工程科学学报DO: 由式(1)可知,Vx、m、G皆为固定值,要缓解钢板对生球的反向作用力F,只能 延长卸载时间1。 月车lling stage Ubading stage Uninstall stage Steel plate ,=0 图2落下过程示意图 图3颗粒间毛细水液桥 Fig.2 Schematic diagram of falling process Fig.3 Schematic diagram of liquid bridge 造球原料的表面性质、亲水性对其成球性和生球质量起主景作 即造球原料在毛细 力和机械力的共同作用下成核、长大,并最终在毛细力和黏性力的作用下具备一定强度贮 训。当物料润湿良好时,水分填充在颗粒空隙中形成毛细水表面张力的作用使毛细水在 颗粒空隙中产生毛细力,如图3所示,毛细力F如公式(2)质示。 21+HP2) (2) (P-P2) 2AP: (3) 式中,H为液桥平均曲率,y为表面张火系数,P,为液桥弧半径,p2为液桥颈半径。 Davis R H、Lian G、Goldman AJ等Ps,通过建模推导计算出了含液相颗粒间的黏性力, 并把黏性力分解为法向分量和切向分量,黏性力由法向分量Fm和切向分量F共同组成: Fn=6πnR'y R (4) 8 R Fn=(O +0.9588)6πnRy (5) 式中,n为被体精度,为相对法向速度,为相对切向速度,R为折合半径,R=/ R+1R,S为分离距离。当分离距离达到极限分离距离S时,液桥就会断开失去作用力。 极限分离离由式(6)所得,它与液桥体积V相关。 S。=(1+0.50)Vw3 (6) 由公式(2)~(6)分析可知,生球内部颗粒间连接强度主要与球团原料的毛细力和黏 性力大小有关。毛细力与物料的亲水性、形成毛细水的数量以及液相的表面张力系数有关 黏性力与切法速度、液相粘度、液桥体积等密切相关,但在外界机械力一定的情况下,颗 粒的切/法速度不变,黏性力主要受到生球内部液相粘度影响30。因此,提高落下强度可以 从两个角度着手: (1)提高生球自身的毛细力和黏性力: (2)延长生球落下时的卸载时间t,减轻钢板对生球的反向作用力。 物料亲水性的提高利于生球塑性的提升,生球塑性的升高有利于卸载时间t的延长,工程科学学报 DOI: 由式(1)可知,Vmax、m、G 皆为固定值,要缓解钢板对生球的反向作用力 F,只能 延长卸载时间 t。 H=0.5m V0=0 V max FN G Vt=0 ¢ ÙFalling stage ¢ ÚLoading stage ¢ ÛUninstall stage Steel plate F G 图 2 落下过程示意图 图 3 颗粒间毛细水液桥示意图 Fig.2 Schematic diagram of falling process Fig.3 Schematic diagram of liquid bridge 造球原料的表面性质、亲水性对其成球性和生球质量起主导作用,即造球原料在毛细 力和机械力的共同作用下成核、长大,并最终在毛细力和黏性力的作用下具备一定强度[22- 24]。当物料润湿良好时,水分填充在颗粒空隙中形成毛细水,表面张力的作用使毛细水在 颗粒空隙中产生毛细力,如图 3 所示,毛细力 Fc如公式(2)所示[25]。 2 2 2 (1 ) F H c (2) 1 2 1 2 ( ) 2 H (3) 式中,H 为液桥平均曲率,γ 为表面张力系数,ρ1为液桥弧半径,ρ2为液桥颈半径。 Davis R H、Lian G、Goldman A J 等[26-29]通过建模推导计算出了含液相颗粒间的黏性力, 并把黏性力分解为法向分量和切向分量,黏性力由法向分量 Fvn和切向分量 Fvt共同组成: * * 6 vn n R F R v S (4) 8 ( ln 0.9588)6 15 vt t R F Rv S (5) 式中,η 为液体粘度,vn为相对法向速度,vt为相对切向速度,R *为折合半径,R *=1/ R 1+1/R2,S 为分离距离。当分离距离达到极限分离距离 Sc时,液桥就会断开失去作用力。 极限分离距离由式(6)所得,它与液桥体积 V 相关。 1/3 (1 0.5 ) c S V (6) 由公式(2)~(6)分析可知,生球内部颗粒间连接强度主要与球团原料的毛细力和黏 性力大小有关。毛细力与物料的亲水性、形成毛细水的数量以及液相的表面张力系数有关 黏性力与切/法速度、液相粘度、液桥体积等密切相关,但在外界机械力一定的情况下,颗 粒的切/法速度不变,黏性力主要受到生球内部液相粘度影响[30]。因此,提高落下强度可以 从两个角度着手: (1)提高生球自身的毛细力和黏性力; (2)延长生球落下时的卸载时间 t,减轻钢板对生球的反向作用力。 物料亲水性的提高利于生球塑性的提升,生球塑性的升高有利于卸载时间 t 的延长, Fmax FN t 录用稿件,非最终出版稿