给矿含水率对赤铁矿石高压辊磨机粉碎效果的影响

针对给矿含水率对赤铁矿石高压辊磨机粉碎效果的影响进行了试验研究。试验结果表明,高压辊磨机粉碎产品的中料含水率较原矿降低,边料含水率较原矿增加,边料含水率的增加速度远大于中料。随着给矿含水率的增加,高压辊磨机的单位能耗增加,处理能力降低;中料细粒级含量降低,粗粒级含量升高,粒度分布更加集中于中间粒级,而边料粒度变细,分布变宽。给矿含水后,平衡后的边料循环闭路产品的粒度变化规律与开路一致。     

煤粉的分形特征及其对水煤浆级配的影响

为进一步研究分形理论与煤粉粒度级配的相关性,运用分形理论分析了张家峁煤矿水煤浆厂不同粒度煤粉的粒径分布特性,利用激光粒度分析仪测试不同中位径煤粉的粒径分布曲线,通过作图计算发现lnyV(r)-lnr有很好的线性关系,呈现分形特征,分形维数在2.3以下。对水煤浆级配的两种经典模型Alfred模型、Rosin-Rammler模型进行分形分析,分形维数在2.5以上。将中位径为6μm的煤粉样品分别与中位径29μm和90μm的煤粉等比例级配,其结果分形维数也都在2.5以上,高于未级配煤粉分形维数,因此分形维数是级配的特征参数。级配过程提高了煤粉的分形维数,通过测定煤粉的分形维数可评判级配的好坏,以及粒度分布是否接近理论模型。     

煤粉碎粒度分布的分形模型

从自相似分形几何原理出发,建立了煤粉碎粒度分布的分形模型,得到了煤粉碎的分形粒度分布公式。结果表明:煤粉碎的粒度分布维数取决于煤粒的粉碎概率和粉碎相似比,影响煤粉碎粒度分布的因素有煤粉碎的粒度分布维数和煤粉碎后煤粒的最大粒径,煤粉碎的粒度分布维数反映了煤粉碎后煤粉颗粒群粒级的粗细程度。通过分形粒度分布与实际粒度分布的比较,验证了本模型的正确性,可用于指导工程实际。     

褐煤制浆中磨矿及多峰级配的分形理论

用分形理论描述褐煤制浆中磨矿后颗粒体系的粒度分布,利用激光粒度仪测得不同磨矿时间下颗粒体系的粒度分布,进行分形拟合。多峰级配可以提高褐煤颗粒体系的分形维数,但是单纯使用分形维数并不能有效表征褐煤级配的效果,通过相关系数修正后的真实分形维数能够较为合理地表征颗粒体系的级配效果。     

超细煤粉的颗粒分布分形与球磨工艺关系研究

在行星磨上完成不同煤的超细粉碎，利用激光粒度仪测量粉体粒度分布，基于分形理论，计算了不同工艺条件下的煤粉体的颗粒分布分形维数。结果表明，粒度分布分形维数可作为评价粉体颗粒均匀性的一项指标。     

不同冲击比能下煤岩颗粒破碎的分形演化

为研究不同冲击比能对矿岩粒度分布的影响,根据分形理论建立了粒度分形维数与冲击比能的理论模型。利用落重试验机对无烟煤和矸石进行不同冲击比能下破碎试验,结果表明:冲击比能对无烟煤和矸石破碎粒度分布规律影响较小,G-S分布可以很好的表征不同冲击比能下无烟煤和矸石的累积分布规律;粒度分形维数随着冲击比能的增加呈对数增长。通过试验和其他学者的试验数据验证该理论模型的正确性。     

粒度分布指数低于0.89的粉碎能耗分维数

利用分形和分维数基本概念,导出粉碎粒度分布的分维数和粉碎比、粉碎概率互相存在的简单关系;从能耗与颗粒表面分维数相关出发,推出单位体积粉碎能耗与粒度分布指数的相关性;同时推出单位体积粉碎能耗的分维数。当粉碎粒度分布的分维数近似小于0.89时,粉碎能耗呈现自然分形的特征。并由实验数据验证推导公式的实用性。     

内蒙古某磁铁矿选矿高压辊磨机试验

对内蒙古某选厂贫磁铁矿石进行了高压辊磨超细粉碎试验,分析了不同压力下的高压辊磨产品特性,并进行了闭路试验及相对可磨度分析。试验结果表明:高压辊磨机能够有效降低物料粒度;辊面压力的增加可使粉碎产品的破碎比增大,粒度分布更加均匀;采用闭路磨碎筛分辊面压力相同时,筛孔尺寸越小,辊磨机排矿中细粒级含量越高;辊磨能够大幅度的提高相对可磨度系数,显著提高1段磨矿的效率。     

矿井煤尘的分形特征及对其表面润湿性能的影响

基于光学接触角测量仪研究了不同煤质、不同粒度煤尘对去离子水以及添加羧甲基纤维素钠（CMC）、十二烷基硫酸钠（SDS）等表面活性剂时的润湿接触角,同时基于非线性的分形理论对煤尘粒度、表面孔隙结构等分形特征进行了研究,分析了粒度及表面结构分形维数对颗粒表润湿特性的影响。结果显示,细化煤尘表现为较强的疏水性,0.2%的表面活性剂可显著改善颗粒表面的润湿性能,其中以阴离子表面活性剂（SDS）为佳;煤尘的粒度分布、颗粒表面的孔隙结构均表现出典型的分形特征;随着粒度分形维数的增加,颗粒中位粒径降低,其表面的润湿接触角增加,特别是对于粒径小于10 μm的煤尘较为显著;随着表面孔隙分形维数的增加特别是对于分形维数大于2.5时,表面润湿接触角逐步减小并趋于稳定。     

不同浸水时间级配破碎煤样的粒度分布分形特征

含水条件下破碎岩体的变形及压实是引发采空区地表沉降的因素之一。为探究浸水时间、级配、轴向压缩位移3种因素对承载破碎岩体粒度分布分形特征及压实特性的影响规律,采用轴向压缩位移控制的方法,进行了小位移情况下5组不同配比破碎煤样的侧限压实试验。结果表明:1)在轴向压缩位移较小的情况下,随着浸水时间的增加,同级配破碎煤样粒度分布分形维数呈减小趋势;2)浸水时间与粒径分布分形维数曲线可用指数函数拟合;3)随着配比指数n的增大,粒度分布分形维数逐渐减小;4)随着轴向压缩位移的增加,同级配破碎煤样粒度分布分形维数与轴向应力都呈增加趋势,可以分为0~15 mm的缓慢增加阶段和15 mm后的快速增加阶段。基于破碎煤样在不同浸水时间条件下承载能力与粒度分布特征的变化规律,得出其承载能力随浸水时间增加而降低,而粒度分布分形维数呈减小趋势,从而为进一步研究破碎岩体承载条件下的强度、变形及粒度分布特征提供依据。     

球磨立磨矿渣粉的粉体特征分析

用激光粒度分析仪对球磨和立磨制成的矿渣粉粉体特征进行分析,结果表明:两种粉磨方式的矿渣粉颗粒分布都符合RRSB分布,n值可以很精确地反映粉体分布的宽窄程度,球磨矿渣粉粒度分布比立磨宽;与Fu ller曲线相比,矿渣粉的细颗粒和粗颗粒含量偏少,中间颗粒含量偏多。立磨与球磨相比,立磨矿粉细颗粒和粗颗粒部分距离Fu ller曲线都较远;粒度表征参数中,比表面积和中位径都可以很好表征两种矿渣粉的总体粗细程度。     

单传动辊压机破碎极贫磁铁矿石产品粒度特性研究

采用单传动辊压机对辽西某特大型极贫磁铁矿石进行破碎工业试验,综合分析了破碎产品粒度分布特性,发现产品粒度分布符合R-R粒度特性方程,且具有自相似性,在试验范围内不受给矿粒度分布和矿石硬度影响; 探讨了给矿粒度上限对破碎的影响,并与格子型球磨机排矿粒度分布特性进行了比较,认为适宜的给矿粒度上限为30 mm; 单传动辊压机破碎产品与现场格子型球磨机排矿粒度分布特性相近。     

钢渣粉粒度对复合胶凝材料水化性能的影响

通过控制不同粉磨时间,控制磨细钢渣的比表面积和颗粒度分布,研究了与磨细石英砂凝结时间对比,不同颗粒度分布的钢渣的活性指数,以及配制成复合胶凝材料中的凝结时间和抗压强度,并进行了卧辊磨大磨实验,结果表明:(1)钢渣使复合胶凝材料早期结构发育缓慢,随着钢渣比表面积的增大,其与水分的接触面积增大,导致复合胶凝材料的凝结时间显著的延长,其早期(1～3d)的结构发育缓慢;(2)卧辊磨与实验室结果差距较大,可能原因为卧辊磨配套选粉机钢渣粉粒度分布窄;(3)将钢渣粉的比表控制在300 m2/kg左右,有利于钢渣磨机的台时产量提高,降低钢渣粉的生产成本,增大钢渣粉在水泥中的掺量.     

浓度和粒度对细粒煤滤饼结构影响的研究

为了研究浓度和粒度对细粒煤滤饼结构的影响,对不同条件下的细粒煤进行真空过滤脱水,并采用电子显微镜和计算机图像处理技术对形成的滤饼进行孔隙结构分析,得到滤饼的孔隙率和分形维数,结合过滤速度、滤饼水分和干滤饼密度分析滤饼结构对过滤脱水的影响规律。结果表明:随着煤浆浓度的增加,滤饼的孔隙率减小,从而使过滤速度减小,滤饼水分和密度增大。同一滤饼从底层到上表面,孔隙率减小,分形维数增大。同时物料粒度越细,滤饼分形维数越大,孔隙率越小,特别是当粒度为-0.045mm时,滤饼孔隙率只有5%左右,给细粒煤过滤脱水带来了很大的困难。     

风化型稀土矿电阻率影响因素分析及模型构建北大核心

为了探明影响风化型稀土矿电阻率的主要因素及构建电阻率模型,采用室内电阻率试验和响应曲面法相结合的研究手段,分析含水率、饱和度、干密度、孔隙比以及颗粒级配对电阻率的影响规律,建立主要影响因素与电阻率的关系方程,并探讨其合理性和可靠性。结果表明:含水率、孔隙比和颗粒级配是影响风化型稀土矿电阻率的主要因素,且影响敏感程度顺序为含水率>孔隙比>颗粒级配;其中矿样电阻率随含水率增大而减小,当含水率≤10%时,电阻率下降幅度最大,而当含水率大于10%时,电阻率下降趋势变缓,并逐渐趋于稳定;矿样电阻率随孔隙比增加而增大;矿样电阻率随分形维数增加而减小,且当含水率较大时,分形维数对其影响程度较小。通过多元二次回归分析构建的风化型稀土矿电阻率模型,理论数据与试验数据基本吻合,具有较高的合理性和可靠性,在含水率23.67%、孔隙比1.73、分形维数2.47条件下的电阻率最小。     

不同粉碎机理的钢渣中RO相解离性能

为寻求钢渣中RO相解离的最佳粉碎机制,选取高压辊磨机（辊压机）、立式辊磨机（立磨）和球磨机制备的4种粒度分布钢渣粉,每种钢渣粉机械筛分为7个粒级并制成光片。人工统计RO相在5种解离类中分布率、相表面参数,以单体解离度和解离>75%的含量,2个指标表征解离性能;以相比界面面积和自由表面率,2个参数表征脱离解离量。4种钢渣粉中脱离解离量都高,RO相属于易解离矿物。粉碎设备脱离解离量高低次序为辊压机、立磨、球磨,同一设备粉磨细度越高,脱离解离量越大。RO相粒级解离度以嵌布粒度为界分为解离度平稳区和下降区,平稳区解离度稳定在高值且与设备无关;下降区挤压粉碎设备解离度高,粒级解离度随粒度增大降低幅度较大。      

破碎方式对某磁铁矿石磨矿速度和Bond球磨功指数的影响

为验证破碎方式对磨矿速度和Bond球磨功指数的影响，使用某磁铁矿选矿厂的鄂式破碎产品、圆锥破碎产品和高压辊磨产品，分别进行磨矿动力学试验和Bond球磨功指数试验。结果表明：①高压辊磨产品的可磨性最好，圆锥破碎产品次之，鄂式破碎产品最差。同一破碎产品的磨矿速度随着磨矿时间的增加而降低。不同破碎产品，随着磨矿时间增加，颗粒性质逐步均匀并接近，磨矿速度逐步接近，破碎方式对磨矿速度的影响逐步降低。②Bond球磨功指数试验表明，在磨矿产品粒度大于0.10 mm时，破碎方式对磨矿的能耗影响显著，高压辊磨产品最节能；当磨矿产品粒度小于0.10 mm时，破碎方式对磨矿的能耗影响降低。破碎工艺中增加高压辊磨机，对于增大磨机处理量、降低磨矿能耗十分有益。     

矿岩破碎块度分布分形特征对铀浸出率的影响

为了研究矿岩破碎块度分布对铀浸出率的影响, 以曼得勒罗特提出的体积-尺寸分形尺度关系为基础, 用筛分法研究了矿岩块度分布规律。铀的酸性浸出试验研究表明, 铀金属浸出率随矿岩块度分布分维值的增加相应增大, 但当分维值大于2时, 铀浸出率随时间的增大比较缓慢。酸性浸出该铀矿时, 矿岩破碎块度的分维值取2.0时能获得最佳的效果。     

含水煤样动态拉伸能量演化与破坏特征试验研究

为研究不同含水煤样动态拉伸变形破坏过程的能量耗散规律,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统,对不同含水煤样进行冲击加载下的动态劈裂试验,并结合超高速数字图像相关(DIC)试验系统对煤样动态拉伸破坏过程进行观测。基于试验结果分析,获得了煤样破坏过程能量耗散特性随含水率的变化规律,分析了含水率对破碎煤样分形维数的影响。研究结果表明,冲击载荷下应力波是煤样内部大量微损伤结构及原生孔隙、空隙损伤演化的主控因素,煤岩体破碎是一个能量吸收与耗散的过程,随着冲击载荷的增加煤样耗散能密度呈线性增大,但当入射能较小时煤样耗散能密度值相差不大;试样分形维数随加载气压的增加而增加,且增加速率有减小趋势,同种加载气压下,饱和煤样的分形维数最大,干燥煤样的最小;煤样破坏主要以拉伸劈裂为主,破坏裂纹沿加载方向发育,率先在圆盘中部起裂,随后萌生多条次生裂纹,次生裂纹随加载气压的增大而增多,低加载气压下,劈裂裂纹在煤样中的扩展时间较长,扩展速度较慢;基于数字图像技术发现冲击载荷下饱和煤样中部出现多个主应变集中域,且范围逐渐扩大最终沿径向发育贯通。