矿业研究与开发

作者：宋现洲,韩春阳,王铭浩,纪昊男,王朝华

关键词：立式搅拌磨机;DEM-CFD;研磨球;碰撞特性

为探究立式搅拌磨机筒体内部运行过程中研磨球的碰撞特性,以试验级立式搅拌磨机为研究对象,基于离散元方法 (Discrete Element Method,DEM)与计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD),以研磨球、矿浆、搅拌器为研究对象,建立了离散元流固耦合(DEM-CFD)仿真模型.从碰撞次数、法向和切向碰撞能、法向和切向碰撞力5个方面系统研究了研磨球的碰撞特性及其沿轴向方向的变化规律.结果表明:研磨球间的碰撞次数占总碰撞次数的90.5％,远高于研磨球与筒体间的碰撞次数;研磨球间的切向碰撞能约为法向碰撞能的1.4倍,法向碰撞力约为切向碰撞力的6.2倍,说明研磨球在切向方向的研磨作用更显著;位于筒体底部至3/8筒体高度处的研磨球存在高碰撞次数、高碰撞能、低碰撞力的碰撞特性,能够有效细化物料;其他区域的研磨作用相对较小,适合快速物料分级并使符合粒度条件的物料溢流出筒体.研究成果可为优化磨机结构、提高磨矿效率提供理论指导.

来源：2026年第4期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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