超声衰减测粒理论模型的因素分析及分形修正

根据超声衰减理论模型, 对影响超声波衰减的主要因素如超声波频率、固体浓度和密度、颗粒粒度、矿浆温度等进行了模拟计算和详细分析, 阐明了各因素间的相互关系; 同时分析了颗粒不规则性、表面粗糙度对理论模型的影响, 说明该理论模型的不适用性; 采用分形方法对理论模型进行了修正。实际应用结果表明, 理论模型预测值与实际检测值明显不一致, 而分形修正模型预测值与实际检测值较吻合, 说明了该分形修正模型可应用于实际矿浆体系的超声衰减测粒中。     

超声波矿浆粒度检测研究

阐述了超声波粒度检测的基本原理。提出了在矿砂粒径尺寸级配情况下的不同粒径时的矿砂含量的公式, 并由此得到了超声波衰减与矿浆中固体颗粒浓度、粒度之间的关系。     

褐煤制浆中磨矿及多峰级配的分形理论

用分形理论描述褐煤制浆中磨矿后颗粒体系的粒度分布,利用激光粒度仪测得不同磨矿时间下颗粒体系的粒度分布,进行分形拟合。多峰级配可以提高褐煤颗粒体系的分形维数,但是单纯使用分形维数并不能有效表征褐煤级配的效果,通过相关系数修正后的真实分形维数能够较为合理地表征颗粒体系的级配效果。     

超细煤粉的颗粒分布分形与球磨工艺关系研究

在行星磨上完成不同煤的超细粉碎，利用激光粒度仪测量粉体粒度分布，基于分形理论，计算了不同工艺条件下的煤粉体的颗粒分布分形维数。结果表明，粒度分布分形维数可作为评价粉体颗粒均匀性的一项指标。     

操作参数对立式辊磨机产品粒度分布特性的影响

利用实验室立式辊磨机对3种不同粒度级配的矿渣试样进行了粉碎试验,基于分形理论研究了粉碎后颗粒粒度分布的分形行为,结果表明,3种不同级配矿渣试样粉碎后的粒度分布具有自相似和分形特征。考察了不同操作参数(液压缸压力、电机转速和含水率)对矿渣粒度分布和分形维数的影响,结果表明,随着液压缸压力增加、电机转速降低,各矿渣试样粒度分布趋于分散分布,分形维数逐渐增大,最终趋向定值。在低压力和高转速下,初始颗粒级配对分形维数影响显著;含水率1%时粉碎效果较好,随着含水率增加,分形维数迅速降低。在实际生产中,分形维数可以粗略评价立式辊磨机的粉碎性能。     

煤泥水絮凝过程絮体颗粒的分形特征研究

为研究煤泥水絮凝过程絮体颗粒的分布特征,根据分形理论建立了絮体粒度分布的分形表达式。研究发现在双对数坐标下,絮体颗粒的累积分布函数与粒径之间呈直线关系,表明絮体的粒度分布具有分形特征;絮体的粒度分形维数可定量评价絮凝过程中絮体颗粒的分布特征;粒度分形维数D和平均粒径Dave之间是负相关的关系,且各粒级含量对其影响较大,粒级范围相同时,细粒级所占的比例越大,对应的粒度分形维数越大。     

不同冲击比能下煤岩颗粒破碎的分形演化

为研究不同冲击比能对矿岩粒度分布的影响,根据分形理论建立了粒度分形维数与冲击比能的理论模型。利用落重试验机对无烟煤和矸石进行不同冲击比能下破碎试验,结果表明:冲击比能对无烟煤和矸石破碎粒度分布规律影响较小,G-S分布可以很好的表征不同冲击比能下无烟煤和矸石的累积分布规律;粒度分形维数随着冲击比能的增加呈对数增长。通过试验和其他学者的试验数据验证该理论模型的正确性。     

磨细钼尾矿粒度分布的分形研究

测试了不同粉磨时间的钼尾矿的粒度分布,计算了钼尾矿粉粒度分布的分形维数,研究了钼尾矿粒度分布的分形维数与比表面积、钼尾矿粉活性的关系。结果表明:随着粉磨时间的增加,钼尾矿粉中微细颗粒比例不断增加,粒度分布的分形维数也不断增大,一定时间后,其粒度分布的分形维数增长速度趋于平缓。粒度分布的分形维数与其比表面积、活性均呈现良好的线性正相关性。     

煤粉碎粒度分布的分形模型

从自相似分形几何原理出发,建立了煤粉碎粒度分布的分形模型,得到了煤粉碎的分形粒度分布公式。结果表明:煤粉碎的粒度分布维数取决于煤粒的粉碎概率和粉碎相似比,影响煤粉碎粒度分布的因素有煤粉碎的粒度分布维数和煤粉碎后煤粒的最大粒径,煤粉碎的粒度分布维数反映了煤粉碎后煤粉颗粒群粒级的粗细程度。通过分形粒度分布与实际粒度分布的比较,验证了本模型的正确性,可用于指导工程实际。     

煤粉的分形特征及其对水煤浆级配的影响

为进一步研究分形理论与煤粉粒度级配的相关性,运用分形理论分析了张家峁煤矿水煤浆厂不同粒度煤粉的粒径分布特性,利用激光粒度分析仪测试不同中位径煤粉的粒径分布曲线,通过作图计算发现lnyV(r)-lnr有很好的线性关系,呈现分形特征,分形维数在2.3以下。对水煤浆级配的两种经典模型Alfred模型、Rosin-Rammler模型进行分形分析,分形维数在2.5以上。将中位径为6μm的煤粉样品分别与中位径29μm和90μm的煤粉等比例级配,其结果分形维数也都在2.5以上,高于未级配煤粉分形维数,因此分形维数是级配的特征参数。级配过程提高了煤粉的分形维数,通过测定煤粉的分形维数可评判级配的好坏,以及粒度分布是否接近理论模型。     

岩石冲击实验碎屑分类及其分形特征

利用分离式霍普金森压杆实验系统,进行一系列的不同长径比砂岩冲击实验。对试验碎屑采用不同方法提取其信息,包括对粒径小于0.075mm的颗粒采用激光粒度分析仪。对受载后岩样破碎块度进行筛分统计,得到了该加载条件下岩石破碎的粒度分布。在此基础上,进一步计算相应破碎块度的分形维数,分别探讨了不同的长径比对分维数的影响。结果表明,砂岩破碎分维值在1.54到2.49之间,分维愈大,其粒度愈细。相同长径比岩石试件,岩石破碎分维值与试样的应变率线性相关,随应变率增大而增大。     

矿岩破碎块度分布分形特征对铀浸出率的影响

为了研究矿岩破碎块度分布对铀浸出率的影响, 以曼得勒罗特提出的体积-尺寸分形尺度关系为基础, 用筛分法研究了矿岩块度分布规律。铀的酸性浸出试验研究表明, 铀金属浸出率随矿岩块度分布分维值的增加相应增大, 但当分维值大于2时, 铀浸出率随时间的增大比较缓慢。酸性浸出该铀矿时, 矿岩破碎块度的分维值取2.0时能获得最佳的效果。     

煤矸破碎粒度分布规律的分形特征试验研究

为寻找煤矸破碎粒度的分布规律,根据分形理论建立了煤矸破碎粒度分布的分形表达式,并与威布尔分布比较,寻找煤矸破碎特性指数、破碎程度参数、分形维数与各影响参数的关系。首先对不同杆数的滚筒进行煤矸破碎试验,根据实验结果选择合适的杆数,并对参数间的关系进行探讨;其次,对不同杆形的滚筒进行煤矸破碎实验,根据实验结果确定杆形对煤矸破碎粒度分布的影响;最后对不同地质条件下的煤矸进行破碎实验,研究不同硬度的煤矸对煤矸破碎粒度分布的影响。研究结果表明：杆数为6、杆形为三角杆的滚筒破碎效果最好。威布尔分布、分形分布均可表示煤矸破碎粒度的分布规律,但用分形分布表示煤矸破碎粒度的分布规律,能更好地表达煤矸破碎粒度的的分布规律,可以更好地指导生产。     

基于分形理论的菱镁矿粉磨程度表征研究

为了研究菱镁矿粉磨程度的定量表征，以辽宁丹东地区菱镁矿为原料，进行了磨矿试验、粒度检测试验、磨矿细度试验，应用分形理论，建立了用于表征粉磨菱镁矿颗粒粒度分布的体分形维数数学关系。结果表明:体分形维数与磨矿细度呈非线性关系，当体分形维数均值达到极大值，即D₃=2.4662时，对应的磨矿细度为-0.074 mm含量81.6%，通过浮选试验发现此时浮选指标最好。该研究实现了菱镁矿粉磨程度的定量表征，建立了体分形维数与选矿浮选的联系。      

尾矿絮体结构的分形特征及其沉降速度研究

絮凝沉降广泛存在于尾矿处置的各个工艺环节,实现尾矿絮凝沉降速度的精确测算对于指导尾矿充填及地表堆存等工程问题具有重要的现实意义。本文借助分形理论研究了尾矿絮凝体的结构特征,建立了絮凝体几何尺寸与颗粒粒径、分形维数之间的数学关系,综合分析了浮力效应、回流效应以及黏滞效应对絮凝体沉降的影响作用,最终构建了沉降速度的测算模型。开展尾矿絮凝沉降试验,同时利用聚焦光束反射测量(FBRM)技术对絮凝体几何形态的变化进行观测,并根据实测数据对沉降速度测算模型进行了验证分析。结果显示：絮凝体沉降速度随其等效粒径增大而增大,可划分为加速沉降、匀速沉降、压密沉降3个阶段;试验尾矿絮凝体的粒径为140～350μm,当分形维数取2.25时,沉降速度为1.3～2.0 mm/s,模型计算值与实测值存在较好的相关性,具有一定的实际应用价值。