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筒体转速对球磨机有用功率的影响分析

球磨机在工业应用中存在的主要问题有粉磨效率低、耗电量巨大、噪声大、筒体衬板及研磨体的磨损率高等。对球磨机有用功率影响因素研究有利于帮助改善球磨机在上述方面的表现,有利于帮助提高球磨机的运行性能和生产能力。影响球磨机有用功率的因素较多,本文主要分析筒体转速对球磨机有用功率的影响。

球磨机筒体内壁装有12个24mm×24mm的矩形衬板,仿真时研磨体填充率为35%,仿真进行了6个筒体运转周期,且每次仿真时磨机筒体都恒速运转。研究时,转矩和有用功率取仿真的 两个周期的平均值。图1给出了筒体转矩和磨机有用功率随转速的变化状况。


从图1可以看出,最开始转矩随比转速的增大而增大,在比转速增大到60%时达到峰值。此后转矩开始下降,下降的速度先快后慢,在比转速到达90%后转矩变化趋于平缓由此可见,转矩支撑介质在一个远离简体中心的位置上,而转矩取决于筒体内所有介质的质量和介质群的质心与简体中心的水平距离,能量消耗是转矩与筒体转速共同作用的结果。图1中,仿真筒体转矩对筒体转速的变化趋势与Moys~实验测试结果近似,两者都呈现先增后减的趋势,两者简体转矩出现峰值时的比转速相同,但它们的结果相差比较大,主要原因是Moys的实验研究时研磨体填充率达38.5%,而本文仿真的研磨体填充率为35%。

在图1中,比转速小于60%时,有用功率与转矩呈现相同的变化趋势,这是因为有用功率与转矩有正比关系。比转速大于60%时,转矩由峰值回落,对应的有用功率却没有回落,这是因为此时转速的增大抵消了转矩的下降造成的影响,尽管如此有用功率的增长幅度还是出现了大幅下降。比转速增大到 后,转矩的回落趋于平缓,于是有用功率的值再次明显上升,但上升的速度比比转速在60%以下时要小,同时球磨机筒体振动出现噪音的频率也较低。有用功率随转速的变化情况整体上与Hlungwani等的实验结果吻合。

通过研究,澳门十大正规网站网址发现填充率为35%,比转速为50%-60%,介质有较合理的运动形态分布时,转矩位于峰值附近,而球磨机的有用功率此时远未达峰值,也就是说磨机运行条件设计时不能片面追求较大的功率,需要同时考虑介质可能的运动形态。

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