粉体工程(第7讲)(粉碎功)
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《粉体科学与工程基础》一、超细粉碎技术材料粉碎技术是一种将大块的固体物料通过机械作用加工成指定的粒度和形状的过程。
它已经被广泛应用于诸如化工、制药、能源、建筑、冶金等领域。
在这些领域中,材料粉碎技术发挥着至关重要的作用,可以大幅提高生产率、品质,同时也为各行各业提供了更好的解决方案。
气流粉碎具有低温无介质粉碎,可粉碎热敏性、低熔点的物料;粉碎系统为整套系统密闭粉碎模式,减少粉尘污染,同时粉碎物料被污染的程度小;出料粒度均匀,表面光滑,形状规则;可满足连续作业需求,产能高等特点。
1.1 常用气流粉碎工艺常用气流粉碎是采用高速气流 (300 ~ 500m/s)或以过热蒸汽 (300 ~400℃ ) 作为粉碎介质对固体物料进行超微粉碎的设备。
主要用于高硬度物料粉碎 ( 如碳化硼、氧化锆 )、非金属矿粉碎 ( 如石英、高岭土、重晶石、麦饭石 ),以及对粉碎温度、粉碎气氛等无特殊要求的物料粉碎。
1.2 低温深冷气流粉碎工艺对于一些低熔点或热敏性物料,需要在低温气氛下进行粉碎,加工工艺中增设空气冷却器或液氮系统,主要工艺设备由氮气压缩机、液氮贮槽、预冷料仓、液氮汽化器、气流粉碎机、防爆除尘器等组成。
对于易燃易爆、易氧化的物料,可以将气源更换为氮气、二氧化碳等惰性气体,主要应用于磁性材料、稀土材料、各类抗生素药物、化妆品等对环境温度及需要惰性气体保护的物料粉碎。
回佳琦等 [1] 研究了高纯氧化铝粉体气流粉碎工艺过程中,分级轮频率、气流压力及给料频率对氧化铝粒度的影响。
结果表明,气流粉碎能够有效提高粉体的分散性,降低粉体的粒度,使粉体粒径的分布范围由原来的 0 ~ 60μm 降至 0 ~ 6μm。
分级轮频率 70.0Hz、气压 0.8MPa、给料频率 4.0Hz 条件下,得到的高纯氧化铝粉体具有良好的分散性和粒度分布。
邹红生等 [2] 利用球磨和蒸汽动能磨粉碎工艺对粉煤灰进行粉碎,结果表明:蒸汽动能磨制备的超细粉煤灰颗粒尺寸分布均匀,且活性指数明显高于球磨机制备的超细粉煤灰;粉煤灰的活性随着其粒径的减小而明显增大,掺入质量分数为 30%、中位粒径D50=5.14μm 的超细粉煤灰,其活性指数可达 104.5%。
第2章统计平均径:弗雷特直径≥马丁直径体积直径:面积直径:面积体积直径:表面积形状因数:体积形状因数:球形度:一个与待测的颗粒体积相等的球形体的表面积与该颗粒的表面积之比。
第5章内摩擦角确定方法:三轴压缩试验、直剪试验、破坏包络线方程破坏面与最小主应力作用方向夹角:破坏面与最最大主应力作用方向(铅垂方向)夹角(摩擦角):第6章粉碎:固体物料在外力作用下克服内聚力,使颗粒的尺寸减小,比表面积增大的过程。
粉磨:使小块物料碎裂成细粉状物料的加工过程。
平均粉碎比:粉碎前平均粒径D与粉碎后平均粒径d之比i。
乘积。
粉碎级数:串联粉碎机的台数。
粉碎的作用和意义:粒度减小,比表面积增大,利于不同物料的均匀混合,便于输送储存,利于提高高温固相反应程度和速度。
搅拌磨:1分类:4结构形式,3工作方式,2工作环境,安放形式,密闭形式2工作原理:内置搅拌器,搅拌器的高速回转使研磨介质和物料在整个筒内不停翻滚,产生不规则运动,使研磨介质和物料之间产生相互撞击和摩擦的双重作用,使物料被磨得很细并得到均匀分散的良好效果。
第7章活化点的分布模式:表面层分布、局部区域分布、整体均匀分布机械力化学导致的化学变化:脱水效应、固相反应第10章分离效率:分离后获得的某种成分的质量与分离前粉体中所含该成分质量之比。
m/m0*100% 分级精度:实际分级曲线相对于理想分级曲线的偏离程度,其偏离程度即曲线的陡峭程度可以用来表示分级的精确度,即分离精度。
筛分设备三种筛序:由粗到细的筛序、由细到粗的筛序,混合筛序筛孔大小表示:用筛目数M表示;或用1cm2面积上所具有的筛孔数表示K=(M/2.5)∧2。
筛分机械:六角形、超细分级原理:离心分级、惯性分级、迅速分级、减压分级气固分离设备收尘效率:串联时:收尘器按原理分类与特点:重力惯性离心过滤电收尘器第11章混合:物料在外力(重力机械力等)作用下发生运动速度和运动方向的改变,使各组分颗粒均匀分布的操作过程。
粉体工程与纳米技术第七章混合与造粒混合造粒第一节混合一、混合目的二、混合机理一、混合目的通过机械的或流体的方法使得不同物理性质(如粒度、密度等)和化学性质(如成分等)的颗粒在宏观上分布均匀的过程。
二、混合机理(1)移动混合(对流混合)——粒子团块从物料中的一处移动到另一处,类似于流体的对流。
扩散混合剪切混合混合状态模型工业上所能达到的最佳混合程度三、混合过程混合时间前期过程后期过程逆混合或偏析适当改变条件,使混合-偏析平衡向有利于混合的方向转化,从而改变混合操作。
最佳混合状态四、影响混合的因素(1)物料本身性质物料形状五、检验标准检验标准:不均质的程度(以长度、面积单位混合长度第二节造粒将小粒径的粉体(或浆体)加工成较大粒级颗粒的过程。
粒化意义粒化过程(三阶段):第一阶段——形成球粒;(1)凝聚造粒含少量液体的粉体,因液体表面张力作用而凝聚。
用搅拌、转动或气流使干粉流动,再添加适量的液体粘结剂,像滚雪球似的使制成的粒子长大。
盘式成球机用螺旋、活塞、辊轮、回转叶片对加湿的粉体加压,并让其通过孔板、网挤出制得颗粒。
(3)压缩造粒利用物料的低熔点特性,根据物料熔融态时的粘度范围,通过特殊的布料装置,将熔融液均匀在其下方匀速移动的钢带上,在钢带下方设置的连续喷淋装置的冷却作用下,使物料在输送、移运过程中得到冷却、固化、包装,从而达将浓缩的浆液通过喷嘴或离心转盘喷出形成微小液滴,在高温热风的作用下,水分迅速蒸发形成干燥颗粒。
喷雾干燥塔。