随着矿业、水泥等行业的发展,高效、节能、超细粉碎设备需求旺盛。立式螺旋搅拌磨机保有量持续增加,研发具有自主知识产权的大型立式螺旋搅拌磨机迫在眉睫。本文基于某企业大型立式螺旋搅拌磨机的开发,进行了如下研究工作。(1)在螺旋式搅拌磨机试验台,进行了无矿浆磨机的试验,建立了磨机离散元模型并进行模拟仿真。试验与仿真结果表明,磨机离散元模型模拟与实际运行吻合;分析了螺旋式搅拌器磨机、棒式搅拌磨机性能上的差异性,螺旋式搅拌磨机的磨矿效率优于棒式搅拌磨机。(2)在螺旋式搅拌磨机试验台,进行了有矿浆磨机的试验,建立了磨机计算流体动力学—离散元耦合模型。试验与仿真分析了研磨效果、螺旋搅拌器阻力矩变化规律,对大型立磨机的设计具有指导意义。(3)采用离散元方法,建立了320t磨机离散元模型,进行了性能分析,得出了螺旋搅拌器运行的阻力矩;建立了螺旋搅拌器有限元模型,施加螺旋搅拌器阻力,进行了螺旋搅拌器结构强度分析,为磨机设计与制造提供了依据;对搅拌器启动时间、磨机介质尺寸等因素。对搅拌器结构强度的影响进行了分析,为磨机减速器选型、介质选择提供了依据。研究工作通过了企业专家的验收,为大型磨机开发提供了理论依据,大型磨机得以按计划制造、出口、安装使用,大型磨机结构强度实际测量与本文研究基本吻合。