用於測試全尾砂結構流體流變力學參數的方法及裝置的製作方法

2023-06-01 15:16:46 3

專利名稱：：用於測試全尾砂結構流體流變力學參數的方法及裝置的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種全尾砂結構流體在自流狀態下的流變力學參數的測試方法及裝置。
背景技術：
：金屬礦選礦尾砂顆粒細，全尾砂料槳在結構流體狀態下穩定性好，在靜置和輸送過程中不存在料漿粗、細顆粒的離析分級，只有顆粒間隙減小、體積收縮和水分析出的過程。故採用全尾砂作為充填料時，往往需要製備成結構流體或似結構流體。當採用管道水力輸送全尾砂結構流體充填料漿時，測定料漿的流變力學參數是設計充填料輸送系統不可或缺的環節。目前，普遍採用環管模擬試驗來測定料漿的流變力學參數。但環管模擬試驗需要建立大型的試驗系統，需要安設輸送泵和大量的試驗設備，也需要佔用較大的試驗場地和消耗大量的試驗物料，且試驗周期長，試驗費用高。
發明內容本發明的目的在於提供一種測試簡單快捷並能降低測試費用的用於測試全尾砂結構流體流變力學參數的方法及裝置。本發明提供的這種用於測試全尾砂結構流體流變力學參數的方法包括如下步驟a.準備一個上端帶受料漏鬥的全尾砂料漿輸送管，該全尾砂料漿輸送管要斜置並且能調節改變傾角；b.將製備好的高濃度全尾砂結構流體料漿注入受料漏鬥中；c.全尾砂結構流體料漿在重力作用下沿所述全尾砂料漿輸送管自流放出，在放出料漿的同時不斷向受料漏鬥內注入全尾砂料漿，使其料漿面始終保持在同一高度；d.測定所述全尾砂料漿輸送管的傾角和該全尾砂料漿輸送管內料漿滿管輸送狀態下的平均流速，獲取一組測定結果；e.將所述全尾砂料漿輸送管改變一個傾角，再次測定所述全尾砂料漿輸送管的傾角和該全尾砂料漿輸送管內料漿滿管輸送狀態下的平均流速，獲得第二組測定結果；f.根據步驟d和e獲得的兩組全尾砂料漿輸送管傾角和平均流速的測定結果，計算出全尾砂結構流體的流變力學參數Pe和t。。本發明提供的用於上述方法的測試裝置，具有安裝架、全尾砂料漿輸送管、用於安裝全尾砂料漿輸送管和改變全尾砂料漿輸送管傾角的萬向節及滑套，所述安裝架具有一根立柱和一根豎直滑軌，所述萬向節安裝在立柱上，滑套可上下滑動地安裝在豎直滑軌上，全尾砂料漿輸送管的上端安有受料漏鬥，用於向所述全尾砂料漿輸送管灌入尾砂料漿。本發明方法的實現非常容易，並且對測試裝置的要求不高，採用一個簡易的測驗裝置，使全尾砂結構流體料漿藉助重力勢能沿不同傾角的傾斜管道流動，測定其管道傾角及其在滿管流狀態下的料漿的平均流速，即可得出全尾砂結構流體料漿的流變力學參數Pe和t。，可以快速、方便地為全尾砂結構流體充填料自流輸送系統提供設計所需的流變力學參數值，避免了建立龐大的試驗系統，試驗周期短，節省了試驗用料及其試驗費用。本發明的測驗裝置簡易可靠、製造簡便、佔用場地面積小，為本發明方法提供了專用裝置。圖1是本發明的測試裝置示意圖。具體實施例方式圖1是專用於本發明方法的測試裝置的結構示意圖，這個裝置具有受料漏鬥1、全尾砂料漿輸送管2，萬向節3、安裝架4、滑套5，安裝架4具有立柱41和豎直滑軌42。萬向節3安裝在立柱41上部，滑套5安裝在豎直滑軌42上，全尾砂料漿輸送管2傾斜固定在萬向節3和滑套5上，全尾砂料漿輸送管的管徑一般採用①25①32mm，長度為25004000mm。當滑套沿豎直滑軌移動時，全尾砂料漿輸送管的傾斜角度隨之變化，萬向節會相應發生轉動，全尾砂料漿輸送管的傾斜角度達到預定值時固緊滑套，測定全尾砂料漿輸送管在這個角度下全尾砂料漿的平均流速，由於全尾砂料漿輸送管的傾斜角度可以調節，只要獲得全尾砂料漿輸送管在兩個不同角度下全尾砂料漿的平均流速，即能計算出全尾砂結構流體的流變力學參數Pe和t。。具體實施方法按如下步驟進行a.將全尾砂製備成比重Y與密度P—定的全尾砂結構流體料漿，貯存在常規攪拌容器內備用；b.將滑套5沿豎直滑軌42上下移動，使全尾砂料漿輸送管2隨萬向節3轉動而轉動，當全尾砂料漿輸送管2位於傾角為a的位置後固定滑套5;c.將貯存備用的全尾砂結構流體料漿自流注入試驗裝置的受料漏鬥l，讓其在重力勢能作用下沿傾斜全尾砂料漿輸送管2自流放出，在自流放出過程中向受料漏鬥l連續注入料漿，保持料漿面基本不變；在受料漏鬥1內的料漿面基本恆定和全尾砂料漿輸送管2內的料漿處於滿管流狀態時，測定出全尾砂結構流體料漿的平均流速u;d.重複b、c步驟兩次，測定出兩組全尾砂料漿輸送管傾角apa2和全尾砂結構流體料漿的平均流速^、u2;e.針對比重Y與密度p—定的全尾砂結構流體料漿，以及全尾砂料漿輸送管內徑d、全尾砂料漿輸送管長1、受料漏鬥內料漿面與全尾砂料漿輸送管入口高差h—定的測試裝置參數，按方程Pe(8u/d)+4t。/3=P(d/41)(gh-u2/2)+Y(d/4)sina設立方程組，計算出全尾砂結構流體料漿的流變力學參數值Pe和t。。全尾砂結構流體可以是全尾砂加水攪拌製備而成的結構流體料漿或似結構流體料漿，也可以是全尾砂加水泥或其他膠凝材再加水攪拌製備而成的結構流體料漿或似結構流體料漿。發明人採用本發明方法和測試裝置進行了具體測試，具體情況如下測試裝置參數選擇為全尾砂料槳輸送管內徑d=26mm、全尾砂料槳輸送管長1=3200mm、受料漏鬥內料漿面與全尾砂料漿輸送管入口高差h=300mm;針對全尾砂加水攪拌製備成的似結構流體料漿的流變力學參數的測試結果見表1。tableseeoriginaldocumentpage5可見這種測試方法和設備都是非常容易實施的，測試快捷，並且成本很低，測試結果與現有設備相比沒有明顯差別，也很準確。權利要求一種用於測試全尾砂結構流體流變力學參數的方法，包括如下步驟a.準備一個上端有受料漏鬥的全尾砂料漿輸送管，該全尾砂料漿輸送管要斜置並且能調節改變傾角；b.將製備好的高濃度全尾砂結構流體料漿注入受料漏鬥中；c.全尾砂結構流體料漿在重力作用下沿全尾砂料漿輸送管自流放出，在放出料漿的同時不斷向受料漏鬥內注入全尾砂料漿，使其料漿面始終保持在同一高度；d.測定所述全尾砂料漿輸送管的傾角和該全尾砂料漿輸送管內料漿滿管輸送狀態下的平均流速，獲取一組測定結果；e.將所述全尾砂料漿輸送管改變一個傾角，再次測定所述全尾砂料漿輸送管的傾角和該全尾砂料漿輸送管內料漿滿管輸送狀態下的平均流速，獲得第二組測定結果；f.根據步驟d和e獲得的兩組全尾砂料漿輸送管傾角和平均流速的測定結果，計算出全尾砂結構流體的流變力學參數μβ和τ0。2.—種用於權利要求l所述方法的測試裝置，其特徵在於該裝置具有受料漏鬥(1)、全尾砂料漿輸送管(2)、安裝架(4)、用於安裝全尾砂料漿輸送管和改變全尾砂料漿輸送管傾角的萬向節(3)及滑套(5)，所述安裝架(4)具有一根立柱(41)和一根豎直滑軌(42)，所述萬向節(3)安裝在立柱(41)上，滑套(5)可上下滑動地安裝在豎直滑軌(42)上，全尾砂料漿輸送管(2)的上端安有受料漏鬥(l)，用於向所述全尾砂料漿輸送管灌入尾砂料漿。全文摘要本發明公開了一種用於測試全尾砂結構流體流變力學參數的方法及裝置，該方法讓全尾砂結構流體料漿在重力作用下沿傾斜輸送管自流放出，通過兩次測定全尾砂料漿輸送管的不同傾角和該全尾砂料漿輸送管內料漿滿管輸送狀態下的平均流速，即可計算出全尾砂結構流體的流變力學參數μβ和τ0。本發明提供的用於上述方法的測試裝置，具有安裝架、全尾砂料漿輸送管、用於安裝全尾砂料漿輸送管和改變全尾砂料漿輸送管傾角的萬向節及滑套。本發明方法可以快速、方便地為全尾砂結構流體充填料自流輸送系統提供設計所需的流變力學參數值，避免了建立龐大的試驗系統，試驗佔用場地面積小、試驗周期短，節省了試驗用料及其試驗費用。文檔編號G01M10/00GK101776514SQ201019060029公開日2010年7月14日申請日期2010年3月1日優先權日2010年3月1日發明者周愛民申請人:長沙礦山研究院