提高粉体堆积密度的理论与实验研究
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响． 结果 表 明 ， 通过 调 质 可 以实现煤 粉 粒度 分布 的优 化 ， 其尽 可 能靠 近 紧 密堆 积理 论 所规 定 的粒 使
度 分布特 征 ； 可压 缩堆 积模 型 可 以很 好 地预 测粉 体 颗粒 的堆 积密度 ， 用 经过 调质 后原料 的堆 积效 率
提 高 了 ６０ ； ． 紧密堆积 条件 下 ， 大 水煤 浆 颗 粒 粒度 范 围有 利 于提 高其 堆积 效 率 ； 着调 质 料 的 增 随
１ 理 论 计 算 模 型
１ １ 紧 密 堆 积 的 理 论 基 础—— Ａ ｄ ｅｓｎ粒 度 分 ． ｎ ｒａｏ 布 与堆 积模 型
型 的基 础 上发展 起 来 的 ， 虑 了 粉体 颗 粒 的堆 聚 方 考 式对 堆积 密度 的影 响 ， 引入 了密实 指数 、 拟堆 积密 虚 度 和真 实 堆积密 度 的概 念 ， 而 可压 缩 模 型计 算 的 因
第 ３ 卷 第 １期 ５ ２ １ 年 １月 ０２
煤 炭 转 化
ＣＯＡＬ ＣＯＮＶＥＲＳ ０Ｎ １
Ｖ０． ５ Ｎｏ １ １３ ．
Ｊ ｎ ２ １ ａ． ０ ２
提高粉体堆积 密度的理论与实验研究
陈延 信 ＂ 吴 锋 胡 亚 茹。
摘 要 以 Ａｎ ｒａ ｏ ｄ ｅｓ ｎ理 论 和可 压缩 堆积模 型 为基 础 ， 水 煤浆 颗 粒进 行 了调 质 计 算和 堆积 对 效 率计 算 ， 过 实验验 证 了计 算 结 果 的 准确 性 ， 讨 了粒 度 范 围和 添加 量 等 因素 对 堆 积效 率 的 影 通 探
流动 性和 黏度 等 方 面具 有 重 要 的意 义 ， 解 决 水 煤 对
型 ， 且 给 出了达 到 紧 密堆 积 要 求 的模 型 参 数 的取 而
浆 的运 输 和使 用等 方 面 有 一 定 的作 用 ， 水 煤 浆 技 对
术 的发 展 有重 要 意 义 。 李 静 等［ 将 粗 细 颗 粒 按 不 ３
粒最大 限度地接 近紧密堆 积所 要求 的粒度 分布 ．
同 比例 配合 所 制成 的水 煤浆 的各 项 指标 均能 达 到较
好 值． 研究 是 在 已有研 究基 础上 ， 本 针对 渭化 水煤 浆 颗 粒 的特 点 ， 用 紧 密 堆积 模 型 和堆 积 密 度 计 算 模 采 型 对原 料进 行 调质 和 密 度 计 算 ， 后 通 过 实 际 测 试 然
值范 围 ， 理论完 善 ， 因而 为许 多教科 书所 引用．
本 文 以 已知 粒 度 分 布 的 原 料 为 对 象 ， 一 以 ０ ３ 时 Ａｎ ｒａｏ ．３ ｄｅ ｓ ｎ模 型 描述 的粒度 分 布 为 目标 ， 采 用补 充颗 粒进行 调 质 的方 法 ， 使得 调 质 后 的粉 体 颗
结 果更 符合 实 际情 况． 据 Ｃ ＭＥ 模 型 ， 设 ｉ 根 Ｐ ６ ］ 假 粒
级 的颗 粒 为紧密 堆 积 ， 此 时 粉体 的虚 拟 堆积 密度 则
Ａｎ ｒａｅ ｄ ｅ ｓｎ是 经 典 连 续 颗 粒 堆 积 理 论 的 倡 导 者， “ 在 统计类 似” 的基 础 上 提 出 了连 续 分 布 粒 径 的
１ ）讲 师 ； ）硕 士 生 ， 安 建 筑 科 技 大 学 材 料 学 院科 学 与工 程学 院 ， １０ ５ 西 安 ２ 西 ７０５ 收稿 日期 ：０ １０ —５ 修 回 日期 ：０ 卜１－０ ２ １－ ７０ ； ２ １ １１
第 １ 期
陈延 信 等
提 高 粉 体 堆 积 密 度 的理 论 与 实 验 研 究
可通过 式 （ ） 进行 计算 ： ２来
＊ Ｎ； ￣发 展 改 革委 员 会 ２ １ 产业 技术 研发 资 金 高 技术 产生 发 展项 目（ ２ Ｌ ］ ３ ７ 和 陕西 省重 大科 技 创新 专项 资金 项 目 ｇＮ ００年 ［ＯＯ １７）
（ ０ Ｏ ＫＣＯ — ７ ． ２１Ｚ １ １ ）
一
＝０ （ ） Ｘ ” ０
为最 大粒 径 ； 为模 型参数 ．
㈩
式 中 ： ） 累计 筛 下 百 分 数 ； Ｐ（ 为 ｄ为 当前 粒 径 ； ｄ
Ａｎ ｒａｏ ｄ ｅ ｓｎ不 仅描 述 了连续 粒浆 和改 善水 煤浆 的稳 定 性 、
增加 ， 系统堆 积效 率 增 大 ， 且逼 近 紧密堆积 条件 下 的堆 积效 率 ； 只添加 细粉 时 ， 积效 率与原料 的粒 堆
度组 成相 关． 关 键 词 水 煤 浆 ， 度 分 布 ， 压 缩 模 型 粒 可
中图分 类号 ＴＱ５ １ ＴＱ５ ６ １ １， ３ ．
堆积 模 型．４ ｄ ｅｓ ｎ模 型表 明 ， Ｅ Ａｎ ｒａｏ ］ 当筛下 累积满 足
堆 积密 度 ， 紧 密 堆 积 料 的 密 实 指 数 Ｋ一４ ７ ， 取 ． ５ 代 入公 式 （ ） ３ 中可 求 得 紧 密堆 积 料 的堆 积 密 度 ； ）用 ６ 同样 的方法 可求 得调 质料 的堆积密 度 ． 经过 计算 ， 调 质后 料 的堆 积效 率 为 ０ ６ ５１ 紧 密堆 积 时体 系 的堆 ． ９ ，
０ 引 言
水煤 浆 是 一 种 新 型洁 净 煤 炭 产 品 ， 煤 炭加 工 是
式 （） １ 且 一０ ３ ～０ ５时 ， 认 为粉 体 颗 粒达 到 紧 ．３ ． 可
密堆 积状 态．
行 业 的重 要发 展 方 向 ， 何 提 高 水 煤浆 的 固含 率 一 如
直 是 研 究 者们 关 心 的 问题．】 究 堆 积 效 率 与粒 度 ＿研 分 布 的关 系 ， 水 煤 浆 行业 制浆 技 术 的基 础 理 论 之 是
对计 算 结果 进 行合 理 性 验 证 ， 后 分 析 不 同 的影 响 最 因素对 密度 提 高幅度 的程度 ．
１ ２ 密 度计 算 的 理 论基 础—— 可 压 缩堆 积模 型 理 ．
论 （ Ｐ 模型 ） Ｃ Ｍ
可 压 缩 模 型 是 在 Ｓｏ ａｌ 的线 性 密 度 计 算模 ｔｖ ｌ５ ＿
度 分布特 征 ； 可压 缩堆 积模 型 可 以很 好 地预 测粉 体 颗粒 的堆 积密度 ， 用 经过 调质 后原料 的堆 积效 率
提 高 了 ６０ ； ． 紧密堆积 条件 下 ， 大 水煤 浆 颗 粒 粒度 范 围有 利 于提 高其 堆积 效 率 ； 着调 质 料 的 增 随
１ 理 论 计 算 模 型
１ １ 紧 密 堆 积 的 理 论 基 础—— Ａ ｄ ｅｓｎ粒 度 分 ． ｎ ｒａｏ 布 与堆 积模 型
型 的基 础 上发展 起 来 的 ， 虑 了 粉体 颗 粒 的堆 聚 方 考 式对 堆积 密度 的影 响 ， 引入 了密实 指数 、 拟堆 积密 虚 度 和真 实 堆积密 度 的概 念 ， 而 可压 缩 模 型计 算 的 因
第 ３ 卷 第 １期 ５ ２ １ 年 １月 ０２
煤 炭 转 化
ＣＯＡＬ ＣＯＮＶＥＲＳ ０Ｎ １
Ｖ０． ５ Ｎｏ １ １３ ．
Ｊ ｎ ２ １ ａ． ０ ２
提高粉体堆积 密度的理论与实验研究
陈延 信 ＂ 吴 锋 胡 亚 茹。
摘 要 以 Ａｎ ｒａ ｏ ｄ ｅｓ ｎ理 论 和可 压缩 堆积模 型 为基 础 ， 水 煤浆 颗 粒进 行 了调 质 计 算和 堆积 对 效 率计 算 ， 过 实验验 证 了计 算 结 果 的 准确 性 ， 讨 了粒 度 范 围和 添加 量 等 因素 对 堆 积效 率 的 影 通 探
流动 性和 黏度 等 方 面具 有 重 要 的意 义 ， 解 决 水 煤 对
型 ， 且 给 出了达 到 紧 密堆 积 要 求 的模 型 参 数 的取 而
浆 的运 输 和使 用等 方 面 有 一 定 的作 用 ， 水 煤 浆 技 对
术 的发 展 有重 要 意 义 。 李 静 等［ 将 粗 细 颗 粒 按 不 ３
粒最大 限度地接 近紧密堆 积所 要求 的粒度 分布 ．
同 比例 配合 所 制成 的水 煤浆 的各 项 指标 均能 达 到较
好 值． 研究 是 在 已有研 究基 础上 ， 本 针对 渭化 水煤 浆 颗 粒 的特 点 ， 用 紧 密 堆积 模 型 和堆 积 密 度 计 算 模 采 型 对原 料进 行 调质 和 密 度 计 算 ， 后 通 过 实 际 测 试 然
值范 围 ， 理论完 善 ， 因而 为许 多教科 书所 引用．
本 文 以 已知 粒 度 分 布 的 原 料 为 对 象 ， 一 以 ０ ３ 时 Ａｎ ｒａｏ ．３ ｄｅ ｓ ｎ模 型 描述 的粒度 分 布 为 目标 ， 采 用补 充颗 粒进行 调 质 的方 法 ， 使得 调 质 后 的粉 体 颗
结 果更 符合 实 际情 况． 据 Ｃ ＭＥ 模 型 ， 设 ｉ 根 Ｐ ６ ］ 假 粒
级 的颗 粒 为紧密 堆 积 ， 此 时 粉体 的虚 拟 堆积 密度 则
Ａｎ ｒａｅ ｄ ｅ ｓｎ是 经 典 连 续 颗 粒 堆 积 理 论 的 倡 导 者， “ 在 统计类 似” 的基 础 上 提 出 了连 续 分 布 粒 径 的
１ ）讲 师 ； ）硕 士 生 ， 安 建 筑 科 技 大 学 材 料 学 院科 学 与工 程学 院 ， １０ ５ 西 安 ２ 西 ７０５ 收稿 日期 ：０ １０ —５ 修 回 日期 ：０ 卜１－０ ２ １－ ７０ ； ２ １ １１
第 １ 期
陈延 信 等
提 高 粉 体 堆 积 密 度 的理 论 与 实 验 研 究
可通过 式 （ ） 进行 计算 ： ２来
＊ Ｎ； ￣发 展 改 革委 员 会 ２ １ 产业 技术 研发 资 金 高 技术 产生 发 展项 目（ ２ Ｌ ］ ３ ７ 和 陕西 省重 大科 技 创新 专项 资金 项 目 ｇＮ ００年 ［ＯＯ １７）
（ ０ Ｏ ＫＣＯ — ７ ． ２１Ｚ １ １ ）
一
＝０ （ ） Ｘ ” ０
为最 大粒 径 ； 为模 型参数 ．
㈩
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增加 ， 系统堆 积效 率 增 大 ， 且逼 近 紧密堆积 条件 下 的堆 积效 率 ； 只添加 细粉 时 ， 积效 率与原料 的粒 堆
度组 成相 关． 关 键 词 水 煤 浆 ， 度 分 布 ， 压 缩 模 型 粒 可
中图分 类号 ＴＱ５ １ ＴＱ５ ６ １ １， ３ ．
堆积 模 型．４ ｄ ｅｓ ｎ模 型表 明 ， Ｅ Ａｎ ｒａｏ ］ 当筛下 累积满 足
堆 积密 度 ， 紧 密 堆 积 料 的 密 实 指 数 Ｋ一４ ７ ， 取 ． ５ 代 入公 式 （ ） ３ 中可 求 得 紧 密堆 积 料 的堆 积 密 度 ； ）用 ６ 同样 的方法 可求 得调 质料 的堆积密 度 ． 经过 计算 ， 调 质后 料 的堆 积效 率 为 ０ ６ ５１ 紧 密堆 积 时体 系 的堆 ． ９ ，
０ 引 言
水煤 浆 是 一 种 新 型洁 净 煤 炭 产 品 ， 煤 炭加 工 是
式 （） １ 且 一０ ３ ～０ ５时 ， 认 为粉 体 颗 粒达 到 紧 ．３ ． 可
密堆 积状 态．
行 业 的重 要发 展 方 向 ， 何 提 高 水 煤浆 的 固含 率 一 如
直 是 研 究 者们 关 心 的 问题．】 究 堆 积 效 率 与粒 度 ＿研 分 布 的关 系 ， 水 煤 浆 行业 制浆 技 术 的基 础 理 论 之 是
对计 算 结果 进 行合 理 性 验 证 ， 后 分 析 不 同 的影 响 最 因素对 密度 提 高幅度 的程度 ．
１ ２ 密 度计 算 的 理 论基 础—— 可 压 缩堆 积模 型 理 ．
论 （ Ｐ 模型 ） Ｃ Ｍ
可 压 缩 模 型 是 在 Ｓｏ ａｌ 的线 性 密 度 计 算模 ｔｖ ｌ５ ＿
