基于edem仿真立式预磨机腔型结构优化的研究

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1、摘要立式预磨机是基于多碎少磨理论的一种新型粉磨设备，它是在传统碎磨工艺中加入一道预磨工序，使进入球磨机的入料粒度达到合适粒度范围。由于立式预磨机能量利用率高、单位能耗少及明显降低球磨机入料粒度等优势，已成为近年来粉磨领域备受关注的前沿领域。但立式预磨机粉磨机理及粉磨过程复杂性均异于常规球磨机，因而该领域具有丰富的理论内涵和广阔的应用前景。本研究主要是对预磨机结构参数进行优化，以提高粉磨效率。论文采用理论分析、离散元模拟仿真和实验分析相结合的方式开展相关研究，并取得了以下结果：（1）对现有预磨机样机进行了不同输入转速下破碎率实验分析，结合岩石累积

2、破碎原理，利用MATLAB对实验数据进行回归分析，建立了立式预磨机破碎率回归方程；同时发现影响立式预磨机破碎能力的主要因素为磨介与物料颗粒有效碰撞次数和碰撞速度。（2）利用质点的复合运动原理，对拨料盘上磨介进行运动学和力学分析，得出影响磨介加速特性的叶片在拨料盘上的最佳安装倾角，并通过离散元模拟仿真对理论分析结果的正确性进行了验证，得到了拨料盘上叶片的安装角度以及叶片的数量对磨介加速特性的影响趋势。（3）在对筒体阶段磨介运动特征分析的基础上，对腔型进行了优化，即在筒体内壁上安装一块导料板，并对导料板安装角度进行了理论分析，得出了磨介法向冲击速度

3、和切向冲击速度与导料板安装角度的关系；以颗粒破碎能做为优化条件，基于EDEM仿真分析也表明了导料板角度越大磨介冲击破碎能力越小，对理论分析结果进行了有效验证。（4）EDEM颗粒破碎仿真可视化新技术的应用，对单颗粒在导料板不同角度和数量下的破碎状况进行了仿真分析，结果表明：导料板倾角越大，颗粒完全破碎需要的时间越长；安装4块导料板为最佳配置。（5）通过正交试验方法，运用极差法分析得出了影响立式预磨机冲击破碎能力的主要因素的优先级和最优参数配合，并对优化前后立式预磨机的破碎能力进行了对比分析，对最优参数配合进行了EDEM颗粒破碎仿真验证。通过以上表

4、明，本论文的研究将对立式预磨机粉磨理论和应用研究提供有效的途径，具有较好的理论研究意义和实际应用价值。关键词：立式预磨机；结构优化；颗粒破碎；离散元IAbstractVerticalPre-millisanewtypeofgrindingequipmentbasedonthetheoryofmorecrushinglessgrinding,whichaddapre-grindingprocessinthetraditionalbrokengrindingprocesswiththepurposeofobtainingappropriatepar

5、ticlesizerangetothemill.AstheVerticalPre-millhavetheadvantageofhighefficiency,lowunitenergyconsumptionandappropriateparticlesize,ithasrecentlyreceivedgrowinginterestwithinthegrindingcommunity,andbecomeahotareainthefieldofgrinding.OnlycomplexityoftheVerticalPre-millisquitedif

6、ferentfromthatoftraditionalmill,therearerichentheoreticconnotationandmorewideapplicationforeground.ThegoalofthethesisistooptimizethestructureparametersoftheVerticalPre-mill,inordertoimprovethegrindingefficiency.Thisthesisisfinishedbymeansofinthecombinationwiththeoreticalanal

7、ysis,discreteelementsimulationandexperiment.Themainworksaredoneasfollows:（1）Onthebasisofexperimentaldataanalysis,combinedwiththetheoryofaccumulativedamage,aregressionequationofthebrokenratewiththetechnologyofregressionanalysisisobtaineduseMATLAB.Accordingthediscussofthemainf

8、actorswhichinfluencingtheabilityofcrushingenergyoftheVerticalPre-mill,theya