基于停留时间的深锥浓密机耙架扭矩计算模型

在膏体充填过程中，间歇式充填作业会使料浆在深锥浓密机(DCT)中的停留时间延长。为研究料浆停留时间对DCT耙架扭矩的影响，首先，进行不同停留时间下的深锥相似模拟实验，得到底流料浆屈服应力与耙架扭矩的变化规律；其次，将DCT耙架分解为水平横梁、导水杆、耙臂及刮泥耙这4个构件进行受力分析，联立屈服应力与停留时间的函数关系，建立不同停留时间的DCT耙架扭矩计算模型。最后，对扭矩计算值与实测值的相对误差进行分析，结合对DCT锥部泥层的观测，探索停留时间对耙架扭矩的影响及压耙机理。研究结果表明：模型中耙架扭矩随停留时间的变化规律与实际结果一致，可划分为缓慢增长和快速增长2个阶段；粗颗粒尾砂(CPT)在“重-压-剪”三力作用下，随着停留时间延长而不断向DCT底部运移、密实，逐渐在锥部形成“高CPT占比、高浓度、高摩擦、难屈服”的“三高一难”致密层，料浆反作用于耙臂和刮泥耙导致耙架扭矩增大，最终导致DCT压耙。