筒式冷却机还原铁球团径向运动模拟仿真

针对直接还原铁回转筒式冷却机雾化喷嘴最佳布设区域设计问题,采用二维离散有限元方法,建立回转筒式冷却机断面还原铁球团运动模型,分析回转筒体在不同转速、填充率、物料粒径和导料板数量下,还原铁球团在断面的运动规律和动态休止角,并依据回转筒式冷却机内部平板型导料板的分布,求取还原铁球团与筒体的接触区域,为雾化喷嘴最佳布设区域设计提供设计参考。结果表明:筒式冷却机内颗粒物料在稳定运动阶段作滚落运动;提高筒体转速会使得颗粒物料的休止角增大;增加导料板和增大物料粒径可以改善颗粒物料在筒体内的运动状态;物料填充率的变化对实验结果影响不明显。     

球磨工艺参数对纳米悬浮液分散效果的流场仿真研究及实验验证

本文基于湿法球磨分散工艺,利用Fluent对纳米CeO2悬浮液的球磨过程进行仿真模拟,提出以球磨罐磨腔内压强作为其分散效果的评价指标,获得球磨转速、填充率以及球料比等工艺参数对磨腔内压强的影响规律。研究表明,球磨机转速在一定范围内变化时,其转速越大,磨球运动愈激烈,磨腔内压强越大;填充率由0变化为1时,磨腔内压强先增大后减小;球料比增大时,磨腔内压强逐渐增大至平稳。同时采用三因素三水平正交试验,通过沉降试验考察球磨工艺参数对纳米CeO2悬浮液分散效果的影响,验证了球磨仿真的正确性。     

外筒旋转型垂直螺旋输送机的设计

设计了一款外筒旋转型垂直螺旋输送机,采用离散元分析的方法建立输送性能与设计参数的关系,通过输送末页岩颗粒的试验验证其可行性。结果表明:通过改变外筒转速,可以调节外筒旋转型垂直螺旋输送机的填充率、输送量、驱功率和能耗效率。外筒转速越大,填充率越小;仿真模型外筒转速小于160 r/min时,输送量随外筒转速增大而增大,当外筒转速大于160 r/min时,输送量呈减小趋势;驱动功率随外筒转速增大而增大;能耗效率随外筒转速升高而降低;不需要强迫式给料装置,在一定输送高度内不需要中间轴承,结构更加简单;能够在低转速下运行,利于降低机械磨损、增加设备寿命,低速输送时能耗效率更高、更加节能。     

基于离散元的剪切挤压破碎机破碎过程能耗分析

利用离散元软件EDEM及其二次开发,以破碎过程的机械能耗为评价指标,将破碎机内锥振动频率、破碎机外锥转速、物料填充率和物料颗粒球形度作为影响因素进行仿真实验,通过响应曲面法(RSM)建立剪切挤压破碎机能耗预测模型并进行实验验证。结果表明:能耗预测模型可靠,预测结果与实验结果基本一致;各因素对剪切挤压破碎机能耗的影响由强到弱的顺序为外锥转速、内锥振动频率、物料填充率、物料颗粒球形度;剪切挤压破碎机的最佳工作参数是:内锥振动频率为55Hz,破碎机外锥转速为40 rad/s,物料填充率为0.55,物料颗粒球形度为0.45。     

带扬料叶片回转筒内物料运动规律的研究进展

综述带扬料叶片(板)回转筒内物料的运动规律，概括回转筒内物料运动的影响因素，总结回转筒内物料的运动模型，提出将运动模型分为周向和轴向物料运动模型，并探讨各类研究方法的主要作用及其评价指标的意义。认为带扬料叶片(板)回转筒内物料的周向运动需通过叶片持有量、料帘密度等评价参数展开研究，轴向运动主要基于轨道颗粒模型(PTM)对物料运动进行预测。未来对回转筒内物料的运动研究可以从以下3个方面展开：物料颗粒在滚筒底面的滑动对整个运动过程的影响；阻力系数在轴向运动中对物料颗粒运动的影响；空气阻力对筒内轻质物料的运动影响。     

基于离散元方法的RDX-Al颗粒混合数值模拟分析

基于离散元方法,以旋转筒内RDX-Al二元颗粒体系的搅拌过程为研究对象进行模拟。采用离散元软件(EDEM),首先研究RDX-Al二元颗粒各自随转速的变化趋势,并进一步得出二元颗粒变化率的特点,做出分布上的拟合,得出最吻合模拟试验的函数为指数函数。然后,将旋转筒细分为多个单元空间,考察旋转轴与单元空间之间的距离对二元颗粒混合效果的影响。结果表明:单元空间离旋转轴越远,即旋转半径越大,颗粒之间的变化率也就越快,越容易达到均匀状态。最后,考察加入抄板的影响,结果表明:RDX-Al二元颗粒趋于的稳定值分别发生了改变。     

球磨工艺对B_4C-Al复合粉末性能的影响

利用高能球磨干混的方法制备B4C-Al复合粉末,研究球磨过程中转速、球磨时间对粉末粒度、B4C颗粒均匀性及界面结合的影响。结果表明,球磨转速和球磨时间是影响增强体颗粒分布均匀性以及与基体粉末界面结合的主要因素,存在一个最佳球磨转速和球磨时间使增强体颗粒分布均匀且与基体粉末的界面结合最佳。低转速球磨6h和中转速球磨3h时,增强体颗粒以偏聚的形式分布于基体粉末间隙之间,界面结合率很低。中转速球磨6h时,增强体颗粒均匀地分布于基体材料中,界面结合率较高。中转速球磨12h和高转速球磨6h时,增强体颗粒分布较均匀,界面结合率很高,但是容易形成焊合。     

高分散微细La2O3水悬浮液的球磨工艺及分散机理

采用正交实验和单因素实验相结合的方法,研究了球磨工艺参数(包括粉体质量分数、球磨机转速、球磨时间、球料比和球配比)对微细La2O3水悬浮液分散性的影响及其作用机理,获得了优化后的球磨工艺参数,据此制备出的悬浮液的粉体分散率高达97.88%。粒度测试结果表明采用优化的工艺参数球磨后得到的La2O3颗粒更加细小,分布更加均匀,计算出单个粒径为6μm的La2O3颗粒经过球磨后可以得到球径为1.5μm的颗粒数与球径为0.25μm的颗粒数之比约为1∶195。根据Stokes定律和爱因斯坦方程获得了微细La2O3颗粒沉降位移及扩散位移与其粒度间的函数曲线,从而揭示出采用优化球磨工艺参数球磨后微细La2O3水悬浮液的高分散机理。     

无机颗粒形状对高储能密度有机复合材料介电性能的影响

通过在有机基体内添加无机陶瓷颗粒形成二相复合材料是当前研究高储能密度的热点和难点,材料的静电储能特性由其内部电场分布决定。对于纯高聚物材料在均匀外电场环境中其内部电场分布均匀,但当填充无机颗粒形成复合材料时,材料局部电场会发生畸变,进而影响复合材料的介电性能。本文通过有限元方法系统研究了不同形状颗粒,包括球型、纤维状和圆片状颗粒及其空间分布的电响应特性,进而分析其对复合材料储能特性的影响。结果表明,颗粒形状及空间分布的不同均会产生不同的局部电场分布,对于球型颗粒其顶端和低端会出现明显的电场集中现象;对于纤维状颗粒,当其长径比较小时,其端部束缚电荷产生的电场畸变不能被忽略。最后,本文建立了不同形状颗粒填充复合材料三维有限元模型,计算结果表明,在相同填充浓度下,一维纤维状颗粒填充复合材料的介电常数最大,二维圆片状颗粒填充复合材料介电常数最小,而球型颗粒填充复合材料介于二者之间。本文对理解复合材料储能特性的微观机制具有重要的意义。      

点火药用硅粉超细化技术研究

文章研究了用双向旋转球磨机制备硅粉超细粉体的技术,介绍了双向旋转球磨机粉碎原理,详细分析了双向旋转球磨机筒体及内搅拌器转速、球料比、研磨时间、磨球尺寸等工艺参数对硅粉超细粉体产品粒度影响.通过实验探索出了最佳工艺条件,制备了粒度为D90＝2.82ìm的硅粉超细粉体产品,满足了高性能点火药及延期药的需要.     

粉煤灰专用三筒烘干机的研制与应用

一．概述 水泥生产所用的原料、燃料及混合材等均含有一定的水分，将它们烘干，降低其水份，既满足计量、粉磨、输送和均化对物料水分的要求，又有利于提高粉磨效率、确保产品质量，提高系统的正常运转率。三筒烘干机独特的套筒式结构具有自我保温效果好，热效率高，结构紧凑，安装工期短、投资省等一系列特点，在粘土、煤，矿渣、煤矸石、石膏、铁粉等水泥生产原、燃材料的烘干中发挥着巨大作用。但长期以来，由于湿粉煤灰水份高、易吸附、易板结，干粉煤灰颗粒细、密度轻，易被气流带走．通常都用单筒烘干机烘干，未见用三筒烘干机成功烘干粉煤灰的报道。江苏科行集团的工程认真研究了粉煤灰的性能特点，在消化吸收国内外先进烘干技术的基础上，结合市场需求，自主研发出具有自主知识产权的粉煤灰专用三筒烘干机，推向市场后取得了良好的效果。     

ZrO2亚微粉的搅动球磨研究

用自制的实验室小型搅动球磨机对工业ＺｒＯ＿２粉进行了球磨参数的正交试验，同时进行了搅动球磨与振动球磨动力学的对比实验，得出了两者的动力学回归方程为：０．５５７－０．１６８１ｇｔ０．７６０－０．２２２１ｇｔ研究认为，在球磨诸参数中，影响粒度显著性按以下顺序递减：球磨时间→搅棒转速→球径→球料比。研究同时得出，尽管振动球磨已是一种高效强力球磨方法，其研磨效率远高于普通滚动球磨，但仍数倍、甚至数１０倍地低于搅动球磨。在给定参数下，搅动球磨ｌｈ即可获得～０．５μｍ的ＺｒＯ＿２粉，而用振动球磨却需１６ｈ。     

涡流空气分级机预分散效果的实验研究

为了研究撒料盘结构与工艺参数对涡流空气分级机预分散效果的影响,基于O-Sepa型水平涡流分级机实验系统,针对放射状与一种兼具径向凸棱和环型凸缘的撒料盘,以水泥生料为原料,撒料盘转速、喂料机转速和撒料盘结构为实验因素,物料粒度组成为评价指标,设计并完成正交实验;通过实验后物料的粒径分布研究预分散效果,分别用极差法与方差法对实验结果进行分析。结果表明:撒料盘结构对涡流空气分级机的预分散效果影响的显著性最大,其中环形凸缘撒料盘的分散效果比放射状撒料盘的更好;撒料盘电机转速与供料器电机转速对预分散效果的影响不显著,但是供料器电机转速的影响更大。     

棒磨法制备鳞片状锌铝合金的工艺研究

为了提高片状锌铝粉的生产水平,本文以球形锌铝合金粉体为原料,采用湿法棒磨的方式制备鳞片状锌铝合金,用激光粒度分析仪、扫描电镜、比表面仪以及遮盖率仪对制备的鳞片状锌铝合金的粒径分布、微观形貌、比表面积以及水面遮盖率进行了表征,研究了磨棒级配、棒磨时间、棒磨机转速、棒磨助剂种类等工艺参数对产品的影响.结果表明,以硬脂酸为棒磨助剂时,棒磨级配中适当增加直径较大的磨棒比例,选择相对较快的棒磨转速(150~200 r/min)和适中的棒磨时间(12~20 h)可获得较好的棒磨效果;由正交实验可知,各因素对产品水面遮盖率的影响顺序为：棒磨时间＞棒磨机转速＞棒磨级配＞棒磨助剂种类;最优水平组合为高分子F作为棒磨助剂,棒磨级配为B组合,棒磨转速150 r/min,棒磨时间16 h。最优水平组合条件下得到的产品片状化程度高且颜色光亮,平均粒径为12.83 μm,比表面积为2 402.3 cm²/g,水面遮盖率达到3 856 cm²/g.     

基于离散元法的双组份复合涂料搅拌螺杆参数优化

为了提高双组份复合涂料的混合均匀度，对搅拌螺杆的参数进行优化。以混合销钉式搅拌螺杆为对象，建立其三维模型后导入EDEM软件，然后基于离散元法对双组份复合涂料在该搅拌螺杆中的搅拌过程进行仿真分析，研究了螺杆的转速、螺距和长径比对混合均匀度的影响。最后通过单轴压缩实验对螺杆参数优化后的搅拌效果进行了对比验证。结果表明：螺杆转速、螺距和长径比分别通过改变颗粒抛撒程度、螺旋叶片间隙和螺杆长度来影响复合涂料的混合均匀度；稳定出料后，螺杆转速为200 r/min、螺距为80 mm、长径比为5.57∶1时的搅拌效果最佳；实验验证了利用优化后搅拌螺杆搅拌时复合涂料的力学性能优于手工搅拌时的。研究结果可为自动化搅拌螺杆的结构设计和参数优化提供理论依据。     

一种利用挤出法分离废旧PP/PE混杂塑料的方法

提出了一种特殊的分离螺杆结构及附属装置,用于分离熔点不同的塑料。通过正交试验的方法,以聚丙烯(PP)/高密度聚乙烯(HDPE)混合料为原料,以机头分离料的纯度和熔固产量比作为评价指标,对其分离能力和主要影响因素开展研究。研究结果表明,随机筒一、二段温度的升高,分离效果下降;转速则存在一个最佳值,大于或小于最佳值时分离效果都会下降;增大固相螺槽的压缩比可以在保持机头分离料纯度的情况下提高分离效率。     

高压水射流技术粉碎原盐的研究

以原盐为被粉碎研究对象,通过对高压水射流粉碎原盐形貌的观察和成分分析、高压水射流原盐粉碎性能分析,以及高压水射流粉碎原盐各影响因素的正交分析,研究表明高压水射流粉碎技术对原盐具有良好的解理性且粉碎效率高、耗能低。各因素对原盐粉碎效果的影响顺序为:射流压力卤水喷嘴直径、料液混合喷嘴直径、靶面形状。     

基于EDEM的板材制备立轴行星式搅拌机特性

以木屑、氯化镁、氧化镁、卤水为搅拌原料，以聚氯乙烯树脂粉、尿素为添加剂，研究立轴行星式搅拌机叶片安装角度、搅拌轴转速对搅拌效果的影响，采用离散元分析软件模拟仿真混合物料搅拌过程，研究叶片不同安装角度、搅拌轴不同转速情况下的物料混合效果；对比分析同等情况下氯化镁颗粒的离散系数大小，确定搅拌的最优参数；对生产的木质板材进行力学性能验证。结果表明：立轴行星式搅拌机叶片的安装角度为45°、搅拌轴转速为30 r/min时搅拌效果最佳。     

非阻塞性微颗粒阻尼柱阻尼特性的实验研究

摘要：针对三个非阻塞性微颗粒阻尼空心柱,分别采用铁粉、铅粉和砂粒作为填充颗粒,通过自由振动实验,研究颗粒填充率、质量比、空腔结构形式、颗粒材料类型等因素对构件阻尼特性的影响,探索构件的合理空腔结构形式。实验结果表明：颗粒填充率和质量比是柱阻尼的显著影响因素,设计颗粒阻尼柱时选取合适的质量比或填充率可以获得最大程度的阻尼增大效果。另外,多空腔结构形式、多空腔填充颗粒方案以及选用合理的颗粒材料类型均有助于柱阻尼的提高。不管采用金属颗粒还是非金属颗粒,颗粒质量比宜控制在0.3~0.5的范围。当颗粒用量不大时,选用铅粉、铁粉等金属颗粒比采用非金属颗粒能获得更大的结构阻尼。实验结果可为非阻塞性微颗粒阻尼柱的合理设计提供依据。
     

纳米SiO_2对水泥基材料密实填充性能的影响

为提高水泥基材料的密实度,研究将纳米SiO2掺入水泥基材料后对混合体系粉体性能的影响,探讨混合体系内的颗粒附着、填充情况。研究表明:数量众多的纳米SiO2颗粒包围在水泥熟料颗粒周围,使得水泥标准稠度用水量大幅增加,且使凝结时间大为缩短;掺入纳米SiO2的水泥基材料的堆积密实度达到54%,能够获得更密实的水泥基材料,进而更好地促进强度发展。