨作用。然而現(xiàn)有的粉磨理論大都圍繞著沖擊粉碎理論進(jìn)行研究,球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速是依據(jù)最佳破碎效果而設(shè)定的,對(duì)于細(xì)顆粒物料的研磨作用機(jī)理及其最佳轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)鮮有探討。隨著球磨機(jī)在水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中功能的轉(zhuǎn)換,球磨機(jī)原先設(shè)定的最佳轉(zhuǎn)速是否依然適用于當(dāng)前的磨機(jī)工況條件,轉(zhuǎn)速對(duì)研磨效率的影響等等一系列問(wèn)題急需重新研究與認(rèn)識(shí)。因此,在這樣的背景下分別研究球磨機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)粉碎與研磨效果的影響對(duì)水泥粉磨系統(tǒng)的節(jié)能降耗具有重要的意義。本課題研究了球磨機(jī)內(nèi)部的介質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律、不同粉磨階段的試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法,探討了不同填充率下,轉(zhuǎn)速對(duì)于粉碎效果和研磨效果的影響規(guī)律,分析了球磨機(jī)在粗磨和細(xì)磨階段的粉磨作用機(jī)理。論文利用變頻技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)室小磨進(jìn)行變頻調(diào)速,分為粗磨、細(xì)磨實(shí)驗(yàn)分別模擬球磨機(jī)的粉碎倉(cāng)與研磨倉(cāng)的工序,在轉(zhuǎn)速率為58%--88%范圍內(nèi)探討了在不同填充率下,轉(zhuǎn)速對(duì)球磨機(jī)粉碎效果和研磨效果的影響規(guī)律。粉磨過(guò)程中,論文以大于某一粒級(jí)(0.2mm)顆粒的篩余百分?jǐn)?shù)減小速度來(lái)評(píng)價(jià)其粉碎速度,以物料比表面積增加速度來(lái)評(píng)價(jià)其研磨速度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出,當(dāng)球磨機(jī)的填充率為18%時(shí),顆粒粉碎效果和研磨效果均隨著轉(zhuǎn)速的升高而升高。填充率30%時(shí),粗磨階段,轉(zhuǎn)速率處于76%-79%范圍時(shí)粉碎效果最佳;細(xì)磨階段,研磨效果隨著轉(zhuǎn)速的升高而升高。另一方面,相同轉(zhuǎn)速下,填充率18%時(shí)的粉碎效果和研磨效果比填充率30%時(shí)好。通過(guò)對(duì)球磨機(jī)內(nèi)部介質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律及能量分析得出,粗磨階段,粒度的降低主要是由于沖擊作用造成的,法向沖擊能量是粉碎效果的主導(dǎo)因素。而在細(xì)磨階段,物料粒度的減小并不是單純地由沖擊或者磨剝作用造成的,在不同轉(zhuǎn)速范圍其主導(dǎo)因素不一樣。當(dāng)轉(zhuǎn)速率在79%-82%以下的低轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)時(shí),研磨效果的主要因素是法向沖擊能量,當(dāng)轉(zhuǎn)速率在79%-82%以上的高轉(zhuǎn)速范圍時(shí),研磨效果的主要因素是切向磨剝能量。通過(guò)對(duì)透明磨機(jī)內(nèi)部介質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的研究發(fā)現(xiàn),填充率提高,相同轉(zhuǎn)速下雖可增加磨機(jī)的產(chǎn)量,但球磨介質(zhì)拋落的距離變短,其攜帶的能量降低;另一方面腎形蠕動(dòng)區(qū)范圍變大,并且其內(nèi)層介質(zhì)做瀉落運(yùn)動(dòng)較多,致使高填充率下粉碎和研磨效果不如低填充率下好。通過(guò)本課題的研究認(rèn)為,隨著水泥粉磨工藝的改變,球磨機(jī)更主要發(fā)揮研磨的功能,因此在實(shí)際作業(yè)中,可以考慮利用變頻技術(shù)增加球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速,降低球磨機(jī)的裝載量,在總功率不超過(guò)設(shè)備安全運(yùn)行功率的前提下,提高其整體粉磨能耗利用率,產(chǎn)生較好的節(jié)電效果。
【關(guān)鍵詞】：轉(zhuǎn)速率 填充率 粉碎速度 研磨速度 介質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ172.63
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 研究背景11-13
• 1.2 影響球磨機(jī)粉磨效率的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 球磨機(jī)轉(zhuǎn)速理論的研究現(xiàn)狀14-19
• 1.3.1 球磨機(jī)臨界轉(zhuǎn)速的研究14-17
• 1.3.2 球磨機(jī)最佳理論轉(zhuǎn)速的研究17-19
• 1.4 球磨機(jī)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)的研究方法19-21
• 1.4.1 DEM在介質(zhì)運(yùn)動(dòng)研究中的應(yīng)用19-20
• 1.4.2 現(xiàn)代攝像技術(shù)在介質(zhì)運(yùn)動(dòng)研究中的應(yīng)用20-21
• 1.5 本課題的研究意義及研究?jī)?nèi)容21-23
• 1.5.1 研究意義21-22
• 1.5.2 研究?jī)?nèi)容22-23
• 第二章 水泥粉磨相關(guān)理論23-33
• 2.1 球磨機(jī)內(nèi)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律23-27
• 2.1.1 介質(zhì)上升運(yùn)動(dòng)軌跡24
• 2.1.2 介質(zhì)的脫離點(diǎn)軌跡24-25
• 2.1.3 介質(zhì)降落點(diǎn)軌跡25-26
• 2.1.4 介質(zhì)在降落點(diǎn)的沖擊特性26-27
• 2.2 物料的破壞方式27-28
• 2.3 粉磨動(dòng)力學(xué)模型28-32
• 2.3.1 粉碎動(dòng)力學(xué)方程28-29
• 2.3.2 研磨動(dòng)力學(xué)方程29-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第三章 轉(zhuǎn)速、填充率對(duì)粉磨效果影響的研究33-60
• 3.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)33-37
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)所用的儀器設(shè)備33-34
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)方案34-35
• 3.1.3 實(shí)驗(yàn)參數(shù)的選擇35-37
• 3.2 填充率為 18%時(shí)轉(zhuǎn)速對(duì)粉磨效果的影響37-49
• 3.2.1 粗磨實(shí)驗(yàn)38-44
• 3.2.2 細(xì)磨實(shí)驗(yàn)44-49
• 3.3 填充率為 30%時(shí)轉(zhuǎn)速對(duì)粉磨效果的影響49-58
• 3.3.1 粗磨實(shí)驗(yàn)49-54
• 3.3.2 細(xì)磨實(shí)驗(yàn)54-58
• 3.4 實(shí)驗(yàn)?zāi)C(jī)最佳轉(zhuǎn)速和工業(yè)水泥磨轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)關(guān)系58
• 3.5 本章小結(jié)58-60
• 第四章 粉磨機(jī)理分析60-69
• 4.1 不同轉(zhuǎn)速和填充率下介質(zhì)運(yùn)動(dòng)形態(tài)60-62
• 4.2 轉(zhuǎn)速對(duì)粉磨效果的影響機(jī)理62-66
• 4.2.1 粗磨試驗(yàn)結(jié)果分析64-65
• 4.2.2 細(xì)磨試驗(yàn)結(jié)果分析65-66
• 4.3 填充率對(duì)粉磨效果的影響機(jī)理66-68
• 4.4 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論69-70
• 展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果75-76
• 致謝76-77
• 答辯委員會(huì)對(duì)論文的評(píng)定意見(jiàn)77

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