重介质旋流器刚玉耐磨衬里摩擦磨损的研究

摘要

本文目的是研究重介质旋流器刚玉耐磨衬里的摩擦磨损特性，为此对重介质旋流器易磨损部位的耐磨衬里进行观察与分析并对重介质旋流器内部流场进行了模拟分析与验证。以中煤科工集团唐山研究院有限责任公司研究开发的JX1000型耐磨衬里为研究对象，在正常的入料压力及处理量的情况下，对JX1000型重介质旋流器易磨损部位的耐磨衬里进行了扫描电镜及能谱分析，利用Fluent数值模拟，重点分析了JX1000型重介质旋流器各零部件内部流场的径向速度、切向速度、轴向速度，对各零部件内部流场进行分析，分析各零部件磨损的主要影响因素，对磨损严重的区域给出了理论解释。
　　1、耐磨衬里磨损研究。通过对JX1000型重介质旋流器耐磨衬里实际应用后表面形貌进行观察分析，得出入介口的磨损形式为微切削磨损，导向筒和锥体为疲劳断裂磨损，底流口的磨损形式为脆性断裂磨损;
　　2、数值模拟。对JX1000型重介质旋流器各零部件近壁面处三方向的速度进行模拟分析，得出入介口的磨损主要是入口物料流动方向与器壁存在一定的角度，形成微切削磨损，导向筒与锥体主要影响磨损的为切线速度，导向筒副筒体与主筒体的连接点为导向筒切线速度最大点，既为导向筒磨损最严重点;锥体末端切线速度最大，既锥体末端磨损最严重;底流口耐磨衬里主要影响磨损的为切线速度，且底流口锥段与直段相接点切线速度最大，既此处为底流口磨损最严重点。
　　3、通过对JX1000型重介质旋流器的模拟，其内部刚玉耐磨衬里的摩擦磨损得到了理论解释。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 重介质旋流器内衬材料研究现状

1．2．1 高铬铸铁

1．2．2 聚氨酯

1．2．3 刚玉

1．2．4 碳化硅

1．3 重介质旋流器刚玉内衬材料

1．4 摩擦磨损及其影响因素

1．4．1 摩擦磨损

2 试验材料与试验方法

2．1 实验设备

2．2 实验材料

2．2．1 刚玉耐磨衬里

2．2．2 磁铁矿粉

3 重介质旋流器不同零部件摩擦磨损形貌

3．1 入介口的摩擦磨损

3．2 导向筒的摩擦磨损

3．3 锥体的磨损

3．4 底流口耐磨衬里的磨损

4 重介质旋流器内部流场数值模拟

4．1 FLUENT模拟技术

4．2 蜗壳两产品重介质旋流器的模拟参数

4．3 边界条件的设置

4．3．1 进口边界条件

4．3．2 出口边界条件

4．3．3 壁面的设置

4．4 数值模拟流程

5 模拟结果与分析

5．1 入介口磨损模拟分析

5．2 导向筒磨损模拟分析

5．2．1 导向筒切线速度模拟分析

5．2．2 导向筒轴向速度模拟分析

5．2．3 导向筒径向速度模拟分析

5．2．4 导向简压力模拟分析

5．3 锥体磨损模拟分析

5．3．1 锥体内部压力模拟分析

5．3．2 锥体内部切线速度模拟分析

5．3．3 锥体内部轴向速度模拟分析

5．3．4 锥体内部径向速度模拟分析

5．4 底流口磨损模拟分析

5．4．1 底流口内部压力模拟分析

5．4．2 底流口近壁面切线速度模拟分析

5．4．3 底流口近壁面轴向速度模拟分析

5．4．4 底流口近壁面径向速度模拟分析

6 结论

6．1 小结

6．2 存在的问题

7 展望

参考文献

致谢