颗粒物料浆体流变特性变化及其机理分析.pdf

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1、第34卷第2期矿冶工程Vo1．34№22014年04月MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGApril2014颗粒物料浆体流变特性变化及其机理分析①曹华德，曹斌，夏建新(中央民族大学生命与环境科学学院，北京100081)摘要：利用毛细管流变仪进行了流变特性试验，并结合已有的浆体流变特性试验结果，得到了不同浓度浆体流变特性变化规律。结果表明，浆体粘度随浓度增加而加大，并存在临界转变浓度。当浓度小于临界浓度时，粘度系数变化缓慢，但超过临界浓度后，粘度系数急剧加大。其转变机理是浆体中颗粒作用方式产生了变化，由低浓度时

2、颗粒间断碰撞向高浓度时颗粒持续接触转变。研究结果揭示了不同浓度浆体流变特性变化的物理机制。关键词：管道输送；流变特性；颗粒；浆体；临界浓度；粘度系数中图分类号：0359文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．0253—6099．2014．02．001文章编号：0253-6099(2014)02—0001-03VariantRheologicalPropertiesofParticleMaterialSlurryandMechanismAnalysisCAOHua—de，CAOBin，XIAJian-xin(CollegeofL

3、ifeandEnvironmentalSciences，MinzuUniversityofChina，Beijing100081，China)Abstract：Basedonpreviousslurryrheologicalpropertytestresults，experimentswithcapillaryrheometerhaveledtoavaryingpatternofrheologicalpropertiesofslurrywithdifferentconcentration．Resultsshowthattheslurryv

4、iscosityincreaseswithanincreaseinitsvolumeconcentrationandthereexistsacriticalvolumeconcentrationinthegraphofrelativeviscosityplottedagainstvolumeconcentration．Theviscositycoeficientchangesslowlyastheconcentrationislessthanthecriticalvalue，butincreasesrapidlyaftertheconce

5、ntrationexceedsthatcriticalpoint．Mechanismforthephenomenaisthatbehaviorbetweenparticleschangesfromintermittentcollisionatlowconcentrationtoconstantcontactsbetweenparticlesathighconcentration．Theexperimentalresearchhasrevealedthephysicalmechanismforthechangeintherheologica

6、lpropertyofslurrywithdifferentconcentration．Keywords：pipelinetransportation；rheologicalproperty；particles；slurry；criticalconcentration；viscositycoeficient浆体管道输送具有节能、环保、高效等优点，已成流变特性的计算公式。如褚君达¨应用薄膜水增加颗为继公路、铁路、水运和空运之后的第五大运输方式。粒有效浓度的概念，根据颗粒的级配对Higginbotham公输送的物料种类越来越多，如精矿、尾矿、

7、煤炭、煤灰以式中值进行修正。张世奇结合实验数据，引入颗及其他颗粒物料等。近年来，我国先后建设了多条长粒粒径平均偏差。王新民_3等利用实验数据，建立金距离颗粒物料输送管道，如输送距离达170km的云南川全尾砂膏体流变参数与质量浓度等因素间定量数学大红山铁精矿输送管道，正在建设的长达700km神木关系。杨超在流变实验基础上，得出金岭铁矿尾砂至渭南的输煤管道等。在进行浆体管道输送系统设计浆体两个流变参数与浓度间的函数关系。已有的研究时，浆体输送阻力是设计重要的参数，浆体输送阻力又多是对单一物料的流变特性及影响因素进行分与浆体的流变特性密切相关。

8、析咱j，缺少系统地开展不同物料流变特性研究。然而，输送的物料种类千差万别，其粒径和浓度也本文利用已有的试验数据和研究成果，得到不同各不相同，这些物料组成的浆体的流变特性差异较大，物料浆体流变特