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矿料组成设计-最大密度曲线

通常在0.3~0.7之间。因此在实际应用时,矿料的级配曲线应该允许在一定范围内波动,所以目前多采用n次幂的通式: p=100(d/D)n n为实验指数。不同n幂的级配曲线,如图10-2所示。

[例] 已知矿料最大粒径为40mm,试用最大密度曲线公式计算其最大密度曲线的各级粒径的通过百分率;并按n=0.3~0.7计算级配范围曲线的各粒级的通过百分率。(提示:矿料各级粒径尺寸按1/2递减)。

解:按n幂公式:最大密度曲线:n=0.5 lgP i=(2-0.5lg40)+0.5lgd i;级配范围曲线:n1=0.3 lgP i1=(2-0.3lg40)+0.3lgd i;n2=0.7 lgP i2=(2-0.7lg40)+0.7lgd i

根据题意,最大粒径D=40mm,各级粒径d i按1/2递减,分别用D和d i代入n幂公式,计算结果列于表10-1中。

粒子干涉理论:根据C.A.G魏矛斯(Weymouth)的研究结果,为达到最大密度,前一级颗粒之

间的空隙,应由次一级颗粒所填充;所余空隙又由再次一级小颗粒所填充,但填充空隙的颗粒粒径

不得大于其间隙之距离,否则大小颗粒粒子之间势必发生干涉现象,使空隙率增大。为避免干涉起

见,大小粒子之间应按一定数量分配,并从临界干涉的情况下可导出前一级颗粒间的距离应为:

矿料组成设计-最大密度曲线

当处于临界干涉状态时t=d,则式(10-6)可改写成式:

矿料组成设计-最大密度曲线

式中:t为前粒级的间隙距离(即等于次粒级的粒径d);D为前粒级的粒径;ψ0为次粒级的理

论实积率(实积率即堆积密度与表观密度之比);ψo为次粒级的实用实积率。

上式即为粒子干涉理论公式。在应用时,如已知集料的堆积密度和表观密度,即可求得集料理

论实积率(ψ0)。连续级配时d/D=1/2,则可按式(10-6')求得实用实积率。由实用实积率可计

算出各级集料的配量(即各分计筛余)。据此可计算得到与富勒最大密度曲线近似的连续级配曲线。

后来,R.瓦利特(Vallete)又发展了粒子干涉理论,提出间断级配矿料的计算方法。

级配曲线范围的绘制,按前述级配理论公式计算出各级集料在矿料的通过百分率,以通过百分

率为纵坐标,以粒径(mm)为横坐标,绘制成曲线,即为理论级配曲线。由于矿料在轧制过程中的

不均匀性,以及混合料配制时的误差,配制的混合料往往不可能与理论级配完全相符合。因此,必

须允许配料的合成级配在适当的范围内波动,这就是“级配范围”。

已知计算参数条件下的级配范围曲线绘制方法如下。

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