自1928年美國發(fā)明以來，聯(lián)合工藝公司攪拌磨機，人們對攪拌磨的研究和創(chuàng)新一直沒有間斷。
自20世紀(jì)90年代初以來，臥式圓盤攪拌磨機取得了長足的進步，具有攪拌速度快(攪拌器圓周線速度可達20m/s左右)、能量密度高等特點，在國外已廣泛應(yīng)用于金屬非金屬礦物的超細粉碎。在我國，由于對其研磨機理和結(jié)構(gòu)特點的研究不夠，使其應(yīng)用較少。針對這種情況，作者研究了影響臥式圓盤超細攪拌磨性能的三個主要結(jié)構(gòu)參數(shù)。臥式攪拌磨機主要由攪拌主軸、攪拌器、筒體和襯套、進料口、介質(zhì)入口、旋轉(zhuǎn)動力介質(zhì)分離器、成品出口和傳動部分組成。
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行高速通過旋轉(zhuǎn),帶動筒體內(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)與壁面之間沒有發(fā)生競爭激烈頻繁的碰撞、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，臥式盤式攪拌磨機的主要研磨機理是高速運動的介質(zhì)與低速運動的介質(zhì)之間的碰撞。
通過研究攪拌磨機對介質(zhì)的作用力、碰撞能量、碰撞頻率和功率消耗，可以評價攪拌磨的性能。在這些參數(shù)中，除了磨機的功耗，其他參數(shù)用傳統(tǒng)的試驗方法很難得到，但在離散元法的數(shù)值模擬中，很容易得到。盤式攪拌磨一旦確定了規(guī)格和操作條件，攪拌盤邊緣與筒體內(nèi)壁的距離 h、攪拌盤厚度 h 和攪拌盤間距 d 是影響磨機性能的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，是磨機結(jié)構(gòu)設(shè)計中首先考慮的因素。由于這三個參數(shù)變化很大，并且它們的值對于不同規(guī)模的軋機是不同的，因此考慮控制變量法來逐個研究每個參數(shù)對軋機性能的影響。采用離散單元法和顆粒離散單元法軟件 edem 對臥式攪拌磨的顆粒流場進行了數(shù)值模擬。
由于企業(yè)進入攪拌磨機的礦漿顆粒尺寸很小（m級）,考慮到我國目前對于計算機的計算技術(shù)能力和主要通過研磨機理,故暫不需要考慮礦漿的影響。具體研究方案是:在綜合考慮計算機的計算能力和模型的計算結(jié)果能給實際設(shè)計提供有效理論的前提下,確定一個合適的磨機筒體內(nèi)徑;采用離散控制變量法來研究,即給每個參數(shù)在適當(dāng)范圍內(nèi)取5個等間距的離散值,先控制其他兩個參數(shù)不變,再研究單一參數(shù)的變化對磨機性能的影響研究過程中,保持磨機轉(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。
