球磨钢渣粒度分布的分形特征

应用分形几何理论,研究了转炉水淬钢渣在粉磨后的粒度分布特征.试验发现:(1)在双对数坐标下,钢渣微粉粒径的质量累积分数与粒径之间呈直线关系,这表明钢渣微粉粒度分布具有分形结构;(2)随着粉磨时间的延长,钢渣微粉的分维值不断增大,一定时间后,分维值的增大速度减缓;(3)分维值越小,钢渣越易破碎.因此,使用分维值可定量表征钢渣微粉的级配特征和均匀程度;同时分维值与钢渣微粉的比表面积之间满足良好的线性关系.     

白炭黑制备过程中粒度分布变化及其分形特征

采用激光粒度仪测定了白炭黑制备过程中沉淀初期、反应末期、陈化末期和干燥阶段的粒度分布曲线,研究了硅源种类、酸种类、乙醇和超声波对不同制备阶段白炭黑粒子粒度分布和中值粒径D50的影响,并对不同制备阶段的分形维数进行了数值模拟.研究结果表明,选择反应物、加入乙醇以及施加超声波均可以减小干燥白炭黑粉末的分形维数D和中值粒径D50,其中超声波对白炭黑产品的粒度分布有明显窄化作用.不同实验条件下,四个阶段的分形维数D具有良好的线性关系,线性相关程度R高于0.966,表明制备过程中不同阶段的分形维数符合分形分布规律,能够很好地对高品质白炭黑反应过程进行预测.     

钻井液粒度分布特征参数描述研究

利用激光粒度分析仪测定了几种钻井液及其加重材料的粒度分布特征,并应用RosinRammler分布模型和分形模型对其分布特征进行了描述。结果表明,Rosin-Rammler分布模型可以从一定程度上描述颗粒物的粒度分布特征,对钻井液及加重材料的粒度分布,能够定量的进行描述。分形维数也可以反映出钻井液及其加重材料粒度分布的基本特征,由于钻井液影响因素较多粒度分布复杂,其分形维数也远大于加重材料。     

水泥颗粒粒度分布分形维与其胶砂抗压强度的关系研究

为研究水泥颗粒粒度分布分形维与其胶砂抗压强度的关系,利用粒度分布分形维的计算模型分析了有关文献报道的10种水泥颗粒粒度分布分形维值,结果表明:定量表征其分形特征的分形维值在2.325～2.435之间,各水泥颗粒粒度分布具有分形特征;分析了水泥颗粒粒度分布分形维值与水泥3d抗压强度、28d抗压强度的关系,分析表明:化学组成和矿物组成基本相同的条件下,水泥颗粒粒度分布分形维与水泥胶砂的3d、28d抗压强度具有较好的正线性相关关系。     

颗粒群粒度分布宽度表示方法的研究

总结了传统的粒度分布宽度的表示方法,分析了它们的适用场合。通过理论推导,提出了一种表示粒度分布宽度的新方法--颗粒群的分形维数。颗粒群的分形维数D可定量描述粒度分布宽度。分形维数D越大,颗粒群的粒度分布越宽。     

钢渣超细粉的粒度分布与均匀程度的研究

将钢渣助磨剂与钢渣进行混合后,利用行星式球磨机进行粉磨得钢渣超微粉并且对其进行物性分析.利用激光粒度分析仪测定钢渣超微粉的粒径分布d90、d50和d10,并且计算出钢渣超微粉的粒度分布宽度比系数Z和粒径分布宽度H.研究溶质浓度、分散剂加入量、超声功率和超声分散时间对钢渣超微粉粒径分布与均匀程度的影响.结果表明:钢渣超微粉的化学成分与物相组成复杂,存在极性物质与胶凝活性物质,易形成具有吸附性的多孔结构.钢渣超微粉的最佳分散条件:分散介质为无水乙醇、溶质(钢渣超微粉)浓度为3.0 g/L、分散剂(PVP K30)加入量为2.5％、超声功率为500 W、超声分散时间为45 min.以钢渣超微粉最佳分散条件对钢渣超微粉的粒径分布与均匀程度进行重复性测试,其测试结果具有良好的重复性.     

锆英砂球磨过程中颗粒分布的分形研究

测定了球磨不同时间后锆英砂的粒度分布,计算了其分形维数,并结合颗粒形貌的观察,对球磨过程中粉料的破碎行为做了研究,结果表明:当球磨时间较短时,椭球形原砂被破碎为具有尖锐边角的不规则形状,降低了进一步破碎的难度,破碎效率提高,因此分形维数不断增大;但随着颗粒的细化及其含量的增加,不但自身破碎的难度逐渐增加,而且阻碍了粗颗粒的破碎,故球磨更长时间后分形维数增大的趋势趋缓;同时,锆英砂球磨过程中不同粒度颗粒破碎的难度存在差异,导致随分形维数上升,颗粒分布的离散度快速上升,不利于双峰级配粉的制备。     

转炉钢渣粉磨动力学的实验研究

针对冷却方式不同的二种转炉铜渣（水淬和自然冷却），采用水泥试验球磨机进行微细粉制备，分析比较了两者的粉磨动力学特性．导出了各自的粉磨速度方程。研究结果表明：两种钢渣粉体的比表面积S（m^2／kg）与粉磨时间t（min）均呈一阶指数衰减关系，水淬钢渣的易磨性低于慢冷钢渣。慢冷钢渣的粉磨速度方程为dS／dt=14．01exp（-t／34．80），水淬钢渣的粉磨速度方程为dS／dt=11．55exp（-t／39．83）。     

转炉钢渣粉磨性能的实验研究

对转炉钢渣粉磨性能进行了实验研究。结果表明，钢渣的易磨性比熟料差，但优于矿渣。在钢渣所合矿物中，硅酸盐矿物易磨，含铁矿物难磨。通过粉后方式，可以将钢渣中具有胶凝活性的矿物选择性分离出来。     

分形理论对煤粉粒度和孔隙的表征

介绍了分形理论的定义,说明自相似性和标度不变性是分形的2个重要特征。从粒度分形规律和煤粉研磨超细化分形2个方面对煤粉超细化分形进行了研究,说明煤粒研磨过程中,绝大部分能耗用在小颗粒的研磨上,颗粒表面分形维数越大,研磨能耗越高,颗粒形状越不规则,能耗越大。详细介绍了气体吸附法、压汞法和扫描电镜图像法3种测定煤粉孔隙分形维数的方法,阐述了煤粉粒度和孔隙的分形规律及国内外相关研究现状,着重说明了煤粉的研磨、高效燃烧、煤粒与孔隙发育程度的关系及煤粒孔隙的特点与瓦斯存在形式的关系。最后提出了煤粉粒度和孔隙的研究方向。     

水泥粒度分布的分维评价研究

对比分析了7种水泥样品的粒度分布实测值与Fuller曲线计算值，结果表明：所研究的水泥样品中较细颗粒的含量与较粗颗粒的含量均偏少，而中间段颗粒的含量偏多；测算了水泥样品实测粒度分布分维与Fuller曲线计算粒度分布分维，将两者分维的差值作为表征水泥粒度分布偏离最佳粒度分布程度的参数。研究发现：7种水泥样品的粒度分布均偏离了最佳粒度分布，随着分维差值的减小，样品空隙率降低。     

粉体颗粒流动性的分形维测试法

粉体颗粒粒度分布分形维能很好的表征颗粒群粒度分布.本文通过建立数字显微颗粒粒度分布分形维数值的数学模型,探讨粉体流动参数与颗粒粒度分布分形维数值间的关系,确认颗粒粒度分布分形维数值可以用于表征粉体流动性,形成了可靠和简洁的粉体流动性能测定新方法.     

水泥颗粒群粒度分布宽度的表征及其应用研究

用分形理论阐述了将水泥颗粒群粒度分布的分形维数作为定量表征其粒度分布宽度的正确性和可行性,测量了16种水泥颗粒群的粒度重量累积分布,在双对数条件下,水泥颗粒群的粒度重量累积含量与粒径之间呈直线关系,表明水泥颗粒群粒度分布结构具有分形特征,其分形维数可以定量表征水泥颗粒群粒度分布宽度;研究了水泥颗粒群粒度分布宽度与其空隙率的关系,结果表明,随着水泥颗粒群粒度分布宽度的增加,其空隙率减小,二者呈负相关。     

颗粒级配对高掺量粉煤灰干混砂浆性能影响的研究

依据颗粒紧密堆积理论,一般采用Andreasen方程计算粉体紧密堆积用于表征粉体颗粒的级配作用.通过研究不同粒径粉煤灰对高粉煤灰掺量干混砂浆的性能影响,研究得出:颗粒太细的粉煤灰,会更加偏离原来的紧密堆积状态,不但不能充分发挥其微观填充的补强作用,反而大大降低强度.因此,使用粉煤灰与水泥复合掺配时,特别是高粉煤灰掺量,需要考虑颗粒与颗粒之间的相互补充作用,使胶凝材料的颗粒粒径分布更趋近于紧密堆积,从而提高基体材料的密实度,保持较高干混砂浆性能.     

粒度级配对制备高浓度水煤浆的影响

选取典型低变质程度神木柠条塔(NTT)煤,进行球磨式连续型粒度级配提高水煤浆浓度(一定量的水煤浆试样在105℃~110℃干燥至恒重,干燥后试样质量占原样质量的百分数)和成浆性的研究。在不同球磨条件下,考察球磨时间、球磨速度对成浆浓度、流变特性和稳定性能的影响规律,研究粒度级配前后浆体表面润湿性、表面电负性、微观形貌的性能变化对NTT煤成浆性的影响,利用分形维数的计算,进一步探究了粒度级配对提高NTT煤制浆浓度的影响机理。结果表明:在级配M煤样(D50=79.02μm)与M₆煤样(D50=8.727μm)的质量比为8∶2时,成浆浓度与未级配煤样相比提高了约4%;不同球磨条件下的煤样按照不同的质量比进行混合制浆时,初始添加细颗粒使浆体表面的润湿性增强,降低了浆体的性能,当粗细颗粒的质量比大于6∶4时,表面润湿性的变化较小;级配样的成浆浓度与Zeta电位的绝对值呈正相关;当级配煤样之间粒径相差逐渐变大,小颗粒填充到大颗粒孔隙中,增加了空间堆积率,提高了制浆浓度,但随着细颗粒的质量分数增大,大颗粒孔隙被撑开,煤粒空间堆积率下降,制浆浓度降低;M煤样与M₆煤样在质量比为8∶2时,相比于其他级配浆体,分形维数达到最大(2.460),成浆浓度达到最高(63.03%)。