Рассмотрен вопрос о влиянии концентрации твердой фазы на снижение энергетических затрат и удельной энергоемкости при транспортировании пульпы. Показан порядок подготовки гидросмеси из теку щих хвостов обогащения. Приведена схема и описана работа гидрофицированного агрегата для сгущения и гидротранспорта закладочных смесей. Показана схема движения твердых частиц в одном из узлов комплекса – пластинчатом сгустителе. В сводной таблице указаны основные конструктивные параметры и характеристики пластинчатого сгустителя. Приведен общий вид лабораторной установки, используемой для экспериментальных исследований с гидросмесью при различных концентрациях. Представлен пример расчета производительности, плотности и удельной нагрузки. Определена зависимость напряжения сдвига от градиента скорости для различных концентраций пульпы. Проведены экспериментальные исследования процесса сгущения получения гидросмеси из текущих хвостов обогащения. Выявлено, что геометрические размеры сгустителя зависят от концентрации твердой фазы в транспортируемой смеси. Сделан вывод, что расход гидросмеси и потери напора являются функциями реологических характеристик вязкопластической гидросмеси и могут быть рассчитаны по выведенным расчетным зависимостям.
В статье приведены аналитические расчеты удельных потерь напора при гидравлическом транспортировании гидросмесей хвостов обогащения железной руды Качканарского ГОКа при складировании хвостов обогащения в хвостохранилище. Расчеты выполнены по результатам экспериментальных исследований зависимости удельных потерь напора от шероховатости внутренней поверхности трубопроводов, футерованных полиуретановым покрытием. В процессе экспериментального определения шероховатости полиуретановых покрытий трубопроводов установлено, что величина физической шероховатости покрытий более, чем в четыре раза меньше шероховатости стальных трубопроводов, что приводит к снижению коэффициентов гидравлических сопротивлений, входящих в расчетную формулу удельных потерь напора – формулу Дарси –Вейсбаха. Рассчитаны коэффициенты относительной и эквивалентной шероховатостей для трубопроводов с покрытием и без покрытия. Сравнительные расчеты показали, что применение полиуретановых покрытий гидротранспортных трубопроводов способствует снижению удельной энергии при гидравлическом транспортировании хвостов обогащения железной руды Качканарского ГОКа в 1,5 раза. Для оценки характера и интенсивности изменения физической шероховатости опытных образцов труб с полиуретановым покрытием были выполнены эксперименты по наработке шероховатости на лабораторном гидравлическом стенде. Подготовленная гидросмесь хвостов обогащения железной руды Качканарского ГОКа прокачивалась по кольцевому трубопроводу, в линейной части которого были установлены последовательно три опытных образца труб с покрытием. Эксперименты показали, что шероховатость после наработки 484 ч на всех образцах трубопроводов изменяется незначительно. Значения шероховатости находятся в интервале от 0,814 до 0,862 мкм. В результате обработки экспериментальных данных методами математической статистики получена эмпирическая формула для расчета наработанной шероховатости поверхности полиуретанового покрытия в зависимости от времени работы трубопровода на гидросмеси хвостов обогащения железной руды.
