第六章粉碎机械力化学案例
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粉碎固体物料在外力作用下克服其内聚力使之破碎的过程。
粉碎比物料粉碎前的平均粒径与粉碎后的平均粒径之比称为平均粉碎比。
粉碎级数串联粉碎机台数粉碎流程(1)开路流程从粉(磨)碎机中卸出的物料即为产品,不带检查筛分或选粉设备的粉碎流程。
简单、效率低、产品合格率低(2)闭路流程带检查筛分或选粉设备的粉碎流程。
效率高循环负荷率不合格粗粒作为循环物料重新回至粉碎机中再进行粉碎,粗颗粒回料质量与该级粉碎产品质量之比。
选粉效率检查筛分或选粉设备分选出的合格物料质量与进该设备的合格物料总质量之比。
强度:指对外力的抵抗能力,通常以材料破坏时单位面积所受的力来表示(N/m2)理论强度不含任何缺陷的完全均质材料的强度(相当于原子、离子或分子间的结合力)实际强度一般为理论强度的1/100~1/1000硬度材料抵抗其他物体刻划或压入其表面的能力,也可理解为在固体表面产生局部变形所需的能量易碎(磨)性一定粉碎条件下,将物料从一定粒度粉碎至某一指定粒度所需的比功耗。
----比功耗单位质量物料从一定粒度粉碎至某一指定粒度所需的能量。
脆性脆性材料受力破坏时直到断裂前只出现极小的弹性变形而不出现塑性变形,抗冲击能力较弱。
采用冲击粉碎方法可粉碎。
材料的韧性指在外力作用下,塑性变形过程中吸收能量的能力。
断裂材料的断裂和破坏实质上是在应力作用下达到其极限应变的结果。
脆性材料在应力达到其弹性极限时,材料即发生破坏,无塑性变形出现。
韧性材料在应力略高于弹性极限并达到屈服极限时,尽管应力不断增大,但此时材料并未破坏,自屈服点以后的变形为塑性变形。
粉碎方式(a)挤压粉碎(b)冲击粉碎(c)摩擦-剪切粉碎(d)劈裂-裁断粉碎挤压粉碎:粉碎设备的工作部件对物体施加挤压作用,物料在压力作用下发生粉碎(挤压磨及鄂氏破碎机)挤压-剪切粉碎:挤压和剪切两种粉碎方法相结合的方式(雷蒙磨,立式磨)。
冲击粉碎:包括高速运动的粉碎体对被粉碎物料的冲击和高速运动的物料向固定壁或靶的冲击。
机械力化学效应及应用20世纪20年代~50年代,德国学者W.Osywald从分类学的角度提出了以机械方式诱发化学反应的学科—机械力化学(mechanochemisty)。
1962年奥地利学者K.Peters在第一届欧洲粉碎会议上首次发表了题为《机械力化学反应》的论文,把机械力化学定义为:“物质受机械力的作用而发生化学变化或者物理化学变化的现象”。
如今,机械力化学被认为是关于施加于固体、液体和气体物质上的各种形式的机械能—如压缩、剪切、冲击、摩擦、拉伸、弯曲等引起的物质物理化学性质变化等一系列的化学现象。
如研磨HgCl2时观察到少量Cl2逸出,粉碎碳酸盐时有二氧化碳气体产生,石膏细磨时脱水,石英受冲击后无定形化等,这些都是典型的机械力化学反应。
1 机械力化学效应机械力化学效应是通过对物质施加机械力而引起物质发生结构及物理化学性质变化的过程。
在机械力的不断作用下,起始阶段主要是物质颗粒尺寸的减小和比表面积的增大,但是达到一定程度后,由于小颗粒的聚集而出现粉磨平衡,但并不意味着粉磨过程中粉体的性质不变,事实上它会发生诸多的机械力化学效应。
1.1 晶体结构的变化在超细粉碎过程中,随着机械力的持续作用,矿物的晶体结构和性质会发生多种变化,如颗粒表面层离子的极化变形与重排,使粉体表面结构产生晶格缺陷、晶格畸变、晶型转变、结晶程度降低甚至无定形化等。
例如γ-Fe2O3→α-Fe2O3石英→ 硅石晶型转变是压力和剪切力共同作用的结果。
它使物质不断吸收和积累能量,提供了晶型转变所需的热力学条件,产生晶格形变和缺陷,使之向产物结构转变。
1.2 物质物理化学性质的变化机械力作用引起物质颗粒细化、产生裂纹、比表面积增加等。
这些变化最终会引起物质的分散度、溶解度、溶解速率、密度、吸附性、导电性、催化性、烧结性、离子交换能力和置换能力、表面自由能等理化性质的改变。
如粘土矿物经过超细磨后,可产生具有非饱和剩余电荷的活性点,导致高岭土的离子交换容量、吸附量、膨胀指数、溶解度、反应能力等都发生了变化。
磨粉机械在化学工业中的应用案例分析引言:化学工业作为现代工业的重要组成部分,对于磨粉机械的应用需求很高。
磨粉机械在化学工业中的应用多种多样,既可以用于原材料的粉碎和处理,也可以用于成品的加工和改性。
本文将通过分析几个应用案例,探讨磨粉机械在化学工业中的重要性和实际应用。
一、磨粉机械在化学原料粉碎中的应用1. 橡胶粉碎化学工业中经常会使用橡胶作为原材料进行再加工和改性。
但是,原料的尺寸较大时会影响加工效率,并且不易得到均匀的成品。
因此,磨粉机械在橡胶粉碎过程中起到了重要作用。
例如,某橡胶制品企业生产中使用了球磨机对废旧橡胶进行粉碎。
通过将废旧橡胶放入球磨机中进行高速旋转,橡胶颗粒与磨球的碰撞及摩擦作用下,橡胶颗粒逐渐减小,最终得到所需粒径的橡胶粉。
这样的粉碎方式使废旧橡胶得以回收利用,并且减少了原材料的浪费。
2. 化学品粉末化化学工业中的一些原料或成品需要呈粉末状才能满足后续工艺的需要。
例如,一些化学试剂和精细化工产品需要经过粉碎处理才能得到所需的颗粒大小和形状。
某化工企业在生产过程中需要将颗粒状原料转化为粉末状以满足后续制备工艺的需要。
他们采用了气流粉碎机,在高速气流的作用下,通过颗粒之间的碰撞和摩擦使颗粒破碎,并同时对粉末进行分类和分级,得到粒径均匀的化学品粉末。
这种粉碎方式不仅提高了产品的均匀性和纯度,还降低了颗粒之间的结合力,有利于后续工艺的进行。
二、磨粉机械在化学成品加工中的应用1. 增塑剂制备在塑料工业中,增塑剂的加入对塑料的可塑性和韧性有重要影响。
增塑剂通常需要经过磨粉机械的细磨、混合等处理,以确保增塑剂的粒径均匀且与塑料基体混合均匀。
某塑料企业在生产中使用了球磨机对增塑剂进行细磨。
通过球磨机的高速旋转、摩擦和冲击作用,增塑剂颗粒得到细磨和分散,使其粒径达到要求,并且与塑料基体充分混合。
这样可以提高增塑剂的增塑效果,确保塑料制品具有良好的可塑性和韧性。
2. 颜料制备颜料是化学工业中常用的一种成品,不同颜色的颜料需要通过混合、研磨等工艺制备而成。
粉碎的原理
粉碎是一种常见的物料处理过程,它通过外力的作用使物料内部的结构破碎,
将大块物料分解成小颗粒或粉末。
粉碎的原理主要包括破碎力学原理、破碎机械原理和物料特性原理。
破碎力学原理是指在外力作用下,物料内部受到应力和变形,最终导致物料的
破碎。
物料受到外力作用后,内部会产生应力集中,当应力超过物料的抗压强度时,物料就会发生破碎。
这个过程可以用破碎力学原理来解释和描述,破碎力学原理包括压碎、剪切和弯曲等破碎方式。
破碎机械原理是指破碎设备如何利用外力对物料进行破碎。
常见的破碎设备有
颚式破碎机、冲击式破碎机、锤式破碎机等。
这些设备利用不同的原理对物料进行破碎,比如颚式破碎机通过动颚和静颚的相对运动对物料进行压碎,而冲击式破碎机则通过高速旋转的转子对物料进行冲击破碎。
物料特性原理是指物料自身的性质对破碎过程的影响。
物料的硬度、粘度、湿
度等特性会影响破碎的难易程度和破碎后的颗粒大小。
比如硬度大的物料需要更大的破碎力才能破碎,而粘性大的物料容易粘在破碎设备上,影响破碎效果。
总的来说,粉碎的原理是通过外力作用和破碎设备的运动对物料进行破碎,同
时考虑物料自身的特性对破碎过程的影响。
了解粉碎的原理有助于选择合适的破碎设备、调整破碎参数,提高破碎效率,达到更好的破碎效果。
粉碎的机械化学力效应在粉体材料中的应用现状和发展趋势摘要:机械力化学效应是研究物质在机械力作用下引起的化学变化,是一门新兴的边缘学科。
介绍了粉碎机械力化学的形成和发展过程,对其理论研究及基础研究作了概括的论述,例举了该学科在粉碎中的应用,还闭明了粉碎机械力化学的发展前景。
关键词:机械力化学;粉碎;粉体1.引言在机械力作用下,所诱发的化学变化和物理化学变化称为机械力化学。
机械力包括的范围很广,可以是普通的冲击力、研磨力、压力,还可以是液体中的空穴作用和空气中冲击波作用所产生的压力,故各种凝聚状态下的物质,受到机械力的影响而发生化学变化或物理变化的现象都称为机械力化学现象。
人们在对物料进行超细粉碎的过程中就发现了许多有趣的现象,如粉碎食盐时产生氯气,粉碎碳酸盐时有二氧化碳气体产生,石膏细磨时脱水,石英受冲击后无定形化等,这些都是典型的机械化学反应。
随着机械化学研究的兴起和不断深入,揭示了粉碎过程不仅是传统意义上物质的细化过程,而且还伴有复杂的能量转换的机械化学过程。
一方面,机械化学效应同众多工业密切相关,许多被忽视的或难以解释的现象应从机械化学角度作深入研究,特别是在新型材料高技术领域中,利用机械化学赋予材料的独特性质,可以研制出一般化学方公和加工方法所不能得到的具有特殊性能的材料。
因此,深入开展粉碎机械化学理论研究及应用基础研究,不仅可以促进粉体深加工技术的发展,也能为材料的开发利用开辟新的途径。
另一方面,粉体的超细化及表面改性是当今粉体加工技术的发展方向之一。
2.机械力化学产生的机理与特点物质的粉碎,尤其是细粉碎是一复杂的物理化学过程。
在机械力的不断作用下,起始阶段主要是颗粒尺寸的减小和表面积的增大,但是达到一定程度后,由于小颗粒的聚集而出现粉磨平衡。
粉磨平衡并不意味着粉体的性质不变,若继续施加机械应力,能量会以多种形式贮存起来。
粉磨过程中机械能用于生成新表面的部分仅为1%,而以弹性应力造成的局部应力集中形式的贮能为10%-30%,另外还可通过粉体结构变化(表面结构变化、晶格畸变、多晶转变等)将一部分能量贮存起来,其余则以热能的形式散发。
化学初中教材第六章案例分析化学是一门研究物质的性质、组成、结构、变化和相互作用的科学。
在初中阶段,学生们通过化学教材的学习,逐渐了解到各种物质之间的相互关系和化学反应的本质。
第六章案例分析是初中教材中的重要部分,通过对实际生活和工作中的案例进行分析,帮助学生理解和应用化学知识。
本文将围绕第六章案例分析的意义、具体案例及其分析,并介绍学生在学习过程中需要关注的重点。
一、案例分析的意义案例分析是一种通过具体案例来引发学生思考、培养学生解决问题的能力的教学方法。
在化学学科中,案例分析可以使学生将抽象的知识联系到实际问题,培养学生的观察能力、分析能力和解决问题的能力。
通过案例分析,学生可以更好地理解化学原理,将知识应用于实际生活和工作中。
二、具体案例及其分析1. 案例一:汽车废气排放对环境的影响汽车废气排放是近年来人们关注的一个热点问题。
学生可以通过分析汽车废气成分及其对环境的影响,来理解化学反应与环境之间的关系。
例如,汽车废气中的一氧化碳与大气中的氮氧化物发生反应,会产生臭氧,臭氧对人体健康和环境都有一定的危害。
因此,通过学习汽车废气排放案例,学生可以认识到环境保护的重要性,并了解到化学在环境问题解决中的应用。
2. 案例二:食物中的防腐剂使用分析食品安全一直备受关注,学生可以通过分析食物中常见的防腐剂的成分和作用,来认识到食品中的化学物质对人体健康的影响。
例如,学生可以分析食品中添加的硫酸盐防腐剂,了解其抑制细菌生长的机制,并讨论对人体健康可能造成的潜在危害。
这样的案例分析有助于培养学生对食品安全的认识和保护自身健康的意识。
3. 案例三:化学反应在日常生活中的应用化学反应在日常生活中随处可见,学生可以通过分析一些常见的化学反应应用案例,来加深对化学原理的理解。
例如,学生可以通过分析柠檬酸与碱反应生成的盐类来理解酸碱中和反应的本质,并进一步了解中和反应在调节土壤酸碱性、消除酸雨等方面的应用。
这样的案例分析有助于培养学生对化学反应应用的意识,提高学生的应用能力。
结合实例认识力从这个学期开始,我们开始学习“力学”。
我们遇到的第一个最基本概念是“力”,它是整个力学板块的敲门砖。
可是,“力”到底是什么呢?教材上让我们通过“力的作用效果”来认识力,那这“作用”又是咋回事啊?如此看来,“力”是很抽象的概念,很难“拉”“吸引”“排斥”“击打”“推”等等时,它会有所反应,出现了一定的变化,也就是有了可以看得见的效果。
我们看上面表格中列出的效果:一些物体是形状发生了变化,而另一些物体是运动的情况发生了变化。
既然“效果”都显现出来了,那么作用在物体上产生这些效果的“力”就当然是存在的了。
这样就把抽象难懂的“力”,通过其产生的效果,验证了它的存在,给我们认识“力是物体对物体的作用”辅以了事实依据,从而也就把“力”这个抽象的概念具体化了。
另外,表格中后面的几个例子,你再想象一下文字提供的情境画面:使劲儿踢球时,球被踢飞了,可自己的脚也火辣辣得疼,为什么会有这样的后果呢?那就是,人踢球给球力的时候,球也同时给了人的脚一个力;人用力向前推墙的时候,自己反而向后退去了,这说明什么?这说明人在推墙,对墙施加力的时候,墙也反过来给了人一个向后的力,正是这个力使人的状态发生了变化,由静止动起来,向后退去;同样的道理:人游泳向后划水时给水一个向后的力,水在承受人所给与的力时,也回赠给人一个力,这个力是向前的,它使得人在水中前行。
这样的效果告诉我们:物体间力的作用是相互的,当一个物体A对另一个物体B施力时,物体B也同时对A它施加力的作用,而且物体间的这一对相互作用力方向是相反的。
告诉大家一个小秘密哦:物体间的相互作用力不但方向相反,而且大小也是相等的呢。
那你是不是有了新的疑问:既然物体间的相互作用力大小都相等,可怎么把鸡蛋磕到石头上的时候,鸡蛋破了,石头却完好无损呢?开动你的脑筋和同学们讨论一下吧!。
破碎的物理学原理与工艺流程破碎物理学原理粉碎物理学是在传统的粉碎原理———岩石的机械力学基础上发展起来的,视野更加开阔,对生产的指导意义更加突出。
在传统的粉碎原理中,岩石的机械力学主要考虑两个方面:一是岩矿的物理性质(岩石的结构和构造、孔隙度、含水率和硬度、密度、容重及碎胀性)与其被粉碎的难易程度的关系;二是岩矿在外力作用下,因其性质和载荷大小、速度的不同,发生弹性形变和塑性形变直至粉碎的相关规律。
粉碎物理学则大大地扩大了其研究的范围,也更逼近于粉碎的实际过程。
主要方面有:单颗粒粉碎与料层粉碎,选择性破碎,粉碎极限等。
1.单颗粒粉碎单颗粒粉碎是粉碎技术的基础。
1920年格里菲思提出了强度理论。
在理想情况下,如果施加的外力未超过物体的应变极限,则物体又会恢复原状而未被破碎,但由于固体物料内部存在着许多细微裂纹,将引起应力集中,致使裂纹扩展。
这一理论一直统治着固体单颗粒粉碎机理的研究。
舒纳特于20世纪80 年代中期,归纳了应力状态与颗粒的关系,如图1-9所示,并指出,有关材料特性可分为两类:第一类是作为反抗粉碎阻力参数,第二类是应力所产生的结果参数。
这两类参数不是从熟悉的材料特性(如弹性模数、抗拉强度、硬度等)引导出来的,它们包括有:(1)阻力参数:颗粒强度、断裂能、破碎概率、单面表面的反作用力、被破碎块的组分、磨碎阻力。
(2)结果参数:破裂函数(破碎产物的粒度分布)、表面积的增大、能量效率;材料特性与被粉碎物料结构及载荷条件———物料种类、产地和预处理方法;颗粒强度、形状、颗粒的均匀性;载荷强度、载荷速度、载荷次数、施加载荷的工具形状和硬度、湿度等。
舒纳特等人对此进行了较全面的研究,推进了单颗粒粉碎理论的发展。
2.料层粉碎料层粉碎有别于单颗粒粉碎。
单颗粒粉碎是指粒子受到应力作用及发生粉碎事件是各自独立进行的,即不存在粒子间的相互作用。
而料层粉碎是指大量的颗粒相互聚集,彼此接触所形成的粒子群受到应力作用而发生的粉碎现象,即存在粒子间的相互作用。