.1430 工程科学学报.第43卷，第11期 100um 100m 100m 100um 100m 100um 100μm 100m 100m 图5初始泥层高度T5cm粑架转速0.1rmin条件下不同时刻的絮团结构pVM图像 Fig.5 PVM image of aggregate structure at different time under initial mud bed height of 75 cm and rake frame rotating speed of 0.1 rmin- 2.40 c @=0rmin- 2.4 a @=0.1 rmin- ■H=75cm D=5.94460237 △aw=l.0rmin-1 2.35fQ H=45 cm @=10 r'min- H=25 cm 2.30 0 ■ D,=5.9440237 2.3 0 △ D,=5.1758a204 0 D=4.5058a.1 2.2 D=5.46060.221 D,=5.40582Iw/ 2.15 D,=5.368a21 2.1 40 45 50 5560657075 2.1 45 55 60。 65 70 75 Porosity,/ Porosity,/% 图6不同剪切速率条件下絮团分形维数和孔隙率的关系曲线 图7不同初始泥层高度条件下絮团分形维数和孔隙率的关系曲线 Fig.6 Relationship between aggregate fractal dimension and porosity Fig.7 Relationship between aggregate fractal dimension and porosity under different shear rates under different initial mud bed heights 于絮团密实化，可促进料浆脱水，初始泥层高度 用的浓密机耙架剪切速率在1到20s之间阿，且 75cm时，絮团分形维数最高，絮团密实程度更高， 随泥层内高度位置的不同而变化，本文采用平均 脱水程度更高.但初始泥层高度25和45cm时，絮 剪切速率G计算絮团强度.根据式(1)~(6)，绘制 团分形维数并未随泥层高度上升而增加，推测泥 不同剪切条件下，絮团的最大尺寸与平均粒径的 层过低时，耙架搅拌作用破坏絮团结构，提高了密 分布情况，可知剪切速率的增加造成絮团平均尺 实程度 寸和絮团最大尺寸减小，但絮团直径减小的速率 3.3剪切速率和初始泥层高度对絮团直径的影响 随剪切速率上升而增大，如图8 实验浓密机采用的耙架由一根中心传动轴、 同时，绘制不同初始泥层高度H条件，絮团的 两根水平横梁、左右对称的3根导水杆组成，水平 最大尺寸与平均粒径的分布情况，可知随初始泥 横梁用于固定竖直导水杆.尾矿浓密过程一般采 层高度增加，絮团最大尺寸与絮团平均粒径都呈于絮团密实化，可促进料浆脱水. 初始泥层高度 75 cm 时，絮团分形维数最高，絮团密实程度更高， 脱水程度更高. 但初始泥层高度 25 和 45 cm 时，絮 团分形维数并未随泥层高度上升而增加，推测泥 层过低时，耙架搅拌作用破坏絮团结构，提高了密 实程度. 3.3    剪切速率和初始泥层高度对絮团直径的影响 实验浓密机采用的耙架由一根中心传动轴、 两根水平横梁、左右对称的 3 根导水杆组成，水平 横梁用于固定竖直导水杆. 尾矿浓密过程一般采 用的浓密机耙架剪切速率在 1 到 20 s−1 之间[25] ，且 随泥层内高度位置的不同而变化，本文采用平均 剪切速率 G 计算絮团强度. 根据式（1）～（6），绘制 不同剪切条件下，絮团的最大尺寸与平均粒径的 分布情况，可知剪切速率的增加造成絮团平均尺 寸和絮团最大尺寸减小，但絮团直径减小的速率 随剪切速率上升而增大，如图 8. 同时，绘制不同初始泥层高度 H 条件，絮团的 最大尺寸与平均粒径的分布情况，可知随初始泥 层高度增加，絮团最大尺寸与絮团平均粒径都呈 Aggregate growth Aggregate reconstruction Aggregate densification 100 μm 100 μm 100 μm 100 μm 100 μm 100 μm 100 μm 100 μm 100 μm 图 5    初始泥层高度 75 cm 耙架转速 0.1 r·min−1 条件下不同时刻的絮团结构 PVM 图像 Fig.5    PVM image of aggregate structure at different time under initial mud bed height of 75 cm and rake frame rotating speed of 0.1 r·min−1 40 45 50 55 60 65 70 75 2.1 2.2 2.3 2.4 Fractal dimension, DF DF=5.944δ −0.237 DF=5.460δ −0.221 DF=5.405δ −0.218 DF=5.175δ −0.206 Porosity, δ/% ω=0 r·min−1 ω=0.1 r·min−1 ω=1.0 r·min−1 ω=10 r·min−1 图 6    不同剪切速率条件下絮团分形维数和孔隙率的关系曲线 Fig.6     Relationship  between  aggregate  fractal  dimension  and  porosity under different shear rates Fractal dimension, DF 45 50 55 60 65 70 75 2.10 2.15 2.20 2.25 2.30 2.35 2.40 DF=5.944δ −0.237 DF=4.505δ −0.17 H=75 cm H=45 cm H=25 cm Porosity, δ/% DF=5.368δ −0.218 图 7    不同初始泥层高度条件下絮团分形维数和孔隙率的关系曲线 Fig.7     Relationship  between  aggregate  fractal  dimension  and  porosity under different initial mud bed heights · 1430 · 工程科学学报，第 43 卷，第 11 期