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文檔簡介

1、第三章第三章 粉粒體的制備粉粒體的制備 概論概論本講內(nèi)容本講內(nèi)容破碎破碎粉磨粉磨分級分級粉體的合成與制備方法粉體的合成與制備方法一、粉碎概論一、粉碎概論粉碎粉碎:以外力克服固體物料質(zhì)點間內(nèi)聚力使物料尺寸減小的過程。1.1 粉碎的定義與分料粉碎的定義與分料1.2 物料的硬度、脆性與強度物料的硬度、脆性與強度 硬度硬度:莫氏硬度:滑石為1,金剛石為10。 硬質(zhì)物料7-10,中等硬度物料4-6,軟質(zhì)物料1-3。脆性脆性:物料的抗沖擊力大小韌性韌性:物料的抗斷裂阻力大小 Ib=H/KcIb:脆性指數(shù),H硬度,Kc:韌性值機械強度機械強度:單位面積所能承受的外力,即物料的抗破碎阻 力,直接影響粉碎過程及

2、效率。 抗壓強度、抗剪強度、抗彎強度和抗拉強度強度大、硬度高的物料稱為堅硬物料。強度大、硬度高的物料稱為堅硬物料。 1.3 易碎性與易磨性易碎性與易磨性反映物料粉碎的難易程度。強度和硬度都大的物料較難粉碎,硬度大而強度不大的物料較硬度小而強度大的物料易于粉碎。粉碎的難易程度與物料的硬度、脆性、韌性、機械強度以及物料的粒度、粉碎機械原理、工藝流程等因素有關(guān)。易碎系數(shù)(Km):粉碎標準物料的單位電耗Eb與粉碎干燥狀態(tài)下某一物料的單位電耗E之比。 物料的易碎系數(shù)愈大,愈容易粉碎。物料的易碎系數(shù)愈大,愈容易粉碎。 1.4 粉碎的施力方式粉碎的施力方式壓碎壓碎:擠壓力(a)擊碎擊碎:沖擊力(b)磨剝磨剝

3、:摩擦力(c)彎折彎折:彎曲力(d)劈碎劈碎:劈力(e)粉碎方式的選擇粉碎機械的選擇粉碎機械的選擇 物料硬度、脆性、韌性、機械強度;物料尺寸硬質(zhì)物料硬質(zhì)物料 以彎折配合沖擊作用進行粉碎 以磨剝作用粉碎,設(shè)備磨損嚴重脆性物料脆性物料 以彎折、劈碎或沖擊作用進行粉碎 以磨剝作用粉碎,產(chǎn)品中細粉量偏多韌性、粘性物料韌性、粘性物料 采用磨剝方式粉碎 1.5 粉碎比粉碎比定義:粉碎前物料尺寸與粉碎后物料尺寸的比值。種類:以顆粒平均尺寸計算粉碎比(平均粉碎比)以顆粒定值通過率尺寸計算粉碎比以顆粒最大線尺寸計算粉碎比(極限粉碎比)公稱粉碎比有效粉碎比多級粉碎:多臺粉碎機械串聯(lián)作業(yè)各段粉碎比ii :各臺粉碎機

4、的粉碎比;總粉碎比it :粉碎前后物料尺寸之比, ii = ii ii ii ii 單級粉碎:單臺粉碎機械單獨作業(yè)破碎比為310,粉碎比為40400; 概論概論破碎破碎粉磨粉磨分級分級粉體的合成與制備方法粉體的合成與制備方法二、破碎二、破碎擠壓式破碎機:顎式、旋回、圓錐、輥式?jīng)_擊式破碎機:錘式、反擊式2.1、顎式破碎機、顎式破碎機粗碎大塊堅硬或磨蝕性很強的物料。粗碎大塊堅硬或磨蝕性很強的物料。構(gòu)造簡單,價格低廉,維護方便。簡擺式顎式破碎機簡擺式顎式破碎機n工作部件:n破碎腔n調(diào)整裝置n保險裝置n支撐裝置n傳動機構(gòu)n粒度控制:n改變后推力板支座的墊板n移動楔鐵n移動推力板復(fù)擺式顎式破碎機復(fù)擺式顎

5、式破碎機 只有一個推力板,動顎的懸掛軸同時是傳動的偏心軸,取消了連桿。 動顎運動軌跡復(fù)雜:上端圓形,中部橢圓形,下端圓弧形。 產(chǎn)品粒度通過楔鐵調(diào)整排料口間隙控制。比簡擺式顎式破碎機生產(chǎn)能力增加30%,但齒板磨損更嚴重。2.2、圓錐破碎機、圓錐破碎機動錐和固定錐。動錐做偏心旋轉(zhuǎn)運動,使物料受到擠壓、彎曲、剪切作用而破碎。連續(xù)破碎,生產(chǎn)能力較顎式破碎機大,功耗低。旋回破碎機旋回破碎機n工作部件:工作部件:n 動錐正置,固定錐倒置,支承裝置結(jié)構(gòu)簡單。n粒度調(diào)整:粒度調(diào)整:n 產(chǎn)品粒度通過升、降主軸和動錐來改變排料口寬度進行調(diào)節(jié)。n過載保護:過載保護:n 通過傳動皮帶輪上的保險銷破壞來實現(xiàn)n適用范圍和

6、特點:適用范圍和特點:n 粗碎堅硬物料n 產(chǎn)量大n 能耗低n 產(chǎn)品粒度均勻菌形圓錐破碎機菌形圓錐破碎機n工作部件:工作部件:n 動錐正置,固定錐正置,支承裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜;n 根據(jù)平行帶的高度分為標準型、短頭型和中間型。n粒度調(diào)整:粒度調(diào)整:n 產(chǎn)品粒度通過調(diào)整固定錐的高度位置來改變排料口寬度進行調(diào)節(jié)。n過載保護:過載保護:n 利用機身周圍保險彈簧的壓縮或液壓油缸的泄壓實現(xiàn)。n適用范圍和特點:適用范圍和特點:n 標準型適用中碎,短頭型適用細碎,中間型適用中細碎n 產(chǎn)量大,能耗低n 產(chǎn)品粒度均勻n 設(shè)備較貴,檢修和維護困難2.3 錘式破碎機錘式破碎機中碎硬脆性物料,細碎中硬和軟質(zhì)物料。中碎硬脆性物料

7、,細碎中硬和軟質(zhì)物料。 生產(chǎn)能力大,破碎比高,能耗低,結(jié)構(gòu)簡單緊湊。粉碎堅硬物料時錘頭和篦條磨損大,粉碎粘濕性物料生產(chǎn)能力降低。最常用的是單轉(zhuǎn)子、多排、鉸接、不可逆式錘式破碎機。2.4 反擊式破碎機反擊式破碎機破碎脆性、纖維性及中破碎脆性、纖維性及中硬以下物料,硬以下物料,破碎比大,過粉碎少,破碎效率高,能耗低,結(jié)構(gòu)簡單緊湊,維修方便。 結(jié)構(gòu)與錘式破碎機類似,只是板錘與轉(zhuǎn)子剛性連接,利用轉(zhuǎn)子的整體動能沖擊物料。 破碎腔中有兩段沖擊板,物料受到板錘和沖擊板反復(fù)沖擊破碎,也存在物料之間的沖擊破碎。2.5 輥式破碎機輥式破碎機破碎堅硬、濕度或粘性大的物料,產(chǎn)品中立方體物破碎堅硬、濕度或粘性大的物料,

8、產(chǎn)品中立方體物料較多。料較多。結(jié)構(gòu)簡單緊湊,價格低廉,粒度調(diào)整方便。雙輥破碎機雙輥破碎機彈簧的壓力平衡兩輥之間粉碎作用力,以保持排料口間隙;遇硬質(zhì)非破碎物體時,彈簧被壓縮,可動輥避讓。光面輥:擠壓作用,中硬或堅硬物料。槽面輥:擠壓、剪切作用,強度不大的脆性或粘濕性物料。齒面輥:擠壓、劈裂作用,片狀軟質(zhì)或低硬度脆性物料。 輥壓機輥壓機工作件:一個固定輥,一個可沿導軌移動的可動輥,由液壓系統(tǒng)推動。預(yù)應(yīng)力粉碎:50500MPa作用力使物料粉碎或“壓片”,改善粉料的易磨性。n輥壓機粉碎系統(tǒng)輥壓機粉碎系統(tǒng):n輥壓機、n分級機、n球磨機、n打散機組 概論概論破碎破碎粉磨粉磨分級分級粉體的合成與制備方法粉體

9、的合成與制備方法三、粉磨三、粉磨粉磨機粉磨機摩擦類摩擦類擠壓類擠壓類施力方式?jīng)_擊類沖擊類快速磨快速磨慢速磨慢速磨工作速度球磨機球磨機礫磨機礫磨機自磨機自磨機輥式磨輥式磨振動磨振動磨行星磨行星磨攪拌磨攪拌磨沖擊磨沖擊磨氣流磨氣流磨3.1、球磨機、球磨機1、球磨機分類與特性、球磨機分類與特性n球磨機的性能特點球磨機的性能特點n優(yōu)點優(yōu)點:n物料適應(yīng)性強,生產(chǎn)能力大。n粉碎比高,產(chǎn)品粒度可調(diào)。n可進行干法或濕法操作。n結(jié)構(gòu)簡單,密閉性好,運行可靠n缺點:n粉磨效率低,大部分能量轉(zhuǎn)變?yōu)榉鬯檫^程中的熱量和噪音耗散掉。n造價較高,需要配置昂貴的減速裝置。n磨介和襯板金屬磨耗量大。2、球磨機主要結(jié)構(gòu)、球磨機主

10、要結(jié)構(gòu)n研磨介質(zhì):研磨介質(zhì):n呈拋物線軌跡拋落或呈瀉落狀態(tài)下滑n磨機襯板:磨機襯板:n利用表面形態(tài)產(chǎn)生不同的摩擦利用表面形態(tài)產(chǎn)生不同的摩擦力力n保護筒體n調(diào)整各倉磨介的運動狀態(tài)n影響粉磨粒度、效率、產(chǎn)量和影響粉磨粒度、效率、產(chǎn)量和金屬磨耗量金屬磨耗量n隔倉板隔倉板n分隔各倉磨介n防止大顆粒物料竄向出料端n控制磨內(nèi)物料流速 3、球磨機主要工作參數(shù)、球磨機主要工作參數(shù)工作轉(zhuǎn)速、磨介填充率、磨介級配工作轉(zhuǎn)速、磨介填充率、磨介級配(1)工作轉(zhuǎn)速)工作轉(zhuǎn)速:決定研磨介質(zhì)的運動狀態(tài),影響粉磨效果、功率消耗、生產(chǎn)能力及磨介和襯板的磨損狀況。 實際工作轉(zhuǎn)速實際工作轉(zhuǎn)速:取決于磨機的規(guī)格、襯板形狀、磨介種類、生

11、產(chǎn)方式、填充率、物料性質(zhì)和粒度等因素。一般是臨界轉(zhuǎn)速nc的65-85%。臨界轉(zhuǎn)速臨界轉(zhuǎn)速nc:緊貼襯板的磨介剛好能隨筒體一起回轉(zhuǎn)而不致產(chǎn)生拋落運動的最低轉(zhuǎn)速。 理論適宜轉(zhuǎn)速理論適宜轉(zhuǎn)速nt:緊貼襯板的磨介產(chǎn)生最大沖擊粉碎功的轉(zhuǎn)速 002 .323 .42DnDntcD0為筒體的有效直徑,筒體內(nèi)徑減去2倍襯板厚度,m(2)磨介級配:)磨介級配:是指不同尺寸的磨介組分以某一質(zhì)量比率關(guān)系進行組合的規(guī)律。取決于物料的入磨粒度和產(chǎn)品粒度,筒體直徑和轉(zhuǎn)速,襯板形狀和壽命??梢酝ㄟ^最大球徑、平均球徑和各倉具體級配來控制。 最大球徑最大球徑Db:n必須滿足大尺寸物料的沖擊粉碎。n球徑過大,磨介裝填數(shù)目減少,降

12、低沖擊次數(shù),增大球間空隙率,物料流速過快,影響粉磨效果,加大對磨機和襯板的沖擊負荷。n以下為最大球徑的三個經(jīng)驗公式:平均球徑:是各級鋼球的直徑和其相對質(zhì)量進行加權(quán)平均的球徑。n物料粒度粗、硬度大,平均球徑大;n產(chǎn)品粒度較粗,增大處理能力,平均球徑大;n磨機直徑大時,平均球徑??;n磨機相對轉(zhuǎn)速高,平均球徑小 ;n濕法粉磨,平均球徑可加大。磨介級配:合理級配,應(yīng)使各倉粉磨能力平衡,產(chǎn)品粒度適宜,達到預(yù)計產(chǎn)量。通常采用56級級配,級配過多,空隙率更小,影響排料速度。級配確定方法:n根據(jù)給料粒級分布,磨介級配與之大致相當。n根據(jù)給料粒度和生產(chǎn)經(jīng)驗選定鋼球,使每種直徑鋼球的總面積相等,據(jù)此算出鋼球的比率

13、。n生產(chǎn)中可根據(jù)鋼球在磨內(nèi)磨損達到平衡時的級配作為配球的依據(jù),采取兩頭小、中間大的級配方式。 (3)磨介填充率:是指裝入球磨機的磨介體積與筒體有效容積的比值,或磨介所占斷面積與筒體有效斷面積的比值。磨介填充率的確定:n進料粒度粗、硬度大和增加產(chǎn)量時,可適當提高磨介填充率;n當產(chǎn)品粒度范圍放寬時,可適當提高磨介填充率;n當磨機轉(zhuǎn)速高,襯板提升能力強時,可適當降低填充率;n當采用單層隔倉板時,前倉填充率要略高于后倉。 磨介填充率的大?。簄一般在2545%之間;n干法粉磨:2835%;n棒磨機:濕法3540%,干法35%;n閉路流程球磨40%;n閉路流程中長磨3032%;n開路流程多倉磨為2528%

14、n粉磨兼烘干式磨機,一般取2528%。3.2、輥式磨、輥式磨1、工作原理、工作原理 電機經(jīng)減速機驅(qū)動碾盤旋轉(zhuǎn)并帶動滾輪轉(zhuǎn)動,利用壓碎和料床粉碎原理(應(yīng)力通過顆粒本身傳遞和釋放,致使顆粒產(chǎn)生裂縫和碎裂)進行粉磨。 擠壓、剪切作用 風環(huán)氣流作用區(qū) 分級機分選,較粗顆粒重新回落到碾盤再行粉磨2、輥式磨結(jié)構(gòu)特征、輥式磨結(jié)構(gòu)特征輥輪和碾盤輥輪和碾盤平盤、錐或柱形輥組合平盤、錐或柱形輥組合:物料移動阻力小,調(diào)整輥壓彌補對產(chǎn)、質(zhì)量的影響。溝槽盤、輪胎形輥組合溝槽盤、輪胎形輥組合:物料移動平穩(wěn),能保持良好的接觸面,調(diào)整間隙減少對產(chǎn)、質(zhì)量的影響。碾盤形式滾輪形狀磨機名稱(a)平形盤圓錐斜輥萊歇磨(b)溝槽形盤輪

15、胎形斜輥費爾夫磨CK磨IHI磨OK磨(c)蝶形平盤圓柱斜輥雷蒙磨(d)溝槽形盤輪胎形半分直輥伯力鳩斯磨(e)平形盤圓柱直輥Atox磨(f)溝槽形盤球形輥匹托磨E形磨加壓方式:加壓方式:n小型輥式磨小型輥式磨:彈簧加壓、懸輥式離心力加壓n大中型輥式磨大中型輥式磨:液壓式(油缸、蓄能器:減緩粉碎中的沖擊波動,吸收過載壓力)分級機分級機n靜態(tài)分級機靜態(tài)分級機:固定設(shè)置的切向葉片、導流板和錐殼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生離心力。調(diào)整切向葉片的角度、導流間隙來調(diào)整產(chǎn)品粒度。n動態(tài)分級機動態(tài)分級機:回轉(zhuǎn)的柱形或倒錐形葉輪產(chǎn)生離心力。改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速以改變產(chǎn)品粒度。n動態(tài)分級機結(jié)構(gòu)較靜態(tài)分級機復(fù)雜,但分級效率較高,產(chǎn)品粒度細,調(diào)整

16、便捷。3、輥式磨主要工作參數(shù)、輥式磨主要工作參數(shù)n工作轉(zhuǎn)速(中速磨)工作轉(zhuǎn)速(中速磨)n取決于輥輪壓力、數(shù)量和規(guī)格,碾盤尺寸和轉(zhuǎn)速,料床厚度與磨內(nèi)風速。n適宜的工作轉(zhuǎn)速可提高產(chǎn)量,降低功耗。n輥輪壓力(輥輪壓力(10-35MPa)n隨著壓力增加,粉碎粒度減小,但壓力達到某一臨界值后,粒度不再變化或變化不大。n壓力臨界值取決于物料的性質(zhì)和給料粒度。n增加輥輪壓力可增加產(chǎn)量,但功耗增加,輥輪和碾盤的磨損加劇n 風量與風速風量與風速n風環(huán)處風速可以控制物料的循環(huán)量和料床厚度。n筒體截面風速影響分級效率。n風掃用風量一般不低于正常用風量的70%。n烘干用風量應(yīng)與風掃用風量匹配。4、輥式磨的性能特點、輥

17、式磨的性能特點n優(yōu)點優(yōu)點n 能耗低,粉磨效率高n 烘干能力強,若配置熱風爐,原料水分可達15-20%。n 入磨粒度大,可達50-150mm。n 占地面積小,噪音低。 n弱點弱點n 不適用于磨蝕性大的物料n 輥式磨主要用于脆性或中等硬度物料的粉磨。 3.3、振動磨、振動磨工作原理工作原理 一個或多個彈簧支撐的磨筒,其內(nèi)裝有磨介,通過偏心塊等激振裝置驅(qū)動磨筒作劇烈振動或振動與回轉(zhuǎn)復(fù)合運動,磨介對物料產(chǎn)生振動沖擊、剝磨作用而粉碎。工作參數(shù)工作參數(shù)振動加速度可達610個重力加速度,振幅為320mm,振動頻率為2025Hz。優(yōu)點優(yōu)點:粉碎效率高,能耗低,產(chǎn)量大,產(chǎn)品粒度均勻缺點缺點:對彈簧支撐和軸承要求

18、高,噪音大。行星磨行星磨:當轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動時,球磨罐在繞轉(zhuǎn)盤軸公轉(zhuǎn)、的同當轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動時,球磨罐在繞轉(zhuǎn)盤軸公轉(zhuǎn)、的同時又繞自身軸做行式的反向自轉(zhuǎn)運動,罐中磨球和材料在時又繞自身軸做行式的反向自轉(zhuǎn)運動,罐中磨球和材料在高速運動中相互碰撞、擠壓、摩擦、達到粉碎、研磨與混高速運動中相互碰撞、擠壓、摩擦、達到粉碎、研磨與混合勻化樣品的目的,其效率比傳統(tǒng)的滾筒式球磨機要高出合勻化樣品的目的,其效率比傳統(tǒng)的滾筒式球磨機要高出許多倍。許多倍。攪拌磨攪拌磨沖擊磨沖擊磨:分級式?jīng)_擊磨是利用高速旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)體上的錘分級式?jīng)_擊磨是利用高速旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)體上的錘頭、葉片、棒體等對粉碎的物料進行沖擊,借物料與回轉(zhuǎn)頭、葉片、棒體等對粉碎

19、的物料進行沖擊,借物料與回轉(zhuǎn)體的激烈沖擊,高速飛行的物料之間的高速撞擊和回轉(zhuǎn)體體的激烈沖擊,高速飛行的物料之間的高速撞擊和回轉(zhuǎn)體與定子或邊壁的剪切研磨,實現(xiàn)對物料進行超細粉碎的目與定子或邊壁的剪切研磨,實現(xiàn)對物料進行超細粉碎的目的。的。氣流磨氣流磨:壓縮空氣經(jīng)過冷凍、過濾、干燥后,經(jīng)噴嘴形壓縮空氣經(jīng)過冷凍、過濾、干燥后,經(jīng)噴嘴形成超音速氣流射入旋轉(zhuǎn)研磨室,使物料呈流態(tài)化,在旋轉(zhuǎn)成超音速氣流射入旋轉(zhuǎn)研磨室,使物料呈流態(tài)化,在旋轉(zhuǎn)粉碎室內(nèi),被加速的物料在數(shù)個噴嘴的噴射氣流交匯點匯粉碎室內(nèi),被加速的物料在數(shù)個噴嘴的噴射氣流交匯點匯合,產(chǎn)生劇烈的碰撞、磨擦、剪切而達到顆粒的超細粉碎。合,產(chǎn)生劇烈的碰撞

20、、磨擦、剪切而達到顆粒的超細粉碎。粉碎后的物料被上升的氣流輸送至葉輪分級區(qū)內(nèi),在分級粉碎后的物料被上升的氣流輸送至葉輪分級區(qū)內(nèi),在分級輪離心力和風機抽力的作用下,實現(xiàn)粗細粉的分離,粗粉輪離心力和風機抽力的作用下,實現(xiàn)粗細粉的分離,粗粉根據(jù)自身的重力返回粉碎室繼續(xù)粉碎,合格的細粉隨氣流根據(jù)自身的重力返回粉碎室繼續(xù)粉碎,合格的細粉隨氣流進入旋風收集器,微細粉塵由袋式除塵器收集,凈化的氣進入旋風收集器,微細粉塵由袋式除塵器收集,凈化的氣體由引風機排出。體由引風機排出。 概論概論破碎破碎粉磨粉磨分級分級粉體的合成與制備方法粉體的合成與制備方法四、分級四、分級分級:分級:對由不同粒徑組成的固體顆粒,按尺

21、寸大小進行不同粒度級別分離的過程。分級分級粉 碎粉 碎系統(tǒng)系統(tǒng)閉路粉碎系統(tǒng)閉路粉碎系統(tǒng):粉碎作業(yè)與分級組合使用,可控制粒度大小和分布,提高粉碎效率,降低能耗。開路粉碎系統(tǒng)開路粉碎系統(tǒng):無分級的粉碎作業(yè)流體分級流體分級:利用顆粒在流體介質(zhì)中的力學作用(如利用重力和離心力不同)篩分分級篩分分級:利用具有一定孔徑尺寸的篩面物料物料破粉碎破粉碎粉料粉料能否直接用?能否直接用?分級分級能否用?能否用?4.1、分級的定義與分類、分級的定義與分類4.2、分級機性能評價、分級機性能評價理想的粒徑分級:理想的粒徑分級:粒徑大于DK(分級粒徑)的顆粒被分入粗粉組,粒徑小于DK的顆粒被分入細粉組。實際的粒徑分級:實

22、際的粒徑分級:一部分比DK大的顆?;烊肓思毞劢M,而一部分比DK小的顆?;烊氪址劢M。對分級機的性能評價:對分級機的性能評價:用分級誤差大小來表征。4.3、篩分分級、篩分分級 篩分篩分:利用具有一定尺寸的孔徑或縫隙的篩面進行固體顆粒的分級,固體顆粒被分為篩上料和篩下料。1、篩面、篩面棒條篩棒條篩:篩孔為長方形,用于粒度大于50mm的大塊物料預(yù)篩分編織篩網(wǎng)編織篩網(wǎng):金屬絲或尼龍絲編織而成,工業(yè)篩3-100mm、試驗篩37m甚至更小沖孔篩板沖孔篩板:鋼板沖孔制成,有圓孔、方孔、長方形孔等,用于12-50mm中等粒級物料的篩分篩子篩子型號型號我國現(xiàn)行標準:我國現(xiàn)行標準:ISO制制,方孔邊長表示篩孔大小

23、以前標準:公制篩號以前標準:公制篩號,每平方厘米篩面面積上所含篩孔數(shù)目表示篩孔大小,以1cm長度上篩孔的數(shù)目表示篩號英制篩英制篩:以每英寸長度上篩孔數(shù)目表示篩目2、篩分效率及影響因素、篩分效率及影響因素篩分作業(yè)兩個指標篩分作業(yè)兩個指標篩分效率:篩分效率:實際得到的篩下料質(zhì)量與給入篩子的物料中所含粒徑小于篩孔尺寸的物料質(zhì)量之比處理能力:處理能力:單位時間內(nèi)篩分的物料質(zhì)量影響篩分效率的因素影響篩分效率的因素l物料性質(zhì)物料性質(zhì):顆粒形狀、粒度分布、含水量、附著凝聚性、靜電性l篩分機方面篩分機方面:篩面、篩面振動、顆粒運動、操作條件旋轉(zhuǎn)篩、振動篩3、篩分設(shè)備、篩分設(shè)備4.4、流體分級、流體分級1、濕式

24、分級機、濕式分級機螺旋分級機螺旋分級機:利用機械結(jié)構(gòu)將沉積的大顆粒排出。螺旋分級機、圓錐分級機、水力旋流器螺旋分級機、圓錐分級機、水力旋流器耙式分級機耙式分級機浮槽分級機浮槽分級機圓錐分級機圓錐分級機:利用重力或離心力將不同沉降速度的顆粒分離排出。脫泥斗脫泥斗自動排料圓錐分級機自動排料圓錐分級機胡基胡基(Hukki)圓錐分級機圓錐分級機虹吸排料圓錐分級機虹吸排料圓錐分級機水力旋流器水力旋流器:顆粒漿料以一定壓力從給料管進入旋流器上部椎體內(nèi)形成環(huán)流,在離心力的作用下,粗大的顆粒趨向周邊,并沿器壁沉積到椎體下部,細小顆粒從上部溢流口排出。2、干式分級機、干式分級機粗分級機粗分級機:含粉料的混合氣體

25、由進氣管被吸入重力沉降區(qū),分離出部分粗顆粒后進入離心沉降區(qū),再次進行粗粉分離,分離后的粗細粉分別被排出。離心式分級機離心式分級機:氣流由內(nèi)筒上升,轉(zhuǎn)至內(nèi)外筒間下降,再經(jīng)固定葉片進入內(nèi)筒。分級粒徑由回轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速、擋風板位置,或改變大小風葉的數(shù)量控制。旋風式分級機旋風式分級機:由離心式分級機改進而成。用風機代替大風葉,以一組旋風分離器取代了內(nèi)外筒之間的細粉分離沉降空間。克服了離心式分級機循環(huán)氣流中細粉量大、風葉磨損嚴重、分級效率低等缺點。 渦輪式分級機渦輪式分級機: 含粉料的混合氣體由入料管送入機內(nèi),經(jīng)圓錐導向均勻進入分級區(qū)。軸帶動渦輪旋轉(zhuǎn),顆粒隨氣流通過葉片之間的間隙時,受離心力作用,粗顆粒被拋向

26、機殼內(nèi)壁,失速后沿內(nèi)錐向下滑落,并與二次氣流作用,使其中央帶的細顆粒分離后再次向生排送,粗粉落入錐殼經(jīng)粗粉排出口排出。細顆粒受離心作用力小,隨氣流穿過葉片間隙由細粉排出口排出。分級粒徑主要由渦輪轉(zhuǎn)速和二次氣流風量控制。高性能渦輪式分級機可實現(xiàn)微粉和超微粉的精密分級。 概論概論破碎破碎粉磨粉磨分級分級粉體的合成與制備方法粉體的合成與制備方法五、粉體的合成制備方法五、粉體的合成制備方法 5.1 氣相合成法氣相合成法定義:定義:指在氣相中形成粉體的一大類工藝方法。其合成工藝又可分為物理法和化學法,前者是蒸發(fā)冷凝工藝,不涉及化學反應(yīng),后面的過程涉及熱分解、還原化合等化學反應(yīng)。主要工藝主要工藝電阻加熱法

27、 電子束加熱法化學火焰法 等離子法激光法電阻加熱法:是通過電阻加熱實現(xiàn)氣相粉體制備的方法,典型工藝如蒸發(fā)冷凝及化學氣相沉積(CVD)工藝。前者可制備多種金屬納米粉體;后者可制備氧化物粉體,也可制備氮化物和碳化物等非氧化物粉體。電子束加熱法:同樣有蒸發(fā)一冷凝和CVD兩種工藝,只是以電子束加熱。該法是從制膜工藝發(fā)展而來,為避免形成膜狀材料,采用流動油面沉積。化學火焰法:是通過一般化學燃燒來合成粉體的方法,具體工藝分為兩種:一是直接將氣態(tài)反應(yīng)劑加入到氧化氣氛中燃燒,適用于各種放熱反應(yīng);二是在已有化學火焰中加入金屬粉或霧狀金屬鹽溶液,使其被加熱蒸發(fā)、分解、還原及化合。 等離子法:利用等離子高溫射流加熱

28、反應(yīng)劑使其發(fā)生合成反應(yīng),是一種重要的氣相合成粉體工藝。等離子體作為熱源有明顯的優(yōu)點:溫度很高,中心接近10000;高度電離狀態(tài)的等離子體可增強化學反應(yīng);等離子體較一般燃燒火焰更為清潔;等離子體能量集中、邊界明顯,容易造成驟冷條件,這對納米粉的制備很有意義。等離子法可制備氧化物,碳、氮等非氧化物及金屬等單質(zhì)和復(fù)合粉體。激光法:又被稱為激光誘導化學氣相沉積(LIC,VD或LCVD)法,是通過反應(yīng)氣體分子對特定波長激光能量的吸收而誘導發(fā)生合成反應(yīng)制粉。此外,也有基于蒸發(fā)一冷凝原理的激光剝蝕法,所用原料靶材即為所制備粉體的本體材料。2、固相合成、固相合成定義:初始原料中至少有一種是固態(tài):產(chǎn)物顆粒是在固

29、相表面生成而不是在氣相或者液相中成核長大。主要工藝主要工藝熱分解法復(fù)合氧化物固相反應(yīng)燒結(jié)法還原化合法自蔓延高溫合成法電爆炸法機械化學法熱分解法:利用固體原料的熱分解而生成新固相的方法。常用作熱分解原料的有碳酸鹽、草酸鹽、硫酸鹽和氫氧化物,原料可以是天然礦物,但更多的是人工合成的化學試劑。復(fù)合氧化物固相反應(yīng)燒結(jié)法:將各組分氧化物粉混合后置于一定的高溫下進行熱處理,使各組分在顆粒間擴散,并發(fā)生固相反應(yīng),由于顆粒長大和固體橋聯(lián)團聚現(xiàn)象嚴重,需經(jīng)粉碎才能獲得所需粒度的復(fù)合氧化物粉體。還原化合法:利用一種與氧親和力更高的還原劑去還原某元素的氧化物,再將其進行氮化、碳化或硼化等,從而獲得該元素相應(yīng)的非氧化物粉體,常用的還原劑是碳。自蔓延高溫合成法:利用化學反應(yīng)的強熱效應(yīng)來使反應(yīng)劑升到足夠高的溫度,實現(xiàn)并完成合成反應(yīng)。最適用于難熔、高硬的共價鍵化

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