自1928年美國(guó)發(fā)明以來(lái)，聯(lián)合工藝公司攪拌磨機(jī)，人們對(duì)攪拌磨的研究和創(chuàng)新一直沒(méi)有間斷。
自20世紀(jì)90年代初以來(lái)，臥式圓盤(pán)攪拌磨機(jī)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，具有攪拌速度快(攪拌器圓周線速度可達(dá)20m/s左右)、能量密度高等特點(diǎn)，在國(guó)外已廣泛應(yīng)用于金屬非金屬礦物的超細(xì)粉碎。在我國(guó)，由于對(duì)其研磨機(jī)理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的研究不夠，使其應(yīng)用較少。針對(duì)這種情況，作者研究了影響臥式圓盤(pán)超細(xì)攪拌磨性能的三個(gè)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)。臥式攪拌磨機(jī)主要由攪拌主軸、攪拌器、筒體和襯套、進(jìn)料口、介質(zhì)入口、旋轉(zhuǎn)動(dòng)力介質(zhì)分離器、成品出口和傳動(dòng)部分組成。
其工作基本原理為:筒體部分企業(yè)固定,攪拌器隨同主軸可以一起進(jìn)行高速通過(guò)旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)筒體內(nèi)的研磨介質(zhì)（鋼球、陶瓷或玻璃球）在摩擦力和離心力的作用下,使介質(zhì)環(huán)境之間、介質(zhì)與壁面之間沒(méi)有發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)激烈頻繁的碰撞、剪切和摩擦影響作用,從而發(fā)展造成不同物料的破碎與解離。根據(jù)ArnoKwad的研究結(jié)果，臥式盤(pán)式攪拌磨機(jī)的主要研磨機(jī)理是高速運(yùn)動(dòng)的介質(zhì)與低速運(yùn)動(dòng)的介質(zhì)之間的碰撞。
通過(guò)研究攪拌磨機(jī)對(duì)介質(zhì)的作用力、碰撞能量、碰撞頻率和功率消耗，可以評(píng)價(jià)攪拌磨的性能。在這些參數(shù)中，除了磨機(jī)的功耗，其他參數(shù)用傳統(tǒng)的試驗(yàn)方法很難得到，但在離散元法的數(shù)值模擬中，很容易得到。盤(pán)式攪拌磨一旦確定了規(guī)格和操作條件，攪拌盤(pán)邊緣與筒體內(nèi)壁的距離 h、攪拌盤(pán)厚度 h 和攪拌盤(pán)間距 d 是影響磨機(jī)性能的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，是磨機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中首先考慮的因素。由于這三個(gè)參數(shù)變化很大，并且它們的值對(duì)于不同規(guī)模的軋機(jī)是不同的，因此考慮控制變量法來(lái)逐個(gè)研究每個(gè)參數(shù)對(duì)軋機(jī)性能的影響。采用離散單元法和顆粒離散單元法軟件 edem 對(duì)臥式攪拌磨的顆粒流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。
由于企業(yè)進(jìn)入攪拌磨機(jī)的礦漿顆粒尺寸很?。╩級(jí)）,考慮到我國(guó)目前對(duì)于計(jì)算機(jī)的計(jì)算技術(shù)能力和主要通過(guò)研磨機(jī)理,故暫不需要考慮礦漿的影響。具體研究方案是:在綜合考慮計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力和模型的計(jì)算結(jié)果能給實(shí)際設(shè)計(jì)提供有效理論的前提下,確定一個(gè)合適的磨機(jī)筒體內(nèi)徑;采用離散控制變量法來(lái)研究,即給每個(gè)參數(shù)在適當(dāng)范圍內(nèi)取5個(gè)等間距的離散值,先控制其他兩個(gè)參數(shù)不變,再研究單一參數(shù)的變化對(duì)磨機(jī)性能的影響研究過(guò)程中,保持磨機(jī)轉(zhuǎn)速、介質(zhì)填充率、介質(zhì)尺寸及材料物理屬性等操作條件不變。
