水煤浆是20世纪70年代末国际石油危机时出现的一种煤炭高新技术产品,其最常用的制备技术为球磨机一段湿法磨矿工艺。目前,对水煤浆湿法磨矿的磨腔内部流动规律和能耗规律尚不十分清晰,因此磨腔流场研究对水煤浆湿法磨矿环节很有必要。 本文以φ1830×7000的球磨机为研究对象,首先讨论了球磨机湿法磨矿的相关基础理论;分析了磨腔内液固流动的控制方程,运用欧拉、标准ek?湍流模型来描述固液两相间的相互作用,得到磨腔内混合物在筒体轴向长度上的湍动能和湍流耗散率与实际情况一致。然后对比分析了不同煤浆粘度和磨腔转速下钢球压强、压强梯度、平均湍动能和平均湍流耗散率,通过对比发现:在不同参数下,磨腔内部物质的运动规律及能耗规律变化趋势相同;钢球在脱离点与抛落终点附近存在较大的压强与压强梯度;当粘度或磨腔转速一定时,随着一方增加,混合物平均湍动能和平均湍流耗散率都先增大后减小,存在一个最大值。最大平均湍动能值及湍流耗散率出现在磨机转速率45%~75%、粘度2~4/.5kmsg?之间。采用全面试验法得出在当前选用的因素条件下,试验的最佳工作条件为粘度4/.3kmsg?,磨腔转速率70%。然后针对实际制备水煤浆的MSMJ1830*7000规格球磨机建立了相似的有限体积模型,得到的参数与实际制备水煤浆参数相比较,验证了该模型的正确性。 本文的研究结论对水煤浆湿法磨矿环节的参数选取具有一定的参考价值。