The effect of high solids concentration on the rheology of limestone slurry

• Autorzy: Sarnecki K. , Bartosik A.

Warianty tytułu

PL

Wpływ wysokiej koncentracji fazy stałej na własności reologiczne hydromieszaniny

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper deals with solid-liquid limestone slurry with a high solids concentration, which appears widely in a mining and civil engineering industries. Experiments performed in the paper deal with influence of solids concentration on the shear stress. Solids concentration various from 20% wt. to 35% wt. which is most suitable to industry. The main objective of the paper is to determine the flow curves for high solids concentration of slurry at limestone factory and to fit the proper rheological model. The paper proves that most suitable model which fits measured dependence of shear rate on the shear stress is the Herschel-Bulkley rheological model. The exponential increase of shear stress and plastic viscosity with increasing the solids concentration is demonstrated for high solids concentration of limestone slurry.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dla wysokiej koncentracji fazy stałej hydromieszaniny wapiennej, która szeroko występuje w przemyśle wydobywczym i budowlanym. Przedstawiono badania wpływu koncentracji fazy stałej na naprężenie styczne. Masowa koncentracja fazy stałej zmienia się od 20% do 35%, co odpowiada warunkom przemysłowym. Celem artykułu jest wyznaczenie krzywych płynięcia dla wysokiej koncentracji fazy stałej w hydromieszaninie oraz dopasowanie właściwego modelu reologicznego. W pracy udowodniono, że najlepsze dopasowanie do mierzonych zależności naprężenia stycznego od szybkości ścinania daje model reologiczny Herschela-Bulkleya. Ukazano również, że dla wysokich koncentracji fazy stałej w hydromieszaninie wraz ze wzrostem koncentracji fazy stałej lepkość i naprężenie styczne rośną wykładniczo.

Słowa kluczowe

EN

limestone slurry; non-Newtonian slurry; shear stress in slurry; experiments in rheology

PL

hydromieszanina wapienna; hydromieszanina nienewtonowska; naprężenie ścinające w hydromieszaninie; badania reologiczne

• Wydawca: STE GROUP
• Czasopismo: Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji
• Rocznik: 2013
• Tom: z. 1 (3)
• Strony: 135--143
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Sarnecki K.

• Kielce University of Technology. Faculty of Mechatronics and Machine Design

autor

Bartosik A.

• Faculty of Management and Computer Modeling, Al. Tysiąclecia P.P. 7, 25-314 Kielce

Bibliografia

• 1. Bartosik, A.: Laminarisation effect in fine-dispersive slurry flow. Archives of Thermodynamics. vol. 29. No.3, 2008, pp. 69-82.
• 2. Bartosik A.: Simulation and Experiments of Axially-Symmetrical Flow of Fine- and Coarse-Dispersive Slurry in Delivery Pipes. Monograph M-11. Kielce University of Technology 2009.
• 3. Benretem A.: Benidir M., Chaib R.: Factors Influencing Slurry Rheology. World Pumps, July 2010, p. 30-32.
• 4. Cheng.: Viscosity-Concentration Equations and Flow Curves for Suspensions. Chemistry and Industry. vol. 17, 1980, pp. 403-406.
• 5. Clarke B.: Rheology of Coarse Settling Suspensions. Trans. Inst. Chem. Engrs. vol. 45, 1967, pp. 251-256.
• 6. Ferguson J., Kembłowski Z.: Reologia stosowana płynów. DWN. Lódź 1995.
• 7. Kiljański T., Dziubiński M., Sęk J., Antosik K.: Wykorzystanie pomiarów właściwości reologicznych płynów w praktyce inżynierskiej. EKMA. Warszawa 2009.
• 8. Mangesana N., Chikuku R.S., Mainza A.N., Govender I., Westhuizen A.P., Narashima M.: The Effect of Particle Sizes and Solids Concentration on the Rheology of Silica Sand Based Suspensions. The Journal of The Southern African Institute of Mining and Metalurgy. vol. 108, 2008, pp. 237-243.
• 9. Rutgers R.: Relative Viscosity and Concentration. Rheologica Acta, vol. 2, 1962, pp. 305-348.
• 10. Sarnecki K., Bartosik A.: The Effect of Low and Medium Solids Concentration on the Rheology of Limestone Slurry, (in printing).
• 11. Schramm G.: Reologia. Podstawy i zastosowanie. OWN. Poznań 1998.
• 12. Shi F.: Slurry rheology and its effects on grinding. PhD Thesis. Julius Kruttschnitt Mineral Research Centre. University of Queensland 1994.