浆体管、槽输送试验（一）

    （一）试验目的
    近年来，通过实践人们逐渐认识试验工作对浆体管、槽输送设计是十分重要的。国内外目前虽已有不少用于浆体管、槽水力输送的计算公式，但都是在某一特定条件下通过试验推导出来的，在使用上有很大的局限性，有些公式计算结果偏于安全，个别公式甚至可能得出与实际情况有较大差距的结果，因此，目前对于浆体管道输送，特别是长距离浆体管道输送，多通过试验取得必要的设计参数与推荐可行的计算公式。
    (1)管道水力输送试验要解决的问题主要有三个方面：
    1)研究矿浆的物理化学特性，寻找理想的输送条件；
    2)研究矿浆中固体颗粒沉降规律与特点；
    3)寻找减少固体颗粒对设备与管道磨蚀的措施。
    高浓度矿浆(均质浆体)和低浓度矿浆(非均质浆体)进行试验的目的并不完全一样。低浓度矿浆需要解决的是选择可以保证安全生产的矿浆流速；而高浓度矿浆则需要探讨理想的输送条件。对于固体颗粒沉降规律的研究，高浓度矿浆只是想了解当输送系统因故停运时，能否会出现粗颗粒沉积给系统再启动带来困难；而颗粒下沉速度(水力粗度)则是影响低浓度矿浆输送难易程度的重要因素，故目前世界上众多的低浓度矿浆流输送的经验公式几乎都是把临界流速和水力坡度直接或间接的表征为固体颗粒下沉速度的函数。
    (2)浆体管道水力输送试验的目的可以归纳为如下几方面：
    1)对于精矿：
    确定输送的最佳粒度组成、最佳输送浓度、以及有利于输送的其他条件；提出临界流速、水头损失等设计参数，或推荐计算这些参数的可用公式；探讨整体输送系统停运再启动时可能出现的问题及防止措施。
    2)对于尾矿：
    找出矿浆减阻区的范围及形成减阻区的条件；提出临界流速、水头损失等设计参数，或推荐计算这些参数值的可用公式；当尾矿高浓度输送时，要提出停运再启动可能出现的问题及防止措施。[next]
   （二）试验内容
    A  基础资料
    (1)粒料的密度(δ_g):是指浆体内粒料在密实状态下(不计孔隙)单位体积的重量.单位为克/厘米³或顿/米³.
    (2)粒料的粒度级配：较常用的粒度分析方法有标准筛筛分法与沉降分析法两种。将分析成果绘制成颗粒级配曲线(图1)或粒级组成表。并求出粒料的加权平均粒径(d_p)、中值粒径和小于(或大于)某规定粒级的颗粒含量等。其计算单位为“毫米”。

    (3)物料的化学成分分析：分析的目的主要是了解矿浆中有无不利于输送的成分(如CaO)与在输送过程中有无发生矿浆性质变化的可能。分析成果是确定合理输送浓度的参考及研究应清除何种有害成分的依据。化学成份分析分定性与定量两部分。[next]
    B  浆体物质特性试验
    (1)浆体的流变特性：主要是探讨在什么条件下浆体才能符合牛顿体或宾汉型流体的切应力与切变速度关系。具体作法是先选定几种固体颗粒粒度级配(尾矿只有一种级配)，分别利用不同粒度级配的矿浆进行流变特性试验。试验的主要工具是经清水标定的粘度计。将相同温度、相同粒度级配、不同浓度的矿浆流变试验成果绘制成T_w-8υ/D曲线即浆体虚流变曲线(图2）在曲线图中选出一条通过原点(即T_B=0)而浓度最大的曲线就是牛顿型与宾汉型流体的分界线。大于此浓度的矿浆为宾汉型流体流型，小者为牛顿体流型。同时，还要测定不同浓度浆体的μ′(粘滞系数)、T_B(宾汉型流体极限剪切力)、η(刚度系数)等参数(图3)通过上述测定可选出较为理想的粒度组成及浓度范围。