挡板对陶瓷干法造粒气-固两相流混合过程的影响

为探究陶瓷干法造粒气-固两相流混合过程挡板对粉体混合效果影响,构建欧拉气-固两相流模型分析空气与粉体相互作用,简化造粒区域并建立粉体混合过程三维物理模型,采用滑移网格法、多重参考系法模拟造粒室旋转运动,修正RNG离散模型分析湍流状态.根据径向及轴向粉体体积分数分布、速度场探究不同挡板对粉体混合影响,并改进挡板位置和结构以提高粉体混合程度.结果表明:当造粒室内分别含矩形壁挡板、矩形底挡板、半圆形壁挡板时,粉体轴向体积分数高于0.27的区域分别占总面积29％、40％、37％;粉体径向体积分数高于0.29的区域分别占总面积24％、15％、33％;粉体轴向平均速度分别为0.4 m/s、0.5 m/s、0.6 m/s;对不同粒径的粉体进行密度测定实验,当造粒室内含矩形壁挡板时,粉体密度基本为1.9 g/cm3,一致性较好.该结果显示矩形壁挡板造粒室内的粉体堆积程度最低,粉体混合性能最优,该模型及结果能够有助于提高对陶瓷干法造粒室气固两相流流场的理解,并对造粒室挡板设计优化提供一定理论指导.     

旋转流场式陶瓷干法制粉造粒立柱直径对粉体级配的影响

基于CFD方法构建旋转流场式陶瓷干法制粉混料过程欧拉-欧拉双流体模型,模拟分析粉体体积分布情况,确定旋转流场式陶瓷干法制粉造粒立柱直径对粉体级配的影响。结果表明:当造粒立柱直径φ为70 mm时,粉体体积分布约为51%,轴向云图粉体堆积度最大为0.50,径向云图粉体最大堆积度为0.45,堆积范围最小,制粉室内无明显堆积现象,粉体级配最均匀;有效粉体占坯料粉体的比例最大为87%,且有效粉体粒径呈正态分布,此时粉体级配最为均匀。     

陶瓷墙地砖干法制粉造粒立柱与颗粒均匀度的影响

针对陶瓷墙地砖干法制粉造粒立柱对颗粒均匀度的影响.基于不同的造粒立柱几何参数,采用干法制粉制备颗粒,分析造粒立柱对颗粒均匀度的影响;同时基于CFD方法构建陶瓷墙地砖干法制粉混料过程欧拉-欧拉双流体模型,数值模拟验证实验的正确性.实验检测表明:当造粒立柱几何参数依次为6 mm、7 mm、8 mm、9 mm、10 mm时,对应制备颗粒最大均匀度为4.81、4.97、5.23、5.17、4.99,颗粒平均均匀度为4.71、4.85、4.98、4.87、4.83.数值模拟表明:当造粒立柱几何参数依次为6 mm、7 mm、8 mm时,粉体的分散性逐渐变好,团聚现象逐渐消失;当造粒立柱几何参数依次为9 mm、10 mm时,粉体的分散性逐渐变差,团聚现象逐渐明显.综合分析说明:造粒立柱几何参数为8 mm时,颗粒均匀度最大,粉体分散性最好,团聚现象不明显,且实验检测与数值模拟基本相吻合.     

挡板结构对陶瓷干法造粒室内粉体混合效果的影响

为研究干法造粒室中挡板结构对粉体混合效果的影响,通过构造欧拉两相流模型模拟粉体与空气的相互作用,采用k-epsilon RNG离散模型模拟湍流情况,采用滑移网格法和多重参考坐标系法分别求解动区域和静区域流场,分析了在造粒室内分别加装三种结构的挡板后对颗粒体积分数和速度场的影响.结果表明:当挡板横截面分别为长方形、三角形和半圆形时,颗粒体积分数径向云图显示体积分数小于0.31的面积占比分别约为26％、18％、2％;体积分数大于0.37的面积占比分别约为1％、15％、27％;颗粒速度大于0.54 m/s的面积占比分别约为45％、20％、40％;颗粒轴向速度大于0.4 m/s的面积占比分别约为80％、40％、35％.该结果显示长方形挡板造粒室更有利于促进粉体混合,提高粉体流动性.     

基于铰刀厚度的陶瓷干法造粒混料过程数值分析

基于铰刀厚度对陶瓷干法造粒混料过程的影响,采用计算流体动力学方法建立干法造粒混料过程欧拉-欧拉双流体模型,数值模拟分析混料过程粉体颗粒的体积分布、合成速度大小和运动轨迹,同时实验分析验证数值模拟的正确性。结果表明:当铰刀厚度分别为16、14、12、10、8 mm时,有效颗粒占比依次为82%、84%、90%、83%、81%;铰刀厚度对陶瓷干法造粒混料过程具有一定的影响,厚度为12 mm时,混料过程粉体堆积现象不明显,速度相对较均匀,分散性及流动性较好,有效颗粒占比最大,造粒效果最佳。