尾矿高浓度管路输送试验体会.docx

尾矿高浓度管路输送试验体会《监界流速部分》旷水泉一九八二年三月目录一、 概述二、 试验成果简介三、 经验公式介绍＜一＞ B、C 克诺罗兹公式＜二＞ 乌克兰建工研究所公式四、 问题探讨五、 公式的修正六、 结语一、概述利用管道水利输送固体物料从它的萌芽到现在已有半个多世纪 的历史，近些年来得到了更加迅速的发展，已由起初的低浓度输送走 向了今天的高浓度输送在生产实际中，临界流速和阻力的损失的确 定几乎是管路运转成功与否的关键因此，国内外许多从事管道输送 研究的科学工作者们在这方面进行了大量的试验研究，得出了许多经 验公式在我国冶金矿山尾矿管道输送方面的设计中，比较常用的有： B.C克诺罗兹公式，A. n尤芬公式，乌克兰建工研究所公式等但在 整个管道输送领域中，Durand （鸠兰特）公式则被认为是最权威的 总之，到目前为止还没有谁能给出一个真正普遍适用的公式用于浆体 管路的输送设计中近几十年来，国内已有许多大学、科研设计单位 先后建立了自己的实验室专门研究管道输送，如陕西水科所，北京有 色院，清华大学等并已进行了大量的试验研究，取得了不少成果， 有的已在实际中得到了应用一九八O年四月到一九八一年七月，由 冀东黑色冶金设计院委托清华大学水利及泥沙研究室对首钢矿山公 司大石河铁矿厂的尾矿进行了高浓度管道输送试验，为大石河尾矿输 送系统的改建提供设计依据。

二、试验成果简介 通过清华大学水利及泥沙研究室与秦皇岛冶金设计院对大石河 铁尾矿所进行的大量试验和理论分析，最终提出了“首钢矿山公司大 石河铁选矿厂尾矿管道输送试验报告”以下简称“报告”及“补充报 告”颗粒分析曲线见图＜一＞，(图＜二＞)粘度试验：试验得出该尾矿 砂的矿浆浓度小于55% (重量浓度)即浆体比重为1.54t/m?前为牛顿 体当矿浆容重大于1.54t/m3进入宾汉体在这种状态下采用管道 输送时，因管道中的阻力损失将急剧上升，于输送不利报告”建 议在矿浆容重rm =1.46t/m?，即浓度Cw=50时为大石河尾矿的最佳 输送浓度，并提出了在该浓度时的管路临界流速Vcr及阻力损失icr 数 据 由 于 试 验 是 在 小 管 径 内 进 行 的 ， 分 别 为 D=100mm,D=139mm,D=201mm没有大管径的实测资料，所以大管径的 设计参数系延伸法得到的报告”中提出的rm =1.46 t/m 3时，D=350mm,D=400mm,D=450mm 的不淤临界流速和不淤临界坡降分别为：管径 D ( mm)V ( m/s)cri (%)此时清水i%cr3502.422.28(小于 i)2.394002.572.20(小于 i)2.274502.702.15 (小于 i) 2.16在“补充报告”中，由模型延伸法得rm=1.46t/m?时,Vcr=3.11D0.315,im=1.66i。

将上三种管径的不淤临界流速及不淤临界坡降修改为：管径 D ( mm)V ( m/s)cri (%)此时清水i%cr3502.23r2.596 (

〈二〉 乌克兰建工研究所公式[3]Vcr =12.8阳D 4®、：'?乌芋0 (4)' 90式中： Dcr 临界管径（m）——dm 的自由沉降速度Cm ——系数，Cm =0.35 - 0.40C ——矿浆的重量稠度d10d90适用条件：小于该粒径的含量占10%的粒径（mm）小于该粒径的含量占90%的粒径（mm）dm V0.5mm , V =1.25 - 1.70t/m5, r m 矿浆容重（t/m3）该式反映了颗粒沉速，管径，矿浆浓度粗细颗粒含量等的影响，但在 我国尾矿输送中应用较少本文将作为重点讨论四、问题探讨大石河尾矿的试验是在三种管径内进行的，测得了大量的实测资 料，其中 D=100mm 的实测资料最全，浓度范围最广下面将摘录的 试验实测资料中的部分不同浓度时的临界流速值及“报告”中已引用 并加以肯定的实测值，与采用克诺罗兹公式和乌克兰建工研究所公式 经计算所得的临界流速值列表作一比较，见表＜一＞并做出不同管径时的Vcr Cw关系线，如图（三）（四）（五）从表＜一＞及图（三）， （四）， （五）中可以知道，克诺罗兹公式Vcr 随浓度的增加而增加，从图（三）看与实测资料相反，而且差值 较大，显然不能作为大石河尾矿输送的临界流速计算公式，图（四） 和图（五）虽趋势与实测值一样，但其差值仍然较大。