隨著我國建設(shè)用砂石產(chǎn)品來源由以天然砂石為主逐漸轉(zhuǎn)為以機制砂石為主，砂石市場面臨傳統(tǒng)設(shè)備處理量低、維護(hù)量大、能耗高、無法根據(jù)生產(chǎn)情況調(diào)節(jié)設(shè)備產(chǎn)能，無法滿足大型石料、礦山項目需求的局面。

利用CAE計算機輔助工程對砂石生產(chǎn)線進(jìn)行模擬仿真分析，能夠集成砂石產(chǎn)線各環(huán)節(jié)信息，評估并優(yōu)化砂石產(chǎn)線在不同工況下的作業(yè)產(chǎn)能、功率能耗、設(shè)備穩(wěn)定性、砂石品質(zhì)、系統(tǒng)協(xié)同作業(yè)能力等，以實現(xiàn)從源頭達(dá)到降本增效的目的。

使用模擬仿真技術(shù)對設(shè)計砂石生產(chǎn)線有什么好處？

• 評估整條砂石產(chǎn)線作業(yè)產(chǎn)能

模擬破碎、篩分等設(shè)備在不同來料、不同進(jìn)料粒徑、不同進(jìn)料量等情況下的作業(yè)過程，分析破碎機結(jié)構(gòu)、篩子結(jié)構(gòu)、工藝參數(shù)、不同設(shè)備配合使用下對砂石產(chǎn)線產(chǎn)能的影響。

根據(jù)產(chǎn)線生產(chǎn)需求，合理規(guī)劃產(chǎn)線設(shè)備配置，對破碎、篩分等設(shè)備進(jìn)行快速選型和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，能夠有效保障砂石骨料產(chǎn)線的作業(yè)產(chǎn)能。

• 評估設(shè)備運行過程的穩(wěn)定性

模擬砂石產(chǎn)線在面對高速重載、黏濕物料、大塊物料等極端工況下的作業(yè)過程，對破碎、篩分等設(shè)備進(jìn)行疲勞壽命、振動噪聲、傳熱、運動及動力學(xué)分析。

了解疲勞、振動、受熱作業(yè)工況下對設(shè)備零部件的影響，計算使用壽命，并分析對結(jié)構(gòu)進(jìn)行哪部分的優(yōu)化能夠有效降低設(shè)備故障率，從而延長設(shè)備使用壽命，降低設(shè)備維護(hù)成本。

• 評估設(shè)備產(chǎn)出物的質(zhì)量水平

新修訂的兩項國家標(biāo)準(zhǔn)提高了對顆粒級配、卵石含泥量、碎石泥粉、泥塊含量、針片狀顆粒含量、不規(guī)則顆粒含量、巖石抗壓強度等技術(shù)要求。

在EDEM中能夠?qū)Σ煌笆Ｐ汀⒙咽?、碎石泥粉泥塊、針、片狀顆粒、不規(guī)則顆粒等進(jìn)行建模定義，通過軟件后處理中輸出不同工況下的顆粒含量、粒徑分布、抗壓強度等數(shù)據(jù)圖表，進(jìn)而直觀評估設(shè)備產(chǎn)出物的質(zhì)量水平，并進(jìn)行針對性的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，得到粒型好、級配合理的高品質(zhì)成品料。

• 評估產(chǎn)線設(shè)備運行能耗

砂石廠主要設(shè)備粗碎機、整形機、振動篩、給料機等都是大功率設(shè)備，耗電量大，對企業(yè)來說是一筆不小的運營費用。通過仿真分析能夠評估產(chǎn)線設(shè)備在實際作業(yè)過程中的運行能耗，從源頭降低企業(yè)運營成本。

• 評估產(chǎn)線設(shè)備協(xié)同作業(yè)能力

推進(jìn)產(chǎn)線設(shè)備之間的協(xié)同作業(yè)能力，在設(shè)計初期就縮短砂石生產(chǎn)工藝流程，降低后期建設(shè)成本。

實現(xiàn)碎石從粗破到細(xì)碎破再到整形多級破碎篩分整個骨料生產(chǎn)環(huán)節(jié)的高效協(xié)同作業(yè)，有效提升砂石品質(zhì)，減小細(xì)碎和篩分作業(yè)壓力。

CAE仿真技術(shù)的未來

在雙碳目標(biāo)背景下，綠色低碳、節(jié)能降耗、生態(tài)修復(fù)、高效利用資源、變廢為寶逐步成為砂石行業(yè)發(fā)展的必然要求。砂石礦山企業(yè)應(yīng)當(dāng)選用高效率低能耗的工藝技術(shù)和裝備，加大力度推進(jìn)高效節(jié)能砂石骨料生產(chǎn)線的應(yīng)用；相關(guān)砂石裝備企業(yè)應(yīng)當(dāng)提高技術(shù)研發(fā)水平，以高品質(zhì)砂石裝備應(yīng)對市場需求。

基于CAE仿真技術(shù)設(shè)計的砂石生產(chǎn)線，以EDEM離散元為著力點，把有限元，多體動力學(xué)，流體力學(xué)，熱力學(xué)，結(jié)構(gòu)優(yōu)化等多學(xué)科知識加以整合，在砂石骨料產(chǎn)線開辟出一條以技術(shù)應(yīng)用優(yōu)化流程的道路。

利用CAE仿真技術(shù)推進(jìn)改造傳統(tǒng)機械設(shè)備，升級傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，實現(xiàn)產(chǎn)線的溯源化管理，保證砂石生產(chǎn)線經(jīng)濟(jì)、高效、安全地生產(chǎn)運行，提升砂石骨料產(chǎn)線產(chǎn)出物的質(zhì)量，從而實現(xiàn)減員增效、提質(zhì)增產(chǎn)和節(jié)能降耗的目標(biāo)。