立式強(qiáng)力混合機(jī)料倉旋轉(zhuǎn)參數(shù)優(yōu)化

  粉體物料的混合在工業(yè)實際生產(chǎn)中很普遍，在生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)中占有相當(dāng)重要的位置，廣泛應(yīng)用于冶金、制藥、建筑等方面。立式強(qiáng)力混合機(jī)屬于礦山物料生產(chǎn)系統(tǒng)中的重要設(shè)備，一直以來采用臥式混合機(jī)，但其混合效果差并且能耗很大。正在研發(fā)的立式多槳強(qiáng)力混合機(jī)缺乏設(shè)計理論與經(jīng)驗，所有存在許多需要攻克的關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù)EDEM離散元仿真方法，模擬混合機(jī)料倉運動過程，對混合機(jī)料倉旋轉(zhuǎn)參數(shù)等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，提高混合機(jī)的混合效果和壽命。

  各國研究人員都對物料混合設(shè)備結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面進(jìn)行過研究。綜合粉體混合設(shè)備結(jié)構(gòu)改進(jìn)研究的發(fā)展進(jìn)程，現(xiàn)階段研究較多的混合性能因素有：槳葉片傾斜角、槳葉的分布、槳軸的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向、混合機(jī)幾個參數(shù)等。

強(qiáng)力混合機(jī)簡介

   強(qiáng)力混合機(jī)是鋼鐵冶金行業(yè)球團(tuán)生產(chǎn)線上的關(guān)鍵設(shè)備，用于混合料的混勻處理。為改善成球性能，混合料中添加了1%-2.5%的膨潤土作為粘結(jié)劑。膨潤土的混合均勻程度直接影響壓球的質(zhì)量。由于膨潤土比重輕，在混合料中的成分含量低，普通混合機(jī)不能將其均勻混于物料。

1.立式強(qiáng)力混合機(jī)模型的建立

   Solidworks 三維建模軟件建模。如圖1所示，對混合機(jī)結(jié)構(gòu)的主要部件進(jìn)行了簡化。

圖1：混合機(jī)主要結(jié)構(gòu)示意圖

1.進(jìn)料口  2.主槳  3.壁部刮刀  4.料倉  5.第二副槳  6.出料口  7.副槳

2.立式強(qiáng)力混合機(jī)的工作原理

   驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動主槳軸以較快的速度旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)速為正轉(zhuǎn)，但是兩個副槳軸以較快的速度反向旋轉(zhuǎn)。料倉以較低的速度運轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向與主槳軸同向。由于不同的旋轉(zhuǎn)方向會在料倉內(nèi)產(chǎn)生漩渦流，因此兩個副槳軸旋轉(zhuǎn)使由進(jìn)料口進(jìn)去的物料顆粒形成逆時針漩渦流，主槳軸與料倉形成順時針漩渦流，與物料相對交錯，形成相對對流混合。在漩渦流帶動下，物料顆粒的空間位置跟速度不停改變，因此使其在料倉內(nèi)均勻分布。

3. 軟球模型理論和顆粒點接觸模型理論

   粉體物料混合均勻的前提是顆粒的接觸。理論上目前解決顆粒接觸問題的模型有三種：球形顆粒接觸理論、軟球模型和硬球模型。軟球接觸模型理論是簡化處理顆粒與顆粒接觸時的法向力，而法向力以彈簧跟阻尼器定義。切向力比法向力的簡化處加了一個滑動器，并引入彈性系數(shù)、阻尼系數(shù)等參數(shù)量進(jìn)行簡化計算。

4. 結(jié)論

  通過對立式強(qiáng)力混合機(jī)料倉旋轉(zhuǎn)參數(shù)的改進(jìn)，一定程度上消除了死角，優(yōu)化了混合機(jī)的混合功能。定性總結(jié)料倉旋轉(zhuǎn)對混合機(jī)死角消除的影響，從節(jié)能角度和混合效果出發(fā)，提出了合適的料倉轉(zhuǎn)速。