立式辊磨机是一种集细碎、烘干、粉磨、选粉、输送为一体的高效设备,可粉磨各种不同强度、硬度和含水率的物料。立式辊磨机不仅在煤粉制备过程中广泛应用,在水泥、化工、煤炭、电力等行业也同样备受关注。目前立式辊磨机的粉磨效率有待提高,辊盘磨损等问题需要解决,对其粉磨时的内部规律也缺乏全面掌握。为提高立式辊磨机的工作性能,本文对粉磨装置关键参数进行计算与分析,基于料层粉碎理论对其粉磨机理进行研究,对粉磨过程进行离散元仿真,并利用仿真与实验结合的方法分析不同参数对粉磨效果的影响。主要研究内容如下:(1)对立式辊磨机相关理论进行研究,就其粉磨装置的关键参数(辊盘配合形式、辊盘尺寸、物料粒度、物料形状、钳角、料层厚度、转速、磨辊辊压)进行分析与计算,重点对辊压的计算方法进行推导与比较;基于料层粉碎理论对立式辊磨机粉磨过程中料床变化规律进行分析,推导粉碎腔内压应力分布公式;通过理论分析建立影响立式辊磨机粉磨性能的数学模型。(2)运用实验与仿真结合的方法,基于因子实验设计,对煤物料与立式辊磨机的接触参数进行标定,并将这些参数运用到后续的仿真中;运用离散元软件对粉磨过程进行数值模拟,分析了颗粒速度、动能、碰撞次数以及立式辊磨机的受力、转矩和磨损的变化,并将仿真磨损情况与实际相比较。(3)通过单因素仿真试验确定各因素水平;基于DEM-Workbench耦合的正交试验重点考虑各不同参数(辊盘配合形式、磨辊个数、磨盘转速、磨辊倾角、物料粒度与物料形状)对粉磨性能的影响,提出立式辊磨机粉磨性能综合指标判定公式,并对仿真试验数据进行回归分析以及参数优化。(4)基于现有实验条件分析物料粒径、磨辊倾角以及磨盘转速对粉磨效果的影响,采用了 Box-Benhnken响应曲面法来设计实验,将产品通筛率作为响应因子,对上述影响因素进行分析,并将实验结果与仿真结果进行对比。本文结合理论、仿真与实验,研究在粉磨过程中物料的力学行为及其对立式辊磨机的影响,分析不同参数和粉磨性能之间的关系,对于实际生产中提高立式辊磨机的性能与产量有一定参考意义。图[73]表[30]参[116]