油基钻井液因其在石油及页岩气开采过程中具有防卡、降阻、润滑力强等优势而得到广泛应用,但随之会有大量的含油钻屑产生。常用的含油钻屑处理方法有回注法、掩埋法、压滤法、热处理法等。TCC(Thermal Cutting Cleaning)技术是一种含油钻屑热解析处理方法,能够将钻屑含油率降低到1%以下,实现固体废物的直接排放。锤磨机是TCC热解析含油钻屑处理方法中的核心设备,本文针对锤磨机内部传热与能耗规律开展实验与EDEM仿真研究,并对锤磨机结构参数进行了优化分析。本文首先设计并搭建了锤磨机实验台,主要包括对锤磨机搅拌桶、进出料系统以及数据采集系统的设计与选型。通过实验得到了不同转速、填充率等操作参数下锤磨机温度上升与扭矩变化规律。然后基于Hertz弹性理论建立了锤磨机内含油颗粒的接触模型并通过EDEM软件进行仿真模拟,在颗粒尺度上研究了锤磨机内部颗粒运动与传热规律。经过与实验对比分析,该模型与样机实验中温度和扭矩变化规律相吻合,误差值在16.8%以内。接着运用仿真软件模拟分析了叶片数、叶片相位角以及叶型对锤磨机性能的影响。最后基于数值模拟的方法对锤磨机结构参数进行组合优化并得到了较优的结构组合。与优化前相比,在六叶片、20°相位角、新型叶片的结构参数下锤磨机上升到目标温度所用时间减少了27.5%,具有良好的综合性能。