非金属矿物加工工程与设备
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1.1.1 粉体设备技术数字化

“数字化”是提高非金属矿物加工设备技术水平的有效途径之一,它综合运用信息技术、计算机技术及控制技术的方法与成果,与非金属矿物加工设备的设计、制造、模拟实验、运行相结合,更利于达到优化功能、提高性能和节省制造成本与运行费用的目的。随着数值模拟技术的提高和多相流理论的深入研究,对粉体的输送、存储、分级、收捕及流化床等设备的数值模拟,在近20年正广泛采用,CFD技术及相应的软件已大量应用并取得成功。西安建筑科技大学的徐德龙院士运用颗粒离散法,开发了颗粒流动的数值模拟软件,研究了料仓几何尺寸、物料性质对卸料模式、质量流量及全壁应力分布的影响规律,并把非稳态的气体流场程序(CFD)和离散颗粒程序(DPM)耦合起来,模拟了流化床中气、固两相的运动规律。浙江大学的杨辉等人将数值模拟法与工程设计法有机结合,开发了气力输送系统的计算机设计软件。徐政、黎国华、盖国胜、杜妍辰、孙国刚等大批学者,以各自的方法对分级机的流场进行了定量的研究。他们的这些成果,对于了解与掌握实际分级过程中的流场状况与分级机的优化设计提供了有利依据。数字化制造技术已成为推动2l世纪制造业发展的主流,当然也是非金属矿物加工设备制造技术的发展方向。以粉磨设备为例,20世纪90年代以前,国内外发表了大量有关磨机功率计算及其预测方法的科技文献,但很少有对于大量工业实测数据进行综合并验证磨机功耗模型的报道。大多数研究仅强调磨机内部的介质动力学分析,以简化、假设为依据,粉磨设备的设计和制造长期停留在传统技术上。20世纪90年代以后,这种情况有了明显的改善,粉磨设备的数字制造技术受到了业界的关注。对于非金属矿物加工设备在运行中监控与诊断的数字化技术,是近年来发展最快的分支。一方面是由于监控技术的通用性好,可移植性强,且收效比较快;另一方面是由于计算机技术、检测与控制技术及网络技术等飞速发展起到了强烈的拉动作用。