CN104198337A - 一种计算铁精矿浆体滑动角和安息角特性的实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种计算铁精矿浆体滑动角和安息角特性的实验装置，其特征在于：包括侧板（1）、刻度底板（3）以及支架（4），侧板（1）与刻度底板（3）垂直连接，支架（4）沿着所述刻度底板（3）上的刻度线移动，密封有待测铁精矿浆体的玻璃圆管（2）一端位于刻度底板（3）上并被侧板（1）定位，玻璃圆管（2）另一端固定于支架（4）上。本发明通过可自由滑动的支架使得浆体滑动角、安息角特性实验操作更加具有简易性和准确性，改善现有的实验操作完全依赖经验的方法，提高了操作的简易性、科学性，减少误差，实验精确。
Description
技术领域
本发明属于长距离浆体管道输送浆体实验领域，涉及一种浆体特性实验的装置，尤其是涉及一种用于铁精矿浆体滑动角、安息角特性实验的装置。
背景技术
浆体实验是浆体管道输送的重要领域，浆体滑动角、安息角特性实验尤其重要，其为长距离浆体管道带浆停车后能否实现再次启动提供判断依据。
如图1所示，滑动角实验要求满足实验条件的矿浆装满玻璃圆管且管口密封后，玻璃圆管一端不动，另一端缓慢提升并稳定后，能测量到表面细颗粒初始运动时玻璃圆管与水平面所成角度θ，及角度θ对应的坡度。若实验结果所得角度θ对应的坡度大于管道施工所埋设的最大坡度，则说明管道带浆停车后，浆体细颗粒能原地垂直沉降，沉降后不会产生滑动堵塞管道。
安息角实验要求设定玻璃圆管坡度（设定值与管道施工所埋设的最大坡度等同，例如15%），装满达标浆体且管口密封后，玻璃圆管在设定坡度下沉降24小时，检查沉积的颗粒外形轮廓，在管子底端1/4处，沉积的颗粒表面与管轴平行，上层形成水道，无堵塞。安息角实验“上层形成水道”是长距离浆体管道带浆停车24小时后实现再次启动的必备条件。
现浆体滑动角、安息角特性实验主要靠操作人员依据现场手动测量，要求实验操作人员有丰富的实战操作经验及理论知识，否则无法胜任；操作过程掺杂主观因素过多，造成不同的操作人员实验结果迥异，误差较大。
发明内容
本发明设计了一种计算铁精矿浆体滑动角和安息角特性实验装置，其解决的技术问题是现有铁精矿浆体滑动角、安息角特性实验主要靠操作人员依据现场手动测量，要求实验操作人员有丰富的实战操作经验及理论知识，否则无法胜任；操作过程掺杂主观因素过多，造成不同的操作人员实验结果迥异，误差较大。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：
一种计算铁精矿浆体滑动角和安息角特性的实验装置，其特征在于：包括侧板（1）、刻度底板（3）以及支架（4），侧板（1）与刻度底板（3）垂直连接，支架（4）沿着所述刻度底板（3）上的刻度线移动，密封有待测铁精矿浆体的玻璃圆管（2）一端位于刻度底板（3）上并被侧板（1）定位，玻璃圆管（2）另一端固定于支架（4）上。
进一步，支架（4）包括圆弧支撑架（41）、支杆（42）以及支座（43），圆弧支撑架（41）通过支杆（42）与支座（43）连接，圆弧支撑架（41）的半径与玻璃圆管（2）的半径相同。
进一步，支座（43）上设有中心线（44），中心线（44）指示刻度底板（3）上的刻度。
进一步，侧板（1）固定在刻度底板（3）的“0”刻度线位置。
进一步，刻度底板（3）的长度大于玻璃圆管（2）的长度，刻度底板（3）的宽度大于玻璃圆管（2）的直径。
一种铁精矿浆体滑动角特性的测试方法，包括以下步骤：实施铁精矿浆体滑动角特性实验时，满足实验条件的铁精矿矿浆装满玻璃圆管（2）且管口密封后，玻璃圆管（2）一端不动并用侧板（1）定位，玻璃圆管（2）另一端架在圆弧支撑架41上，缓慢将支架（4）往侧板（1）方向滑动后，能测量到玻璃圆管（2）中铁精矿浆体表面细颗粒初始运动时支座中心线（8）所对应刻度底板（3）的刻度，测定记录中心线（8）对应刻度底板（3）的刻度值，而支架（4）的高度为固定值，可推导出玻璃圆管（2）与刻度底板（3）所成角度θ以及角度θ对应的坡度。
一种铁精矿浆体安息角特性的测试方法，包括以下步骤：实施浆体安息角特性实验时，要求设定玻璃圆管（2）的坡度，设定值与管道施工所埋设的最大坡度等同；装满达标铁精矿浆体且管口密封的玻璃圆管（2）在设定坡度下沉降24小时，检查沉积的颗粒外形轮廓，在玻璃圆管（2）靠近刻度底板（3）端的1/4处，沉积的颗粒表面与玻璃圆管（2）管轴平行，并且上层形成水道，则说明长距离浆体管道带浆停车24小时后实现再次启动不会导致管道堵塞；反之，上层不能形成水道则会出现堵塞。
该计算铁精矿浆体滑动角和安息角特性实验装置具有以下有益效果：
（1）本发明通过可自由滑动的支架使得浆体滑动角、安息角特性实验操作更加具有简易性和准确性，改善现有的实验操作完全依赖经验的方法，提高了操作的简易性、科学性，减少误差，实验精确。
（2）本发明装置结构简单，安装方便。
（3）本发明实验操作简易，经简单培训即可操作。
附图说明
图1：现有铁精矿浆体滑动角特性实验示意图；
图2：本发明计算铁精矿浆体滑动角和安息角特性实验装置的结构示意图；
图3：图2中支架结构示意图。
附图标记说明：
1—侧板；2—玻璃圆管；3—刻度底板；4—支架；41—圆弧支撑架；42—支杆；43—支座；44—中心线。
具体实施方式
下面结合图2和图3，对本发明做进一步说明：
如图2所示，一种浆体特性实验的装置，所述装置包括侧板1、玻璃圆管2、刻度底板3、支架4。
实施浆体滑动角特性实验时，满足实验条件的矿浆装满玻璃圆管2且管口密封后，玻璃圆管2一端不动，另一端架在圆弧支撑架41上，缓慢将支架4往侧板1滑动后，能测量到表面细颗粒初始运动时支座中心线8所对应刻度底板3的刻度，测定记录中心线8对应刻度底板3的刻度值，而支架4的高度为固定值，可推导出玻璃圆管2与刻度底板3所成角度θ，及角度θ对应的坡度。
实施浆体安息角特性实验时，要求设定玻璃圆管2的坡度（设定值与管道施工所埋设的最大坡度等同，例如15%），装满达标浆体且管口密封的玻璃圆管2在设定坡度下沉降24小时，检查沉积的颗粒外形轮廓。
具体来说，支架4高度为固定值（例如10cm），坡度为设定值（例如15%），推导出支架4离侧板1的距离（例如10/15%=66.7cm），支座的中心线8对应刻度底板3的刻度线，然后固定支架4并保持坡度不变，把玻璃圆管2架设在固定位置的支架4上沉降24小时，检查沉积的颗粒外形轮廓。
如图3所示，一种浆体特性实验的装置，装置的核心部件为支架4，支架4能在刻度底板3上自由滑动，支座43的中心线8所对应刻度底板3的刻度反映出支架4离侧板1的距离，支架4的高度设定为固定值（例如10cm），通过测定支架4离侧板1的距离值和其高度值可推导出玻璃圆管2与水平面所成角度θ，及角度θ对应的坡度。支架4由圆弧支撑架41、支杆42以及支座43组成。圆弧支撑架41能很好的和玻璃圆管2的弧度吻合，起承载固定玻璃圆管2作用；支座43能在刻度底板3上自由滑动；中心线44能准确指示刻度底板3的刻度。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种计算铁精矿浆体滑动角和安息角特性的实验装置，其特征在于：包括侧板（1）、刻度底板（3）以及支架（4），侧板（1）与刻度底板（3）垂直连接，支架（4）沿着所述刻度底板（3）上的刻度线移动，密封有待测铁精矿浆体的玻璃圆管（2）一端位于刻度底板（3）上并被侧板（1）定位，玻璃圆管（2）另一端固定于支架（4）上。
2.根据权利要求1所述计算铁精矿浆体滑动角和安息角特性的实验装置，其特征在于：支架（4）包括圆弧支撑架（41）、支杆（42）以及支座（43），圆弧支撑架（41）通过支杆（42）与支座（43）连接，圆弧支撑架（41）的半径与玻璃圆管（2）的半径相同。
3.根据权利要求2所述计算铁精矿浆体滑动角和安息角特性的实验装置，其特征在于：支座（43）上设有中心线（44），中心线（44）指示刻度底板（3）上的刻度。
4.根据权利要求1-3中任何一种所述计算铁精矿浆体滑动角和安息角特性的实验装置，其特征在于：侧板（1）固定在刻度底板（3）的“0”刻度线位置。
5.根据权利要求1-4中任何一种所述计算铁精矿浆体滑动角和安息角特性的实验装置，其特征在于：刻度底板（3）的长度大于玻璃圆管（2）的长度，刻度底板（3）的宽度大于玻璃圆管（2）的直径。
6.一种铁精矿浆体滑动角特性的测试方法，包括以下步骤：实施铁精矿浆体滑动角特性实验时，满足实验条件的铁精矿矿浆装满玻璃圆管（2）且管口密封后，玻璃圆管（2）一端不动并用侧板（1）定位，玻璃圆管（2）另一端架在圆弧支撑架41上，缓慢将支架（4）往侧板（1）方向滑动后，能测量到玻璃圆管（2）中铁精矿浆体表面细颗粒初始运动时支座中心线（8）所对应刻度底板（3）的刻度，测定记录中心线（8）对应刻度底板（3）的刻度值，而支架（4）的高度为固定值，可推导出玻璃圆管（2）与刻度底板（3）所成角度θ以及角度θ对应的坡度。
7.一种铁精矿浆体安息角特性的测试方法，包括以下步骤：实施浆体安息角特性实验时，要求设定玻璃圆管（2）的坡度，设定值与管道施工所埋设的最大坡度等同；装满达标铁精矿浆体且管口密封的玻璃圆管（2）在设定坡度下沉降24小时，检查沉积的颗粒外形轮廓，在玻璃圆管（2）靠近刻度底板（3）端的1/4处，沉积的颗粒表面与玻璃圆管（2）管轴平行，并且上层形成水道，则说明长距离浆体管道带浆停车24小时后实现再次启动不会导致管道堵塞；反之，上层不能形成水道则会出现堵塞。
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