立式砂仓断面积和高度研究及应用

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2016.07.027

东北大学学报:自然科学版 ›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (7): 1040-1044.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2016.07.027

立式砂仓断面积和高度研究及应用

陈秋松¹，张钦礼¹，王新民^1,2，肖崇春³

(1. 中南大学资源与安全工程学院，湖南长沙410083； 2. 湖南中大设计院有限公司，湖南长沙410075； 3. 飞翼股份有限公司，湖南长沙410075)

收稿日期:2014-12-16 修回日期:2014-12-16 出版日期:2016-07-15 发布日期:2016-07-13
通讯作者: 陈秋松
作者简介:陈秋松(1988-)，男，福建长乐人，中南大学博士研究生；张钦礼(1964-)，男，山东潍坊人，中南大学教授，博士生导师；王新民(1958-)，男，安徽安庆人，中南大学教授，博士生导师.
基金资助:
“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAC09B02).

Study on the Sectional Area and Height of Vertical Sand Silo and Its Application

CHEN Qiu-song¹， ZHANG Qin-li¹， WANG Xin-min^1,2， XIAO Chong-chun³

1. School of Resources and Safety Engineering， Central South University， Changsha 410083， China; 2. Hunan Zhongda Design Institute Co.， Ltd.， Changsha 410075， China; 3. Feny Corporation Limited， Changsha 410075， China.

Received:2014-12-16 Revised:2014-12-16 Online:2016-07-15 Published:2016-07-13
Contact: ZHANG Qin-li
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摘要/Abstract

摘要： 基于室内实验、集料供排平衡理论、流体动力学理论，提出立式砂仓断面积和高度的计算模型.断面积计算模型的核心是有效沉降速度，通过沉降规律分析，提出有效沉降速度为干涉沉降结束时液面下降高度与沉降时间之比.高度计算模型由压缩层、沉降层、溢流层、储砂空间和稳定放砂高度组成，核心是压缩层高度计算，应用流体动力学理论提出压缩层高度和砂浆浓度的关系式.以某矿立式砂仓为例，计算得到立式砂仓直径D为10m，砂仓高度H为26.5m.现场试运行结果表明:砂仓底流体积分数可达44%(质量分数69%)，溢流水体积分数控制在3%以下，浓缩效果良好.

关键词: 充填, 立式砂仓, 断面积, 有效沉降速度, 压缩层, 砂仓高度

Abstract: Based on indoor experiments， aggregate balance theory and fluid dynamics theory， mathematical models of vertical sand silo area and height were established. The core of sectional area calculation model is the effective sedimentation velocity which is equal to the ratio of the descent height of the liquid level and the sedimentation time. The height calculation model consists of compression layer， sedimentation layer， overflow layer， reserving sand space and stable sand height. Because the calculation of the compression layer height is the key part in the model， an equation on compression layer height and mortar concentration was put forward. Then this method was applied to a vertical sand silo. It was got that the diameter of the vertical sand silo is 10m， and the height of vertical sand silo is 26.5m. The field operation trial showed that the bottom flow volume fraction of sand silo can reach 44% (the mass fraction is 69%) and the volume fraction of over-flow water can be controlled under 3%， which means the concentration effect is very well.

Key words: filling, vertical sand silo, sectional area, effective sedimentation velocity, compression layer, silo height

中图分类号:

TD853

陈秋松，张钦礼，王新民，肖崇春. 立式砂仓断面积和高度研究及应用[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2016, 37(7): 1040-1044.

CHEN Qiu-song， ZHANG Qin-li， WANG Xin-min， XIAO Chong-chun. Study on the Sectional Area and Height of Vertical Sand Silo and Its Application[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2016, 37(7): 1040-1044.

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