矿业研究与开发

作者：邹德芳,贺子涵,于文达,曲迪,路社斌

关键词：立式螺旋搅拌磨机;结构参数;粉磨性能;DEMＧCFD耦合;正交试验

为探究立式螺旋搅拌磨机结构参数对粉磨性能的影响机制,采用离散元(DEM)与计算流体动力学(CFD)耦合方法,系统分析了磨机底隙、侧隙及搅拌器螺旋升角对粉磨性能的作用规律.首先,构建了立式螺旋搅拌磨机的数值模型,通过仿真揭示了粉磨过程中介质的动力学特性;其次,基于试验台开展了粉磨试验,以螺旋搅拌器驱动转矩为指标验证了仿真模型的准确性,结果显示最大误差仅为3.85％;最后,通过多参数仿真与正交试验,量化了各结构参数对粉磨性能的影响程度,并提出了以能量利用率、转矩、平均法向力和切向力为指标的综合评价方法.研究表明,磨机侧隙对粉磨性能的影响最为显著,其次是底隙和螺旋升角;最优参数组合为底隙与介质球径之比A ＝4.0、侧隙与球径之比B ＝3.0、螺旋升角C＝0.61.研究可为立式螺旋搅拌磨机的结构优化与性能提升提供参考.

来源：2025年第6期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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