Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

УДК531.353:621.926.34 МОДЕЛЬ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЛАНЕТАРНОЙ МЕЛЬНИЦЫ Ю.В. Кузьмич, В.Г. Коротков Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В.Тананаева Кольского научного центра РАН, Апатиты, Россия Аннотация Излагаются модельные представления поведения мелющих тел в планетарной шаровой мельнице Pulverisette-7. Приведен пример оценочного расчета величин некоторых силовых и энергетических характеристик для конкретного режима работы планетарной мельницы. Модель требует дальнейшего совершенствования, однако даже на таком уровне описания процесса измельчения успешно используется при проведении экспериментальных работ. Ключевые слова: планетарная мельница, энергетические характеристики. SIMULATION OF THE ENERGY CHARACTERISTICS OF THE PLANETARY MILL Yu.V. Kuzm ich, V. G. K o rotkov I.V.Tananaev Institute o f Chemistry and Technology o f Rare Elements and Mineral Raw Materials o f the KSC o f the RAS, Apatity, Russia Abstract The report deals with the behavior of the model representations of grinding media in the planetary ball mill Pulverisette-7. An example of the calculation of the estimated value of some power and energy characteristics for a particular operating mode the planetary mill, is given. The model requires further improvement, however, even at this level description of the milling process has been successfully used during the experimental work. Key words: planetary mill, energy characteristics. Механическое легирование и измельчение материалов - сложные процессы, которые зависят от многих факторов, например, от типа мельниц, физических и химических параметров, таких как динамические условия измельчения, температура, характер атмосферы в рабочем объеме, химический состав порошковых смесей и химическая природа материала мельниц и мелющих тел [1-3]. Были разработаны модели, описывающие физику процесса и предсказывающие эволюцию измельчаемых систем [4-12]. "Глобальные модели" предоставляют информацию о кинематике шаров, соударениях, энергии, выделяющейся во время соударений, траекторий шаров в мелющих сосудах, средней скорости шаров и частоте столкновений и т.д. В этих моделях интенсивность измельчения, такая как удельная интенсивность измельчения, определенная Chen и др. [2], как импульс, переданный шаром единице массы порошка в единицу времени или удельной подведенной энергии Ps (средняя кинетическая энергия шаров на единицу массы порошка при средней частоте соударений), определенный Abdellaoui и Gaffet [5, 6 ], как они полагают, является основным параметром, описывающим процесс измельчения. "Локальные модели", основанные на теории воздействия Hertz [4, 7, 12], позволяют нам оценить некоторые характеристики, такие как объем порошка, захваченный в ловушку между двумя сталкивающимися шарами или между шаром и стенкой мельничного сосуда, максимальное контактное давление, радиусы контакта и т.д. I- Рис. 1. Кинематическая схема В представленной работе рассматривается вариант оценки энергетических параметров планетарной мельницы и описание траектории движения шара в объеме мельничного сосуда. Для того чтобы оценить величину интенсивности воздействия мелющих тел на обрабатываемый материал в мельничном стакане, был сделан расчет силовых и энергетических характеристик на примере планетарной мельницы Pulverisette-7. Мельница выполнена в виде горизонтально расположенного водила, на котором установлены два мельничных размольных сосуда, с мелющими телами в виде шаров. Водило и сосуды вращаются 380