ECP 板材物料攪拌數值模擬

李 赟，賀福強，徐浩然，薛亞軍

(貴州大學機械工程學院，貴州 貴陽 550025)

1 引言

目前，隨著國家積極鼓勵發展環保型建材產品政策的推出，ECP（Extruded Cement Panel）板材應運而生。ECP板材的原料為干硬性混凝土，板材的原料主要由粉料、骨料、液態料、添加料組成。其中粉料主要含有水泥、粉煤灰、石粉。骨料為砂石料，添加料為木質纖維。ECP通過真空擠出機擠壓成型制造出來，其具有強度高、重量輕、耐火、耐候、抗震、隔聲、無任何有害物質等優異性能，被廣泛應用于建筑外墻和內墻[1]。

雖然ECP板材性能優異，但在原料的攪拌過程中，常會出現物料凝結物尺寸不均勻的現象，由此加工而成的板材會出現一定的質量問題。基于上述問題，毛婭等[2]通過EDEM軟件分析了不同速度下立式攪拌機對混合度的影響。董晨希等[3]基于EDEM對振動攪拌進行了一系列的仿真分析。

以上情況均是通過改變外部條件使得攪拌物料的混合度增高以達到混合均勻的目的。由于本文所研究的對象，除了需要分析混合度問題，還需要考慮物料均勻混合后凝結成團的特性。本文在試驗的基礎上提出了一種新型顆粒凝結物的計算方法用以指導實際生產。

2 模型建立

2.1 幾何模型

攪拌機模型由攪拌筒體、三個三爪攪拌總成以及耐磨攪拌葉片等構成。其中筒體直徑為3m總高度為1.6m，筒體上部分傾斜處有三個0.5m× 0.5m的進料口，側邊有0.8m× 0.5m的出料口。攪拌軸徑為1.4m，三爪攪拌總成上的三個攪拌葉片沿軸向成120° 分布，三個攪拌裝置沿周向60° 分布。……