離散要素法によるチューブミル内ライナー形状の評価 Estimation of Liner Design in a Tube Mill by Discrete Element Method

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著者

    • 三尾 浩 MIO Hiroshi
    • (株)けいはんな 京都府地域結集型共同研究事業 KFPT Core Research Centre, Keihanna Interaction Plaza Inc.
    • 加納 純也 KANO Junya
    • 東北大学 多元物質科学研究所 Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University
    • 伊藤 光弘 ITO Mitsuhiro
    • 太平洋セメント株式会社 技術部 技術チーム Technology Group, Engineering & Technology Department, Taiheiyo Cement Corporation

抄録

DEM(Discrete Element Method , 離散要素法)を用いたボールミルシミュレーションにより,チューブミル内ライナー形状の評価を行った。4種類(モデルI ~ IV)のライナーをモデル化し,ボール運動挙動をコンピュータシミュレーションにより再現し,衝突エネルギーを算出した。モデルI(duolift),III(step wave),およびIV(lifter)では,ボール挙動はキャタラクティングとカスケイディングであり,一方,モデルII(step)ではカスケイディングであった。また,モデルI, III, IV におけるボール間衝突エネルギーは,ライナーを持たないミル(モデルO)よりも増加し,粉砕性能が向上することがわかった。また,どのライナーにおいても,衝突エネルギーの法線成分は著しく増加し,ライナーを持つことで衝撃による粉砕が強くなる。また,1回当たりの衝突エネルギーも大きくなり,ミル内の高衝突エネルギー域も,ライナー形状が複雑になるに従って,ミル壁近傍になることがわかった。以上のことより,チューブミル内にライナーを導入することにより,粉砕性能が上昇し,また,ライナーデザインはモデルIII のような複雑な形状の方が良いことがわかった。

Tube mills having four kinds of liner designs (MODEL I, II, III and IV) were modelled to evaluate the effect of liner design on the impact energy by the Discrete Element Method (DEM). The ball charge motion was simulated, and the impact energy of balls was calculated. The charge motions of MODEL I (duolift), III (step wave liner) and IV (lifter liner) were cataracting and cascading, and motion in MODEL II (steps) seemed to be cascading under the condition of <I>N/N</I><SUB>C</SUB> = 0.72 (<I>N</I><SUB>C</SUB>: critical rotational speed). MODEL I, III and IV gave larger impact energy than that of MODEL O (without liner). MODEL III had the largest <I>E</I><SUB>n</SUB> (normal component of impact energy) in all mills; and it was 32% superior to MODEL O. The distribution of <I>E</I><SUB>n</SUB> shifts to high-energy range when the mill had liner. The effective area for the grinding in MODEL I, III and IV were around toe of ball charge due to cataracting motion. Therefore, the grinding performance will be improved by the liner, especially design of MODEL III is the best according to this analysis.

収録刊行物

  • Journal of MMIJ : journal of the Mining and Materials Processing Institute of Japan  

    Journal of MMIJ : journal of the Mining and Materials Processing Institute of Japan 123(3), 97-102, 2007-03-25 

    The Mining and Materials Processing Institute of Japan

参考文献:  20件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10018900119
  • NII書誌ID(NCID)
    AA12188381
  • 本文言語コード
    ENG
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    18816118
  • NDL 記事登録ID
    8771240
  • NDL 雑誌分類
    ZP41(科学技術--金属工学・鉱山工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-315
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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