王洪江等：膏体浓密机扭矩计算模型及其影响因素 ·677· 13r 12 74 ■预测值 一拟合曲线 11 12 10 T-5.818C-0.093C+5.229×10+C119.225 9 R-1 68 10H 66 101520253035404550556064 浓密机运行时间h 图8浓密机运行过程底流固体质量分数和耙架扭矩的变化 66 68 70 727476 底流固体质量分数% 规律 Fig.8 Rake torque percentage variation with underflow mass fraction 图6泥床高度5m条件下底流固体质量分数对粑架扭矩百分比 during thickener operation 的影响 Fig.6 Correlation between underflow mass fraction and rake torque 测规律相符 percentage at 5 m bed height T=12.624C-0.264C2+0.002C3-164.392 扭矩百分比大部分时间保持在6%左右，与计算模 (12) 型中泥床高度对耙架扭矩影响较小的预测相符. 12r +实测数据 一拟合曲线 12 12 T-12.624C-0.264C2+0.002C3-164.392 + 10 R-0.42 10 10 8 64 66 68 70 72 74 05101520253035404550556065 底流固体质量分数% 浓密机运行时间小 图9底流固体质量分数对耙架扭矩的影响 图7浓密机运行过程中泥床高度和耙架扭矩百分比的变化规律 Fig.9 Correlation between underflow mass fraction and rake torque Fig.7 Rake torque percentage variation with bed height during percentage thickener operation 结合浓密机实际运行过程中底流固体质量分数 4结论 和耙架扭矩百分比变化曲线（图8），可知耙架扭矩 (1)基于耙架在料浆内部形成的剪切体上下端 随底流固体质量分数增加而上升，在浓密机运行期 面和侧面的剪切应力分布规律，将耙架扭矩视为水 间，由最初底流固体质量分数65.8%上升至 平横梁、导水杆和刮泥耙克服料浆初始剪切应力而 72.3%.当浓密机底流固体质量分数在66%~70% 转动所需的扭矩之和，提出了耙架扭矩计算模型. 时，耙架扭矩百分比保持在6%左右.但底流固体质 (2)通过建立浓密过程中尾砂料浆初始剪切应 量分数上升至72%时，耙架扭矩百分比由5.8%剧 力与料浆固体质量分数的函数关系，获取浓密机内 增至10.4%，扭矩百分比增幅4.6%.与计算模型 不同高度水平的泥床料浆固体质量分数和相应初始 预测的耙架扭矩百分比随底流固体质量分数呈多项 剪切应力值，提高了模型计算精度 式函数上升，增大幅度为4.67%相符 (3)计算模型表明，耙架扭矩随底流浓度升高 将浓密机运行过程中底流固体质量分数和扭矩 而增大，且呈多项式函数关系，底流浓度升高造成的 百分比的变化实测数据进行拟合（如图9），得到耙 扭矩增大幅度为4.67%：泥床高度变化对耙架扭矩 架扭矩百分比T与底流固体质量分数C的拟合函 影响较小，影响幅度仅为0.27%. 数式（如下式），两者呈多项式函数关系，与模型预 (4)某铅锌矿膏体浓密机64h的运行期间，底王洪江等: 膏体浓密机扭矩计算模型及其影响因素 图 6 泥床高度 5 m 条件下底流固体质量分数对耙架扭矩百分比 的影响 Fig． 6 Correlation between underflow mass fraction and rake torque percentage at 5 m bed height 扭矩百分比大部分时间保持在 6% 左右，与计算模 型中泥床高度对耙架扭矩影响较小的预测相符． 图 7 浓密机运行过程中泥床高度和耙架扭矩百分比的变化规律 Fig． 7 Ｒake torque percentage variation with bed height during thickener operation 结合浓密机实际运行过程中底流固体质量分数 和耙架扭矩百分比变化曲线( 图 8) ，可知耙架扭矩 随底流固体质量分数增加而上升，在浓密机运行期 间，由最初底流固体质量分数 65. 8% 上 升 至 72. 3% ． 当浓密机底流固体质量分数在 66% ～ 70% 时，耙架扭矩百分比保持在 6% 左右． 但底流固体质 量分数上升至 72% 时，耙架扭矩百分比由 5. 8% 剧 增至 10. 4% ，扭矩百分比增幅 4. 6% ． 与计算模型 预测的耙架扭矩百分比随底流固体质量分数呈多项 式函数上升，增大幅度为 4. 67% 相符． 将浓密机运行过程中底流固体质量分数和扭矩 百分比的变化实测数据进行拟合( 如图 9) ，得到耙 架扭矩百分比 T 与底流固体质量分数 C 的拟合函 数式( 如下式) ，两者呈多项式函数关系，与模型预 图 8 浓密机运行过程底流固体质量分数和耙架扭矩的变化 规律 Fig． 8 Ｒake torque percentage variation with underflow mass fraction during thickener operation 测规律相符． T = 12. 624C － 0. 264C2 + 0. 002C3 － 164. 392 ( 12) 图 9 底流固体质量分数对耙架扭矩的影响 Fig． 9 Correlation between underflow mass fraction and rake torque percentage 4 结论 ( 1) 基于耙架在料浆内部形成的剪切体上下端 面和侧面的剪切应力分布规律，将耙架扭矩视为水 平横梁、导水杆和刮泥耙克服料浆初始剪切应力而 转动所需的扭矩之和，提出了耙架扭矩计算模型． ( 2) 通过建立浓密过程中尾砂料浆初始剪切应 力与料浆固体质量分数的函数关系，获取浓密机内 不同高度水平的泥床料浆固体质量分数和相应初始 剪切应力值，提高了模型计算精度． ( 3) 计算模型表明，耙架扭矩随底流浓度升高 而增大，且呈多项式函数关系，底流浓度升高造成的 扭矩增大幅度为 4. 67% ; 泥床高度变化对耙架扭矩 影响较小，影响幅度仅为 0. 27% ． ( 4) 某铅锌矿膏体浓密机 64 h 的运行期间，底 · 776 ·