还原铁砂安息角检测 堆积密度、真密度检测

还原铁砂安息角、堆积密度与真密度检测方法及要点

一、安息角检测

1. 定义与意义
安息角（休止角）是散体颗粒自然堆积形成的料堆与水平面的夹角，反映颗粒流动性及接触行为，是评价铁砂输送、储存稳定性的关键参数。其值受颗粒形状、尺寸、湿度及表面粗糙度影响。

2. 检测方法

• 注入法：

• 设备：使用锥度60°±0.5°的不锈钢漏斗（流出口径5mm）、电镀钢底板（直径80mm）、量角器。

• 步骤：

• 适用性：适用于流动性较好的铁砂，重复性误差≤1%。

1. 将漏斗固定于水平台面，用塞棒堵住流出口。

2. 将铁砂装入量筒并刮平，倒入漏斗。

3. 抽出塞棒，使铁砂自由流落至底板形成锥体。

4. 用量角器测量锥体母线与水平面夹角，连续测定3~5次，取算术平均值。

• 排出法：

• 设备：可旋转圆筒（直径20~50cm）、倾斜台。

• 步骤：

• 适用性：适用于流动性较差的铁砂，但仅能测量停止休止角。

1. 将铁砂装入圆筒，逐渐增加转速至颗粒开始滑动。

2. 记录此时圆筒倾斜角度，即为安息角。

• 倾斜法：

• 设备：倾斜平板（表面粗糙度Ra0.8~1.6μm）、角度测量仪。

• 步骤：

• 适用性：适用于需要全面评估流动性的场景。

1. 将铁砂置于平板上，缓慢提升平板一端至颗粒开始滑动。

2. 测量平板与水平面夹角，可获得极限休止角与停止休止角。

3. 注意事项

• 注入法需确保漏斗流出口与底板中心垂直，避免偏心影响结果。

• 排出法需控制圆筒转速范围（0.5~2转/分钟），避免颗粒飞溅。

• 倾斜法需保持平板表面清洁，避免杂质干扰摩擦力。

二、堆积密度检测

1. 定义与意义
堆积密度指铁砂在自然堆积状态下的单位体积质量，反映其填充率与空隙率，是计算运输成本、储存容量及混凝土配合比的重要参数。

2. 检测方法

• 标准容量升法（参照GB/T 14684-2023《建筑用砂》）：

• 设备：1L容量升、漏斗或料勺、直尺、电子秤（精度1g）。

• 步骤：

• 计算公式：

1. 将铁砂通过4.75mm筛网，在105±5℃烘箱中烘干至恒重，冷却至室温。

2. 用漏斗或料勺将铁砂自然缓慢装入容量升，高出部分用直尺沿口刮平。

3. 称取容量升与铁砂总质量，jingque至1g。

4. 重复三次试验取平均值。

ρL=Vm2−m1×1000

1其中，$\rho_L$为堆积密度（kg/m³），$m_1$为容量升质量（kg），$m_2$为容量升与铁砂总质量（kg），$V$为容量升容积（L，需换算为m³）。

• 振实密度法（参照GB/T 5162-2023《金属粉末 振实密度的测定》）：

• 设备：振实密度仪、量筒、电子秤。

• 步骤：

• 适用性：适用于需要评估铁砂在振动条件下的堆积特性。

1. 将铁砂装入量筒至一定高度，固定于振实密度仪上。

2. 以固定振幅（0.5~2mm）和频率（10~50Hz）振动至体积不再变化。

3. 测量振实后体积，计算密度。

3. 注意事项

• 装填过程中禁止振动容器，确保自然堆积状态。

• 振实密度法需控制振动参数，避免过度压实导致结果偏差。

• 试验环境温度应保持在20±5℃，避免温度影响铁砂体积。

三、真密度检测

1. 定义与意义
真密度指铁砂在juedui密实状态下的单位体积质量，反映其材料本身的密度特性，是计算孔隙率、评估材料纯度及优化工艺参数的关键参数。

2. 检测方法

• 比重瓶法（参照GB/T 6730.5-2023《铁矿石 全铁含量的测定》）：

• 设备：25ml比重瓶、电子天平（感量0.0001g）、热水浴、蒸馏水。

• 步骤：

• 计算公式：

1. 洗净烘干比重瓶，称取质量m1。

2. 取烘干铁砂样品装入比重瓶（约1/3容积），称取瓶与样品质量m2。

3. 向瓶内注入蒸馏水至2/3容积，在热水浴中煮沸排除气泡，冷却后注满水，塞紧瓶塞，擦干外壁，称取瓶、样品与水总质量m3。

4. 倒出样品与水，洗净比重瓶，注满蒸馏水，称取瓶与水质量m4。

ρo=(m4−m1)−(m3−m2)(m2−m1)⋅ρ

1其中，$\rho_o$为真密度（g/cm³），$\rho$为蒸馏水密度（通常取1g/cm³）。

3. 注意事项

• 煮沸排除气泡时需控制温度，避免铁砂氧化或结构变化。

• 比重瓶需严格干燥，避免水分残留影响结果。

• 试验环境湿度应控制在50%以下，防止样品吸湿。

四、综合检测建议

1. 采样代表性：从不同批次、不同位置的铁砂堆中多点取样，混合后缩分至试验所需量。

2. 仪器校准：定期校准电子秤、量角器、比重瓶等设备，确保数据准确性。

3. 安全防护：操作时佩戴防尘口罩、护目镜及耐酸碱手套，避免铁砂粉尘吸入或接触皮肤。

4. 数据记录：详细记录试验条件（温度、湿度、设备参数）及结果，便于追溯与分析。

5. 标准依据：检测方法需符合GB/T 14684-2023、GB/T 5162-2023、GB/T 6730.5-2023等国家标准。