基于停留时间的深锥浓密机耙架扭矩计算模型

作     者：吴爱祥 武鹏杰 王少勇 阮竹恩 莫逸 胡秀瀚 WU Aixiang;WU Pengjie;WANG Shaoyong;RUAN Zhuen;MO Yi;HU Xiuhan

作者机构：北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 金诚信矿业管理股份有限公司北京100070 

出 版 物：《中南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Central South University:Science and Technology)

年 卷 期：2023年第54卷第4期

页      面：1491-1499页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0806[工学-冶金工程] 080601[工学-冶金物理化学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52130404) 中国博士后科学基金资助项目(2021M691359) 

主　　题：深锥浓密机 停留时间 耙架扭矩 计算模型 压耙 粗颗粒尾砂 

摘      要：在膏体充填过程中,间歇式充填作业会使料浆在深锥浓密机(DCT)中的停留时间延长。为研究料浆停留时间对DCT耙架扭矩的影响,首先,进行不同停留时间下的深锥相似模拟实验,得到底流料浆屈服应力与耙架扭矩的变化规律;其次,将DCT耙架分解为水平横梁、导水杆、耙臂及刮泥耙这4个构件进行受力分析,联立屈服应力与停留时间的函数关系,建立不同停留时间的DCT耙架扭矩计算模型。最后,对扭矩计算值与实测值的相对误差进行分析,结合对DCT锥部泥层的观测,探索停留时间对耙架扭矩的影响及压耙机理。研究结果表明:模型中耙架扭矩随停留时间的变化规律与实际结果一致,可划分为缓慢增长和快速增长2个阶段;粗颗粒尾砂(CPT)在“重-压-剪三力作用下,随着停留时间延长而不断向DCT底部运移、密实,逐渐在锥部形成“高CPT占比、高浓度、高摩擦、难屈服的“三高一难致密层,料浆反作用于耙臂和刮泥耙导致耙架扭矩增大,最终导致DCT压耙。