矸石似膏体充填料浆临界流速影响因素研究

为探究矸石似膏体料浆在管输过程中的流变参数的影响因素,以公格营子矿矸石似膏体充填料浆为工程背景,使用CRT流变仪测试了不同浓度、矸石颗粒粒径下的矸石似膏体充填料浆的流变参数,运用流体力学和粒状物输送水力学分析了矸石颗粒在似膏体料浆的受力情况,运用Fluent软件对管道输送过程中不同流速、矸石粒径以及料浆浓度下的料浆流动状态以及粒子运动轨迹进行了模拟验证。结果表明,矸石似膏体料浆的矸石颗粒粒径大小和浓度会影响料浆的塑性粘度和初始切应力,进而对管道输送的临界流速产生影响。具体表现为在管输过程中,矸石粒径为15mm、20mm、较5mm和10mm更易下沉,料浆浓度达到76%时,料浆初始切应力增幅会出现急剧增加,随着料浆浓度增大,管输过程中矸石颗粒更不容易沉降。     

浅谈级配与粒径对浆体管道结垢的影响

以理论知识为基础，分析了级配和粒径对浆体性质的影响，列举出几种典型的结垢过程，最后指出在管道输送中要严格控制浆体的级配与粒径，降低管道结垢的几率。     

基于小型环管试验的膏体管道输送阻力特性研究

为研究膏体管道输送过程中的阻力特性,自主设计研发了一套小型闭路环管试验装置,开展膏体料浆在不同流速、质量浓度和平均粒径等工况条件下的环管试验,并利用灰色关联法分析各因素对管道输送阻力的影响强弱。结果表明,管道输送阻力对膏体质量浓度的变化最为敏感,管道输送阻力随质量浓度增加呈指数增长;膏体流速对管道输送阻力的影响仅次于质量浓度,管道输送阻力随流速增加呈线性增长;膏体平均粒径对管道输送阻力的影响有双重性,随着平均粒径增大,管道输送阻力呈先减小再增大的变化趋势。研究结果可为膏体充填输送系统的合理设计及优化布置提供理论支撑。     

煤浆管道水头损失与煤颗粒ζ电位关系的研究

通过环管实验，测定了不同浓度和不同ζ电位的煤浆在不同管道流速下的水头损失，分析了煤浆本身物理化学因素和流动条件对煤浆管道水头损失的影响。由实验结果可知，煤浆管道的水头损失不仅和管道流速、浆体浓度紧密相关，而且和浆体颗粒的ζ电位相关，在一定条件下煤浆颗粒ζ电位绝对值增大，管道水头损失降低，且ζ电位的降阻作用随管道流速的减小和煤浆浓度的增大而更为显著。     

物料粒径对浆体管道输送临界流速的影响

推求了浆体管道输送物料粒径变化对管道临界流速影响的简化模型。用试验数据验证了模型的精确度。该模型可用于浆体管道输送系统的设计计算和优化分析。     

管道输送试验微机自动测控软件系统

对于沉降性浆体和非牛顿流体的管道输送的合理参数，通常是以试验的方法来求取。决定试验效果的关键问题之一，就是试验过程控制和数据采集与分析。作者研制的软件系统亦称ＡＤＣＳ实时控制系统是以ＣＯＭＰＡＱ４８６微机为主机的自动测控系统。它是控制与指挥中枢；它可以充分调动该系统硬件的能力，以实现管道输送参数测试和处理，达到高度自动化和智能化，准确而可靠地完成浆体的管道输送。     

长距离管道输送中浆体的悬浮性、稳定性和均质性

长距离浆体管道输送对运行上的可靠性和经济上的合理性有严格的要求。文中论述了对浆体悬浮性、稳定性和均质性的要求和最佳输送浓度、最佳输送管径的确定等问题，以达到优化设计的目标，并以某工程设计实例加以说明。     

浆体管道两种运行工况的技术特征

介绍了浆体管道输送中定浓度和变浓度两种运行工况，它们的工艺特征、输送要求、各自的适用条件。并从机理上分析了长距离和短距离浆体管道输送的根本区别，为浆体管道运行工况的选择提供了必要的依据。     

浆体管道输送临界流速的研究

全面深入分析了大量物料浆体的试验与运行数据, 从物料特性与浆体紊动强度两个重要因素分析浆体浓度对管道临界流速的影响, 基于能量守恒提出了合理、实用的浆体管道输送临界流速公式。     

高浓度与中浓度煤浆管道输送的比较分析

在中浓度煤浆管道输送中，煤的粒度组成偏细，使制浆及脱水费用较高。室内试验表明，如将煤的粒度组成中的粗煤比例适当加大，使其平均粒径约为已有中浓度煤浆的３倍，则可以在高浓度下实现长距离管道运输。大量试验资料分析表明，管道输煤的浆体浓度可提高到６２％～６４％。预期这种高浓度煤浆管道运输将以其制浆脱水工艺简化、节约输煤用水及运输效率高等特点，进一步发挥长距离管道输煤的优越性。     

基于 L管实验的全尾砂膏体流变特性研究

膏体的流变特性是影响膏体管道输送的重要因素。为获取膏体充填料浆真实的输送流变特性，利用 L 管实验装置，基于宾汉塑性模型获得膏体料浆的屈服应力及塑性粘度，得到不同料浆浓度和灰砂比条件下的管道输送阻力和充填倍线。结果表明：料浆浓度和灰砂比的上升都会导致剪切应力的增加，充填倍线的降低，其中，料浆浓度是影响充填体流动特性的最关键因素，而灰砂比是影响膏体强度的关键因素，但是膏体浓度的影响也不能忽视。根据 L 管和强度特性实验结果以及一二步骤采场的强度和输送需求，分别推荐了采场最佳膏体配比。     

浆体管道两种运行工况的技术特征

介绍了浆体管道输送中定浓度和变浓度两种运行工况，它们的工艺特征，输送要求，各自的适用条件，并从机理上分析了长距离和短距离浆体管道输送的根本区别，为浆体管道运行工况的选择提供了必要的依据。     

昆钢大红山铁精矿管道输送系统

文中介绍了中、美合作设计的昆钢大红山铁矿精矿管道输送工程的设计概况。对其设计中的线路选择和系统主要工艺流程及设施进行了说明；对固体颗粒粒径及粒级组成，输送浆体浓度、流速等参数进行了简介。     

基于环管试验的尾矿水力输送性能研究

通过对尾砂的物化性质进行分析、浆体沉降试验、尾砂水下安息角与滑动角的测量，以及料浆流变性能的研究，并基于环管试验模拟尾矿输送过程，对四川某铁矿全尾砂进行水力输送试验研究，确定尾矿管道输送参数，并验证该尾砂的输送可行性。结果表明：尾砂级配良好，物质组成稳定，可用于正常管道输送；当料浆质量浓度小于56%时，沉降速度主要取决于料浆的质量浓度，当料浆质量浓度大于56%时，其沉降效果不仅受料浆质量浓度的影响，还可能与尾砂粒径级配等多因素有关；该尾矿浆的屈服应力较大，动力黏度系数较小，7种质量浓度(40%、44%、48%、52%、56%、60%、64%)的料浆测量得出的安息角最小值为12°,滑动角最小值为21°,推荐管道坡度应设置在10°以下；在不同管径(Φ125 mm、Φ140 mm、Φ180 mm)下，推荐管道输送流速为2 m/s。研究结果可为矿山尾矿管道输送设计提供参考依据。     

某铝土矿尾矿管道输送试验研究

为了研究某铝土矿尾矿赤泥泵压管道输送特性,针对不同浓度尾矿赤泥进行了浆体流变特性研究,并采用DN200管道进行了环管试验。结果表明,该尾矿浆黏度大、屈服应力高,属触变性浆体; 矿浆浓度、输送速度对浆体管道输送摩阻系数的影响显著。该尾矿赤泥适宜的泵压管道输送浓度为25%,该浓度下尾矿浆体屈服应力11.45 Pa、动力黏度21.33 mPa·s。当流速2.0 m/s时,25%浓度尾矿浆的摩阻系数为0.05,管道内输送阻力损失为0.54 kPa/m。     

基于RSM的戈壁砂-棒磨砂充填料浆流变特性研究

为分析戈壁砂－棒磨砂充填料浆的流变特性和粘度影响规律,获取管道输送特性。本文针对金川矿区不同粒径戈壁砂和棒磨砂,进行物料粒径级配分析,以实验法确定戈壁砂与棒磨砂最优混合比例,针对不同粒径戈壁砂与棒磨砂制备高浓度料浆,通过流变实验获取流变参数,应用响应曲面法对料浆流变特性的影响规律进行分析。研究结果表明,戈壁砂-棒磨砂充填料浆符合充填料浆工业需求,料浆流变模型符合Herschel-Bulkey模型;质量浓度、水泥添加量以及配比对料浆粘度都具有显著影响,呈正比例影响关系,其中质量浓度影响最显著。根据多元分析建立了粘度的非线性模型,模型精度高,预测相关系数达到0.967,为充填料浆后续管道设计提供理论支撑。     

浆体管道的不淤流速研究

属于均质与非均质混合流的工业浆体管道，其不淤流速由颗粒保持悬浮要求的紊动强度来决定。基于浆体物理特性及固体颗粒紊动悬浮理论，并应用大量管道试验的观测资料，可推得浆体和道临界不淤流速新公式，全面反映浆体的粘性，颗粒组成浓度以及管道内径等因素的影响，因而使不淤流速确定摆脱了对环管试验的依赖性及局限性，为大口径输煤管道输送流速确定，提供简便且可靠的依据。     

煤焦油石油焦浆成浆特性实验研究

通过研究煤焦油石油焦浆的成浆特性、流变性以及稳定性,考虑了浆体温度和添加剂对油焦浆成浆特性的影响。随浆体温度的升高,油焦浆的黏度逐渐下降。往浆体中加入了十二烷基苯磺酸钠或op乳化剂后,浆体的黏度随温度的升高下降更加迅速。当石油焦浓度小于30%时,浆体呈现出剪切变稠的胀塑性流体特性;随浓度的增大,当浓度大于40%的情况下,浆体呈现出剪切变稀的假塑性流体特性。油焦浆的稳定性较差,通过加入十二烷基苯磺酸钠或op乳化剂,可以使浆体在静置3 d和7 d后仍保持较好的流动性和稳定性,但随浆体浓度的增大,稳定性能会降低,特别是当石油焦浓度超过50%后,浆体将无法稳定保存3 d以上。     

稳定流状态下似膏体料浆管输临界流速的研究

“似膏体充填”是一种新型充填采矿模式。根据固体物料的沉降理论，结合实验分析，提出了似膏体料浆在管路中的临界流速值；分析了浆体浓度及管道直径对似膏体料浆管输临界流速的影响规律。     

粗骨料膏体充填料浆流变特性与管道输送阻力计算

通过粗骨料膏体充填料浆流动性及泌水率试验,测试了粗骨料膏体流动性及泌水率,确定了粗骨料膏体可实现管道输送的质量浓度范围,并理论分析建立了基于流变参数计算粗骨料膏体料浆管道输送阻力数学模型;同时,在可实现管道输送粗骨料膏体料浆质量浓度范围内,采用美国Brookfield公司的RST-SST型软固体流变仪测试了不同浓度、灰砂比条件下的粗骨料膏体料浆流变参数;结合管道输送阻力数学计算模型,计算不同浓度、灰砂比、管径及流量条件下的粗骨料膏体料浆管道输送阻力;最终根据计算结果及矿山生产情况,选取了最佳的粗骨料膏体料浆管道输送参数,为粗骨料膏体充填料浆管道安全、可靠输送提供了支撑。