振动磨机能量损耗研究

论文摘要

粉磨作业广泛的应用在矿冶、煤炭、化工、二次资源回收等各种原料的加工和利用中。然而,此过程能耗较高,给经济带来巨大损失。近年来,因振动磨机具有节能降耗的优点,受到了普遍关注。在使用振动磨机粉磨物料时,磨机工作参数的设置,决定了磨介群的运动轨迹、工作状态和作用方式,影响磨机的粉磨效率。同时,被磨物料的破磨特性决定了物料在粉磨过程中吸收能量的大小,影响磨机的能量利用。因此,深入分析矿岩的破磨特性,结合被磨物料的特性,合理设置磨机工作参数,使物料在破磨过程中获得更多能量,是振动磨机节能降耗的关键之一。本文通过岩块冲击碰撞试验获取不同力学性质的矿岩在冲击过程中的振动特征,在试验基础上分析矿岩在干燥状态、缓冲状态和浸湿状态下相互碰撞时振动能转换规律,得到不同力学性质的矿岩在冲击碰撞过程中的冲击特性,在此基础上,进一步分析不同破磨特性的物料与振动磨机能量损耗的关系,为振动磨机参数优化,降低能量损耗奠定基础。试验研究表明,当振动磨机粉磨莫氏硬度<2.5的物料时,可使用振幅为8～12mm,频率为500r/min的“高幅低频”的作用方式；当物料莫氏硬度>5.5时,可使用振幅为3～5mm,频率为800r/min的“低幅高频”作用方式；对于莫氏硬度在2.5～5.5之间的物料,振幅为5～8mm,频率为600r/min左右的“中幅中频”的作用方式能够更好的提高粉磨效率：在物料硬度和强度较小时,要及时清理磨机内积存的细粒物料；当物料含水量大时,要延长粉磨时间,增加粉磨强度,或者通过烘干等预处理,减少入磨物料的含水量。通过本文的分析,得出使物料获得较好粉磨效果的参数设置,有利于粉磨作业根据物料特性和粉磨要求,合理确定振动磨机的动力参数,进一步提高振动磨机的能量利用率。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题的提出和意义
• 1.3 课题研究的内容和技术路线
• 第二章 破碎理论与破碎设备
• 2.1 物料的基本特性
• 2.2 物料破碎机理和格里菲斯理论
• 2.3 常规破碎与振动破碎
• 2.3.1 常规破碎及其理论
• 2.3.2 振动破碎及理论
• 2.4 振动破碎的影响因素
• 2.4.1 物料的破磨特性
• 2.4.2 物料的受力方式
• 2.4.3 研磨介质的运动形态
• 2.4.4 振动强度
• 2.4.5 颗粒细度
• 2.5 小结
• 第三章 岩石冲击碰撞试验
• 3.1 试验设计
• 3.1.1 试验原理
• 3.1.2 试验设备
• 3.1.3 试验方案
• 3.2 干燥状态下岩石碰撞试验
• 3.2.1 在干燥状态下振速的波形图
• 3.2.2 冲击特性分析
• 3.3 缓冲状态下岩石碰撞试验
• 3.3.1 缓冲层特征
• 3.3.2 在缓冲状态下振速的波形图
• 3.3.3 振速随垫层厚度的变化曲线
• 3.4 浸湿状态下岩石碰撞试验
• 3.4.1 在浸湿状态下振速的波形图
• 3.4.2 冲击特性分析
• 3.5 试验结果分析
• 3.5.1 振速与矿岩性质的关系
• 3.5.2 振速与能量耗散关系
• 3.5.3 振速与高度关系
• 3.5.4 振速与质量、高度关系
• 3.5.5 振速与冲击状态的关系
• 3.5.6 振速与缓冲层的关系
• 3.6 小结
• 第四章 能量损耗及参数分析
• 4.1 能量损耗分析
• 4.1.1 冲击过程中的能量转换
• 4.1.2 振动磨机的能量损耗分析
• 4.2 振动磨机的参数分析
• 4.2.1 介质动力学参数
• 4.2.2 磨机动力学参数
• 4.2.3 物料的破磨特性
• 4.3 小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的学术论文
• 致谢