基于数值仿真的大型塔式磨机工作特性分析

针对大型塔式磨机在设计阶段驱动功率、螺旋主轴应力和出料粒度分布(PSD)等指标的预测不准确问题,提出了基于流固耦合(CFD-DEM)联合仿真的塔式磨机工作过程数值模拟方法,对工作过程中研磨介质运动分布、力链分布、碰撞谱以及驱动功率进行分析,并将载荷信息作用到有限元模型中对磨机螺旋主轴应力状态及分布进行计算;此外,建立塔式磨机磨矿过程的数学模型,以分析不同工艺参数对磨矿效果的影响。通过实测不同装球量条件下的驱动功率验证了流固耦合仿真结果的正确性,并通过一系列磨矿试验确定了数学模型中的关键参数。分析结果表明:研磨介质尺寸、填充量以及螺旋搅拌器速度等参数是影响塔式磨机作业性能的主要因素。