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从两方面入手球磨机节能研究

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发布时间:2015-06-17 09:42:35修改时间:2018-09-10 13:25:37

球磨机是固体物料细化制粉的重要设备,能够对各种矿石和其他可磨性物料进行干式或湿式粉磨,广泛应用于冶金、化工、水泥、陶瓷、建筑、电力、国防工业等部门。球磨机的结构简单紧凑、可靠性高,缺点是高能耗和高铁损。随着近几年来能源费用增长和能源品质下降,降低能源消耗和生产费用成为世界各国共同面临的严峻问题。目前球磨机的节能降耗方面是研究的热点问题。优化控制磨矿过程,在节能降耗与提高产品效益方面都具有重大意义。本文从结构改进与工作参数优化方面总结了球磨机节能降耗方面的研究。

球磨机

1、结构改进节能研究

(1)新式机械的研制

相对于中小型磨机,大型磨机的优势在于能够节省建筑费用及操作维修费,简化设备的配置和自动化要求。但是,大型磨机的单位能耗比中小磨机高,因此其规格发展受到了限制。目前研究的热点是对原有设备进行改进,研制高效节能球磨机,比如陶瓷工业连续式球磨机、陶瓷原料连续锥形球磨机、静动压轴承球磨机、滚动轴承式球磨机、中心传动节能球磨机、行星式球磨机、摆动式球磨机等,这些新型机械设备在节能降耗方面取得了明显的效果。

(2)磨机衬板的改进

球磨机中的衬板可以保护筒体,延长设备使用寿命,同时其形状能够直接控制钢球在筒体内的运动轨迹。同时,衬板是球磨机中极易磨损、更换量和消耗量较大的备件,占易损件耗费的60%以上。改变衬板的材质及其形式对提高球磨机作业率有重要影响。在材质方面一般采用金属衬板、橡胶衬板、磁性衬板、复合衬板等;衬板的改造形式有锥面分级衬板、角螺旋衬板等。

球磨机

(3)磨机介质的材料及形状

研磨介质的作用是在筒体内产生冲、挤、磨、研作用,使物料达到成品细度和级配要求。磨矿介质性能差会导致耐磨性差、单耗高、用量多,严重影响磨矿效率,占易损件耗费约30%。球磨机内磨矿介质的运动情况直接影响磨机生产效率。国内外学者对磨矿介质的运动状态做了大量研究。磨机介质主要通过改善其材质、形状等提高磨矿效率。在材质方面,低铬白口铸铁磨球、以天然特种合金生铁或废渣合金生铁为主要原料的合金铸铁球,因其价格低廉、磨耗适中,发展比较快。在形状方面,短柱形、棒型球及圆柱棒型介质相比传统的钢球磨机生产率高,单位功耗低。

2、工作参数优化节能研究

球磨机工作状态受到转速率、填充率、球料比、长径比、衬板及磨矿介质尺寸等因素的影响,各因素间相互耦合,比较复杂。要充分发挥球磨机的磨矿效率,必须重视磨机设计操作参数的影响。磨矿参数选择不当会造成球磨机效率大大降低,还无法正常工作。在球磨机的工作参数中,转速率和填充率对球磨机工作状态影响较显著。磨矿过程是物料由大颗粒逐渐变小的过程,在不同的磨矿阶段,转速率和填充率对产品粒度的影响也不尽相同。深入研究转速率和填充率对产品粒度的影响机理,能够为球磨机提出更为合理的磨矿工艺提供借鉴,从而大幅度地提高球磨机效率。

球磨机

对球磨机参数优化的研究主要采用数值模拟仿真和实验等方法。球磨机粉磨机理复杂,难以用解析模型描述,离散元方法为球磨机粉磨机理的研究提供了手段。离散元法是一种适用于研究不连续体力学行为的数值方法。离散元仿真能够追踪颗粒集合中每个颗粒的运动,模拟单个颗粒与其他颗粒或者周围环境的碰撞。用离散元EDEM建立球磨机磨矿的离散元模型,综合考虑球磨机的比功率、衬板磨损速率和颗粒破碎概率等的影响,对磨矿参数转速率、填充率和衬板设计参数进行优化。通过离散元数值模拟分析介质尺寸、磨机转速率与介质填充率对球磨机有用功率的影响。采用离散元法以球磨机有用功率为目标,对填充率、转速率、磨介尺寸、衬板高度进行优化设计。

红星为打造较好球磨机不懈努力,本文红星球磨机厂家通过球磨机结构改进与工作参数优化实现了设备的节能研究,经过改进优化后,球磨机更加趋于较好化,用于水泥、陶瓷、金属与非金属原料研磨更加高效低耗。

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