磁化水对膏体料浆管道输送摩阻损失影响试验研究

doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2018.06.811

Abstract

Abstract:

To explore the influence of magnetized water on rheological properties of paste slurry pipeline conveying，an indoor experiment was carried out.On the basis of self-made L-inclined tube test device，the physical simulation test of gravity flow of paste slurry under different magnetizing conditions was carried out by orthogonal experimental design.The experimental results were optimized and screened in the end.The results show that the rheological properties of paste slurry can be effectively improved by magnetized water.Besides，magnetized water can reduce yield stress and plastic viscosity of slurry with suitable magnetization conditions，which can improve the reliability of slurry pipeline transportation at the same time.Furthermore，contrasting with blank group，when the magnetic induction being 200～300 mT，magnetized time being 15～25 min and cycling rate being 0.5～1.5 L/s,the friction loss of paste slurry is the smallest,the yield stress and plastic viscosity are reduced by 8%~20% and 12%~35% respectively.

Key words: magnetized water, paste slurry, friction loss, yield stress, plastic viscosity, L-inclined tube, magnetization condition, orthogonal test

CLC Number:

TD853

Zhipeng LAN,Xinmin WANG,Qinli ZHANG,Qiusong CHEN. Experiment Research on Magnetized Water’s Effect on Friction Loss of Paste Slurry in Pipeline Transport[J].Gold Science and Technology, 2018, 26(6): 811-818.

Figures/Tables 13

Fig.1

Fig.2

Fig.3

Table 1

Table 2

Table 3

Table 4

Experimental scheme of orthogonal design"

组别	A	B	C	试验方案ABC
1	1	1	1	$A 1 B 1 C 1$
2	1	2	2	$A 1 B 2 C 2$
3	1	3	3	$A 1 B 3 C 3$
4	2	1	2	$A 2 B 1 C 2$
5	2	2	3	$A 2 B 2 C 3$
6	2	3	1	$A 2 B 3 C 1$
7	3	1	3	$A 3 B 1 C 3$
8	3	2	1	$A 3 B 2 C 1$
9	3	3	2	$A 3 B 3 C 2$

Table 4

Fig.4

Table 5

Experimental data of L-inclined tube device"

组别	料浆密度（ρ）/（kg· $m - 3$ ）	料浆高度/m		时间/s		料浆质量/kg
组别	料浆密度（ρ）/（kg· $m - 3$ ）	$? H 1$	$? H 2$	$t 1$	$t 2$	$M 1$	$M 2$
KB	1952	1.441	1.387	8.9	7.7	3.452	3.680
1	1952	1.346	1.375	6.1	5.6	4.286	4.376
2	1952	1.413	1.393	4.3	4.7	5.420	5.641
3	1952	1.329	1.315	6.8	7.4	5.190	5.372
4	1952	1.364	1.362	4.2	3.8	6.525	5.874
5	1952	1.253	1.337	3.2	2.7	9.981	10.020
6	1952	1.238	1.241	2.8	3.5	7.550	9.510
7	1952	1.385	1.389	4.9	5.2	5.890	6.320
8	1952	1.350	1.353	3.5	4.2	7.020	8.490
9	1952	1.249	1.256	5.1	4.4	8.630	7.630

Table 5

Table 6

Rheological parameters of paste slurry in different test groups"

组别	循环水流量（Q）/（L·s^-1）	磁化时间（T）/min	磁感应强度（B）/mT	流速（ $v 1$ ）/ （m·s^-1）	流速（ $v 2$ ）/ （m·s^-1）	屈服应力 $(τ o$ ）/Pa	塑性黏度 $(η) / (P a ? s)$
KB	-	-	-	0.125	0.101	62.776	0.061
1	0.5	5	150	0.204	0.183	57.351	0.048
2	0.5	15	250	0.313	0.329	54.370	0.041
3	0.5	25	350	0.190	0.199	51.262	0.047
4	1.5	5	250	0.404	0.406	55.931	0.052
5	1.5	15	350	0.969	0.814	52.530	0.035
6	1.5	25	150	0.709	0.704	54.644	0.048
7	2.5	5	350	0.317	0.314	52.552	0.041
8	2.5	15	150	0.528	0.524	59.473	0.058
9	2.5	25	250	0.453	0.442	53.831	0.039

Table 6

Table 7

Range analysis result of influence factors"

指标	特征项	水平值	A	B	C
屈服应力（ $τ o$ ）/Pa	均值	1	54.33	55.28	57.16
		2	54.37	55.46	54.71
		3	55.29	53.25	52.11
	极差	R	0.96	2.21	5.04
塑性黏度（ $η) / (P a ? s)$	均值	1	0.045	0.047	0.051
		2	0.045	0.045	0.044
		3	0.046	0.045	0.041
	极差	R	0.001	0.002	0.010

Table 7

Fig.5

Fig.6

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成分	质量分数	成分	质量分数
Cu	0.23	Al₂O₃	2.06
Pb	0.036	CaO	10.19
Zn	0.064	SiO₂	14.28
S	8.50	MgO	4.62
Fe	32.86

物料名称	密度/（t·m^-3）	容重/（t·m^-3）	孔隙率/%
全尾砂	3.07	1.13	60.20
普通硅酸盐水泥	3.10	1.30	58.00

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Experiment Research on Magnetized Water’s Effect on Friction Loss of Paste Slurry in Pipeline Transport

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