球磨機是當(dāng)代廣泛粉磨混合機械，是我國火電廠制粉系統(tǒng)中使用較多的磨煤設(shè)備，且廣泛應(yīng)用于其它行業(yè)。由球磨機磨料原理可知：球磨機的磨料效率取決于磨料介質(zhì)與顆粒物料之間的接觸效率。而顆粒物料的混合均勻程度直接反映了顆粒之間的接觸效率：顆粒接觸率越高，其混合程度就越好。顆粒物料在球磨機內(nèi)的混合運動十分復(fù)雜，同時受到重力、離心力、摩擦力和機械阻力的聯(lián)合作用。下文將對顆粒物質(zhì)在磨機內(nèi)的混合運動特性進(jìn)行具體分析。
可采用離散元方法，對球磨機內(nèi)部顆粒的混合運動過程進(jìn)行數(shù)值模擬：跟蹤球磨機內(nèi)的每一個顆粒，考慮其重力、摩擦力和碰撞力，建立三維數(shù)學(xué)模型；著重探討了顆粒大小、顆粒密度以及顆粒粒度不均等因素對球磨機中顆?；旌咸匦缘挠绊懀沂厩蚰C內(nèi)部復(fù)雜的顆?；旌线\動規(guī)律。
通過上述過程的研究與分析，發(fā)現(xiàn)隨著球磨機轉(zhuǎn)數(shù)的增加，各區(qū)域的顆粒逐漸混合均勻。近壁區(qū)域的顆粒直接受到球磨機壁面的影響，在離心力和摩擦力的作用下，由護(hù)甲將顆粒提升至一定的高度，然后顆粒重力作用下自由拋落，下落碰擊在下面的顆粒上，多停留在料層表面(內(nèi)部區(qū)域)。與此同時，內(nèi)部區(qū)域顆粒隨著球磨機的轉(zhuǎn)動當(dāng)料層傾角等于或大于其自然傾角時開始作瀉落運動，剛好滾落至近壁區(qū)域與壁面直接接觸。如此周而復(fù)始，形成了內(nèi)部區(qū)域和近壁區(qū)域的顆粒交換，顆?；旌线\動劇烈。而處于中間區(qū)域的顆粒，不直接受邊壁作用，僅在重力和顆粒間碰撞摩擦的作用下，與近壁區(qū)域和內(nèi)部區(qū)域有少量的顆粒交換，顆?；旌线\動不劇烈。因此，球磨機內(nèi)部不同區(qū)域顆粒混合運動的劇烈程度不同，從而導(dǎo)致近壁區(qū)域顆粒的混合均勻程度要比其內(nèi)部區(qū)域好。