立式螺旋攪拌磨機(jī)磨礦機(jī)理研究及動力學(xué)仿真分析.pdf

1、隨著高品位易選礦石資源大規(guī)模開采利用使簡單、易選礦資源正面臨日益短缺的局面；儲量豐富的貧、細(xì)、雜的低品位難選礦石資源開發(fā)利用率逐年增加。相比于易選礦，難選礦的選別困難、能量利用率低卻是不爭的事實(shí)。立式螺旋攪拌磨機(jī)作為一種高效、節(jié)能的超細(xì)磨設(shè)備，對于細(xì)粒嵌布的難選礦能進(jìn)行有效的磨礦、再磨和選礦。雖然立式螺旋攪拌磨機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于金屬和非金屬的磨礦作業(yè)中，但是關(guān)于塔磨機(jī)磨礦作業(yè)時(shí)筒體內(nèi)礦料的運(yùn)動方式、筒體內(nèi)礦料的速度和壓力變化情況以及螺旋攪

2、拌器在磨礦過程中的受力情況的研究相對較少。本文結(jié)合立式螺旋攪拌磨機(jī)的磨礦工作原理，通過分析其工作原理完成以下幾個(gè)方面工作：
　?。?）詳細(xì)的分析和研究立式螺旋攪拌磨機(jī)磨礦的工作原理，對磨礦過程中礦料的運(yùn)動方式及兩種循環(huán)運(yùn)動進(jìn)行分析說明；介紹了塔磨機(jī)在磨礦過程中的兩種磨礦機(jī)理：摩擦研磨機(jī)理和撞擊粉磨機(jī)理；最后結(jié)合磨礦工作原理分析了礦料在磨礦作業(yè)時(shí)兩種層流運(yùn)動：離心沉降和重力沉降。
　?。?）參考慣性坐標(biāo)系和非慣性坐標(biāo)系之間的關(guān)

3、系，利用慣性柱坐標(biāo)推導(dǎo)出非慣性旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系，建立了塔磨機(jī)流體域進(jìn)行旋轉(zhuǎn)流體動力學(xué)建模；從微觀的角度分析礦料顆粒的運(yùn)動方式。
　?。?）根據(jù)立式螺旋攪拌磨機(jī)磨礦時(shí)礦料占據(jù)在筒體中的位置關(guān)系對塔磨機(jī)流體域進(jìn)行三維整體建模，結(jié)合ANSYS-FLUENT軟件對流體域進(jìn)行了試運(yùn)行磨礦作業(yè)流體仿真，利用仿真結(jié)果驗(yàn)證了塔磨機(jī)流體域建模的正確性，并為接下來的立式螺旋攪拌磨機(jī)的鐵精礦FLUENT仿真提供了模型依據(jù)。
　?。?）在塔磨機(jī)流體域正確

4、建模的前提下，文章使用ANSYS-FLUENT軟件對立式螺旋攪拌磨礦研磨鐵精礦的磨礦作業(yè)進(jìn)行流體仿真。通過對筒體內(nèi)流體域運(yùn)動方式、兩相流材料設(shè)置（鐵精礦和水）、interface面結(jié)合和適當(dāng)?shù)牡綌?shù)設(shè)置等操作進(jìn)行塔磨機(jī)流體仿真實(shí)驗(yàn)，利用仿真結(jié)果的速度云圖和壓力云圖來分析塔磨機(jī)磨礦時(shí)的運(yùn)動狀況；同時(shí)結(jié)合塔磨機(jī)流體域FLUENT仿真，利用ANSYS-Workbench對螺旋攪拌器進(jìn)行單相流固耦合分析，仿真出螺旋攪拌器在磨礦時(shí)的應(yīng)力變化情況