·676 工程科学学报，第40卷，第6期 200 ■实测值 顶部的料浆固体质量分数为中。=59.69%.预计压 180 —拟合曲线 缩浓密区高度H。为浓密机锥高，即耙架水平横梁高 160 T=4x10+e020c 度H=4.58m.当泥床高度H。为1~10m时，按式 140 R2=0.974 (1)计算压缩浓密区不同高度的料浆固体质量分 120 数，对应的料浆初始剪切应力由式(10)计算， 100 2.2浓密机及耙架物理参数 该铅锌矿采用11m直径深锥浓密机，锥角45°， 耙架最大扭矩Tmx为650200N·m,通常采用耙架扭 20 矩T。与最大扭矩T的百分比数值T表示浓密机 0 66 68 70 72. 74 76 实际运行中的扭矩大小.将前述的尾砂基本物理参 料浆固体质量分数% 数和流变参数，以及深锥浓密机耙架和刮泥耙实测 图4不同固体质量分数的全尾砂料浆初始剪切应力 Fig.4 Initial shear stress of unclassified tailings slurry with different 尺寸（如表1），代入耙架扭矩计算模型式(9)进行 mass fractions 分析 表1某铅锌矿深锥浓密机耙架实测尺寸 Table 1 Thickener rake dimensions in the lead-zine mine m A L 8/() d~ds h2 h3 9260 4580 6774 45 50 1000-10000 1585 3510 5270 ha hs hs n ra 5315 3820 3170 3965 2515 1105 420 1850 3820 2.3泥床高度对耙架扭矩百分比T的影响 0.13r 44 6 在底流固体质量分数为66%~76%，泥床高度 0.12 由1~10m增大时，模型预测的耙架扭矩百分比如 ◆ 74% 一◆—一◆◆◆ 图5所示.耙架扭矩随底流浓度增大而上升，底流 0.11 72% 固体质量分数为66%时，扭矩百分比为7.93%~ 70% 8.19%之间，底流固体质量分数76%扭矩百分比为 0.09 12.59%~12.86%.泥床高度不变时，底流浓度升 68% 高造成的扭矩增大幅度为4.67%.同时，耙架扭矩 66% 0.08 总体随泥床高度变化不大，在泥床高度1m时，底流 固体质量分数66%时扭矩最大值为8.19%，底流固 0.0761234567891011 泥床高度/m 体质量分数76%时扭矩最大值为12.86%.底流浓 图5不同底流固体质量分数时泥床高度对粑架扭矩的影响 度不变时，泥床高度上升造成扭矩百分比增大幅度 Fig.5 Correlation between bed height and rake torque under differ- 为0.27%. ent underflow mass fractions 2.4底流固体质量分数C对耙架扭矩百分比T的 影响 3浓密机运行数据与模型的相互验证 不同底流浓度的扭矩预测表明，耙架扭矩随着 底流浓度上升而增加.以泥床高度5m时的预测情 该铅锌矿深锥浓密机运行约64h的生产过程 况为例，底流料浆固体质量分数为66%时，耙架扭 中，经历了7次正式的充填，1次12h的停止进料. 矩百分比T为7.93%，而底流固体质量分数为76% 泥床高度由2.5m逐步升高，最高达到9m.底流固 时，扭矩百分比上升至12.60%，如图6所示.通过 体质量分数变化范围为66%~74%，耙架扭矩百分 对耙架扭矩百分比T和底流固体质量分数C的拟 比大部分时间保持在6%左右，只有约12h过程中 合，两者为多项式函数关系，如下式 扭矩达到8%~12%，如图7所示.浓密机在0~64 T=5.818C-0.093C2+5.229×10-4C3-119.255 h的运行过程中，泥床高度保持在2.5~9.18m范 (11) 围内大幅度波动，最后下降到3.5，但浓密机耙架工程科学学报，第 40 卷，第 6 期 图 4 不同固体质量分数的全尾砂料浆初始剪切应力 Fig． 4 Initial shear stress of unclassified tailings slurry with different mass fractions 顶部的料浆固体质量分数为 c = 59. 69% ． 预计压 缩浓密区高度 Hc 为浓密机锥高，即耙架水平横梁高 度 H = 4. 58 m． 当泥床高度 Hs 为 1 ～ 10 m 时，按式 ( 1) 计算压缩浓密区不同高度的料浆固体质量分 数，对应的料浆初始剪切应力由式( 10) 计算． 2. 2 浓密机及耙架物理参数 该铅锌矿采用 11 m 直径深锥浓密机，锥角 45°， 耙架最大扭矩 Tmax为 650200 N·m，通常采用耙架扭 矩 Tm 与最大扭矩 Tmax的百分比数值 T 表示浓密机 实际运行中的扭矩大小． 将前述的尾砂基本物理参 数和流变参数，以及深锥浓密机耙架和刮泥耙实测 尺寸( 如表 1) ，代入耙架扭矩计算模型式( 9) 进行 分析． 表 1 某铅锌矿深锥浓密机耙架实测尺寸 Table 1 Thickener rake dimensions in the lead-zinc mine mm D H L θ /( °) d1 ～ d6 Hs h1 h2 h3 9260 4580 6774 45 50 1000 ～ 10000 1585 3510 5270 h4 h5 h6 r1 r2 r3 r4 r5 r6 5315 3820 3170 3965 2515 1105 420 1850 3820 2. 3 泥床高度对耙架扭矩百分比 T 的影响 在底流固体质量分数为 66% ～ 76% ，泥床高度 由 1 ～ 10 m 增大时，模型预测的耙架扭矩百分比如 图 5 所示． 耙架扭矩随底流浓度增大而上升，底流 固体质量分数为 66% 时，扭矩百分比为 7. 93% ～ 8. 19% 之间，底流固体质量分数 76% 扭矩百分比为 12. 59% ～ 12. 86% ． 泥床高度不变时，底流浓度升 高造成的扭矩增大幅度为 4. 67% ． 同时，耙架扭矩 总体随泥床高度变化不大，在泥床高度 1 m 时，底流 固体质量分数 66% 时扭矩最大值为 8. 19% ，底流固 体质量分数 76% 时扭矩最大值为 12. 86% ． 底流浓 度不变时，泥床高度上升造成扭矩百分比增大幅度 为 0. 27% ． 2. 4 底流固体质量分数 C 对耙架扭矩百分比 T 的 影响 不同底流浓度的扭矩预测表明，耙架扭矩随着 底流浓度上升而增加． 以泥床高度 5 m 时的预测情 况为例，底流料浆固体质量分数为 66% 时，耙架扭 矩百分比 T 为 7. 93% ，而底流固体质量分数为 76% 时，扭矩百分比上升至 12. 60% ，如图 6 所示． 通过 对耙架扭矩百分比 T 和底流固体质量分数 C 的拟 合，两者为多项式函数关系，如下式． T = 5. 818C － 0. 093C2 + 5. 229 × 10 － 4C3 － 119. 255 ( 11) 图 5 不同底流固体质量分数时泥床高度对耙架扭矩的影响 Fig． 5 Correlation between bed height and rake torque under differ￾ent underflow mass fractions 3 浓密机运行数据与模型的相互验证 该铅锌矿深锥浓密机运行约 64 h 的生产过程 中，经历了 7 次正式的充填，1 次 12 h 的停止进料． 泥床高度由 2. 5 m 逐步升高，最高达到 9 m． 底流固 体质量分数变化范围为 66% ～ 74% ，耙架扭矩百分 比大部分时间保持在 6% 左右，只有约 12 h 过程中 扭矩达到 8% ～ 12% ，如图 7 所示． 浓密机在 0 ～ 64 h 的运行过程中，泥床高度保持在 2. 5 ～ 9. 18 m 范 围内大幅度波动，最后下降到 3. 5 m，但浓密机耙架 · 676 ·