基于正交试验的粉煤灰膏体输送水力坡度影响因素研究

为研究影响粉煤灰膏体管道输送水力坡度的主要因素,采用输送环管试验进行水力测试,运用正交试验法对测试结果进行分析,定量确定了粉煤灰膏体水力坡度对不同管道流速、管径、料浆浓度的敏感程度,以及随各因素的变化趋势。结果表明,粉煤灰膏体输送水力坡度随流速及料浆浓度增加而加大、随管径增加而减小,且流速是影响水力坡度的最主要因素。为了提高粉煤灰膏体料浆的泵送性能,选用A_1B_3C_2输送方案,即流速1 m/s,管径125 mm,浆体浓度为53%。     

全尾砂料浆管道输送阻力损失影响因素敏感性分析

充填料浆管道输送是充填采矿工艺的重要环节,为了研究不同因素对充填料浆管道输送阻力损失的敏感性,以管道阻力损失为指标,采用正交设计方法设计试验,通过Fluent双精度求解器进行模拟计算,探究料浆质量浓度、流速以及管径对阻力损失的影响程度。结果表明:影响管道输送阻力损失的敏感性顺序为:管径质量浓度流速;管径的影响最为显著,因此,矿山在充填系统设计和优化中,应充分考虑输送管径的影响,适当增大管径减少料浆管道输送阻力损失,以保证矿山充填系统安全高效运行。     

田家村半自磨产品粗粒矿浆长距离管道输送参数优化

白马铁矿田家村半自磨产品设计采用6.5 km管道输送至磨选厂房,输送粒度为-3 mm,投产后管道经常堵塞,不能正常运行。为此,首先开展了矿浆粒度、流量、浓度、流速等输送工艺参数考察,结果表 明：出口矿浆粗粒级减少、细粒级增加,输送过程中流量、流速下降,浓度上升形成堵塞;在此基础上,对输送系统进行了优化改造：调整半自磨筛板筛孔参数为2.5 mm×12 mm,一级泵叶轮直径由965 mm改为990 mm ,将泵池结构由平底四角改造为三面坡结构,改造后输送系统运行平稳。为尽可能提高半自磨机处理能力,对优化后半自磨参数、矿浆管道粒度,矿浆流量、流速进行了考察,结果表明：优化后输送矿浆浓度得到提 升、输送流量、流速超过了设计指标,确保了管道输送的稳定。为探讨输送系统进一步优化的可行性,开展了矿浆流变特性试验研究,试验了原矿浆体沉降特性、不同浓度矿浆的流变特性、临界流速,分析计算了摩 阻损失,在综合分析浓度、粒度等参数对输送影响的基础上,将筛板尺寸调整为2 mm×12 mm,将一级泵站2台泵叶轮分别调整为870 mm和980 mm。输送系统参数优化后,半自磨台时平均613 t/h,管道流速3.44 m/s, 实现了粗粒矿浆长距离管道输送稳定运行,对矿山企业管道输送有借鉴意义。     

基于环管试验确定粗骨料膏体充填料浆管道输送参数

以粗骨料膏体充填料浆管道输送为研究背景,基于环管试验测试了不同质量浓度、不同灰砂比、不同充填流量、不同管径条件下的粗骨料膏体管道输送阻力;分析了影响粗骨料膏体充填料浆管道输送阻力的影响因素;最终依据矿山实际生产现状,结合环管试验结果,确定最佳的粗骨料膏体充填参数为:输送能力90m3/h、膏体充填料浆质量浓度80%、灰砂比1∶10~1∶6、输送管径Φ165×12、输送流速1.6m/s。从而为矿山粗骨料膏体充填系统设计及管道输送系统设计提供可靠的数据支撑。     

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。     

高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速研究

以某地下矿山超大规模充填开采发展趋势为背景,结合矿山环境保护的迫切需要,充分考虑粒级组成、料浆黏度、料浆与载体密度、物料密度、管径、管壁粗糙度、管道安装质量、物料加权平均沉降速率等复杂因素,以管道输送阻力损失最小为原则研究高浓度全尾砂充填料浆在不同直径管道内的临界流速,构建高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速模型,分析管径和浓度对临界输送流速的影响规律。经验证,高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速模型的计算结果可靠,模型计算得出的临界输送流速随管径、浓度等因素的变化表现出明显的规律性。研究结果表明：随着管径的增大,高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速呈按幂函数增大的变化特征;随着浓度的增大,高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速呈按三次多项式减小的变化特征。     

尾矿泥管道水力输送计算

尾矿泥是以粘性细颗粒为主组成的粒状物料,其矿浆为固、液两相混和物,流变性质比较复杂。本文结合工程实例,通过分析尾矿泥浆体的特性和流变试验,建立了输送计算模型,计算出尾矿泥管道水力输送的浓度、管径、流速和阻力损失等重要参数。     

长输矿浆管道流动特性的数值模拟

在矿山物料的长距离管道输送中,经常出现堵管或者流速过高造成的严重磨蚀致使管道破裂的现象,其主要因素是矿浆速度和矿物粒度的不合理选取。为了解矿浆在弯管中的流动特性,应用计算流体力学软件(CFD)中的欧拉模型对矿浆在90°弯管中的流动特性进行数值模拟。模拟分析了矿浆以一定的体积浓度在不同速度和不同粒径工况下流过90°弯管后矿浆中矿物颗粒的速度分布以及体积分数沿管道截面的分布状况。结果表明:当矿浆的体积浓度为35%、矿物颗粒粒径为0.5 mm时,流速低于1.7 m/s流经90°弯管后会出现明显的相分离现象,但当流速为1.8 m/s后,矿浆流经弯管后其颗粒沿管道截面的分布完全满足矿浆长输管道的理论要求;当矿浆流速为1.6 m/s、颗粒粒径为0.3 mm时,矿浆在管道中的流动性会更好。     

高浓度尾矿浆体倾斜管道流动淤积临界速度研究

为了确保倾斜尾矿管道输送安全可靠运行,采用紊流扩散理论,在倾斜管道建立了扩散方程,提出了伴有滑动床的倾斜管道上层的颗粒垂线浓度分布模型。同时结合颗粒和清水质量守恒以及悬浮层浆体流动平衡条件,给出了滑动床厚度和垂线浓度分布的计算方法。在此基础上,通过分析滑动床受力平衡关系,给出了伴有滑动床流动的倾斜管道尾矿浆体淤积临界速度的迭代求解方法。通过水平及倾管道输沙试验,发现淤积临界流速与平均粒径和输送浓度负相关,实测淤积临界流速值与作者模型的计算值最大偏差不过超12%。     

梅山铁矿尾矿管道输送研究

针对梅山铁矿尾矿浆高浓度长距离输送的安全稳定性问题,分别通过清水试验、环管试验对尾矿物理特性及管道输送参数进行了研究。研究得到了梅山铁尾矿浆长距离高浓度输送的规律以及经济、安全的输送浓度及流速;得出在合适的运行参数下,可实现尾矿浆的高浓度长距离安全经济的输送。     

齐大山铁矿尾矿浆管道输送参数试验研究

本文根据齐大山铁矿尾矿高浓度浆体管道输送参数试验的实测资料,通过分析、归纳、得出了齐大山铁矿尾矿浆体管道输送的水力坡度和临界流速经验计算式,并在此基础上进行了工业管道输送参数的预测。     

某铅锌矿全尾砂充填料浆输送性能试验研究

充填料浆沿管道的输送阻力i与充填料浆自身的屈服剪切应力τ0、粘性系数η、充填料浆输送流速V及输送管道直径D有关。通过对某铅锌矿选厂全尾砂粒径、物理化学参数、沉降性能及塌落度等特性研究,选择不同浓度的选厂全尾砂进行充填料浆流动性试验。根据流动性试验结果,求得不同浓度全尾砂充填料浆流变参数,计算出全尾砂在不同浓度、不同流量及管径条件下,充填料浆管道流动阻力,从而得出可实现管道顺利输送的充填倍线。试验研究表明,决定输送阻力的两个关键因素分别为充填料浆浓度和输送管道内径,某铅锌矿选厂全尾砂充填料浆浓度为72%～74%、充填管径为150mm时,其输送性能最佳。     

充填料浆流变特性分析及临界流速计算

临界流速是高浓度充填料浆管道输送的重要参数,确定该参数的经验公式很多,但对于高浓度的全尾砂充填料浆输送工程,多采用试验方法确定。本文分析了高浓度充填料浆的流变特性、颗粒粒径组成,通过计算沉降速度来推荐最佳粒径组成及输送浓度,最后采用王绍周公式对临界流速进行计算,得出不同管径、不同料浆浓度对应的临界流速,为以后的管道设计工作提供选择依据。     

全尾砂高浓度充填料浆自流输送系统特性分析及设计

本文参照矿山实例,应用试验室测定的不同浓度及配比的全尾砂料浆的塌落度及管道输送料浆流速和流变参数,对全尾砂高浓度输送系统的各种特性参数进行了分析计算,确定了深井矿山充填系统的输送浓度、流速、输送管径和可实现顺利输送时的充填倍线等参数,为类似矿山充填自流输送系统设计提供参考。     

某铁矿管道自流输送分析及管道磨损研究

对某铁矿充填系统的管流输送进行了输送参数确定及管道磨损研究,采用经验公式得出料浆临界流速及运输管道的临界管径,并运用Fluent进行数值模拟分析,找出料浆在输送过程中对输送管道磨损较为严重的部位。结果表明,铁矿料浆质量浓度62%~68%时,临界流速0.806~0.831 m/s、输送管道直径0.207～0.209 m条件下可实现自流输送;料浆流动过程中速度与压力最大值集中在管道中心线附近,但在各拐点处的管段料浆流速与压力会产生突增,且最大值在拐点内侧管壁;在拐点后一段管道内料浆流速与压力值先增大后减小,最大值由靠近下管壁逐渐回到管道中心线附近;整个输送管道中磨损较为严重的部位出现在弯管内侧及其接下来的一段管道的下管壁。     

金属、非金属粗颗粒原矿浆无外力管道输送技术

正金属、非金属矿山粗颗粒原矿浆无外力管道输送技术是利用自然高差、优化设计合理的管道坡度,可控制管道中矿浆流速、矿浆浓度、粒度等相关工艺参数,使粗颗粒矿粒不会在管道中沉积而自流到山下选厂选别,从而大量节约矿石的运输能耗成本,减少扬尘。工艺流程:原矿→破碎→超细破→筛分→磨矿分级→浓缩→管道输送→接矿分配→二段选矿(精选)。主要技术指标:制备-200目粒度≥25%的矿浆,矿浆浓度为40%～60%,矿浆经坡度小于     

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。     

大流量条件下膏体管道输送参数的优选

为了探明膏体在大流量输送条件下输送参数的合理范围,采用comsol仿真软件建立倍线为4的"L管"模型,并根据流体力学理论对管内浆体流动行为作出基本的假设,采用层流模块与粒子追踪模块相结合的方式,分析流量及管径因素对管内阻力损失的影响规律,并建立不同浓度条件下膏体的管道输送阻力损失模型。研究结果表明:膏体管内阻力损失与管径呈反比例下降的趋势,与流量呈正相关且不同流量情况下阻力损失增长率不同;以侵蚀率及管道输送阻力为评价指标,在满足矿山日常充填需求的情况下对管道输送参数的合理范围进行探讨,得出最佳输送管径为160,180mm,浓度为68%～70%。     

某铜镍矿尾矿流变参数测试及管道输送阻力计算

为计算某铜镍尾矿浆体管道输送阻力,首先推导了高浓度尾矿浆体的流变模型,并利用该模型开展了毛细管流变试验,测试了不同浓度尾矿浆体的流变参数。尾矿浆体流变特性表明该尾矿浆体浓度大于60%时,均为典型的宾汉流体。利用宾汉模型,推导了与之匹配的管输阻力计算公式,并利用尾矿浆体流变参数、理论工作流速计算了尾矿浆体管道输送阻力损失,为管道输送系统设计提供理论依据。     

大流量全尾砂膏体料浆管道输送参数计算与分析

在全尾砂膏体料浆管道输送技术中,合理输送管道参数的确定是确保其安全、可靠输送的核心。本 项目以某大型铜矿山为研究对象,设计采用全尾砂膏体料浆管道输送;针对其输送流量大、管道输送阻力大等技术 难题,以尾矿基础参数测试结果为基础,开展了全尾砂膏体料浆高效浓缩试验及料浆流变试验,根据试验结果推荐 输送浓度为 60%~65%;同时按照刘德忠公式及管道复合流态摩阻损失数学计算模型,计算分析了全尾砂膏体料浆 管道输送临界流速与摩阻损失等关键工艺技术参数;最终根据矿山生产参数,确定了管道输送方案及参数,即在日 生产尾矿量为 58 000 （t 干量）条件下,推荐全尾砂膏体料浆输送最佳浓度为 60%~65%,推荐采用单条管线输送,输 送工作流速为 1.85~2.12 m/s,对应输送管径为 650 mm。