粉體工程之顆粒分級原理和技術(shù)(61張)課件

1、第七章 顆粒分級原理和技術(shù) 第1頁，共62頁。11 分級的意義與定義 定義：根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，把粉碎產(chǎn)品按某種粒度大小或不同種類顆粒進行分選的操作過程稱為分級。 方法：篩分法，干式分級和濕式分級 第2頁，共62頁。2分級意義(1)閉路與單次通過制備方法的粒度分布 （沖擊磨）第3頁，共62頁。3（2）功耗比較表71 單獨及閉路粉碎消耗的動力比較 破碎方式處理能力kg/h10m以下含量/kg能耗kw/kg單獨2.10.6334.5閉路1020.410.8第4頁，共62頁。4(3)生產(chǎn)特定級別的產(chǎn)品 分級機的作用是不僅要控制大顆粒，而且也要控制微細顆粒，包括挑選出合適的顆粒分布區(qū)間。 第5頁，共6

2、2頁。5(4)生產(chǎn)高細度的產(chǎn)品 （A）超細產(chǎn)品的分級 如碳化硅，金剛石等磨料的制備，（B）避免團聚 細顆粒及早分離，避免了團聚（C）沒有分級機就沒有超細粉體第6頁，共62頁。62 分級性能的評估 （A）分級粒度 d0 ：在粗粒部分中末混入 小于d0粒度的顆粒，同時在細粒中也 末混入大于d0的顆粒，（B）分級精度的方法：部分分級效率和綜 合分級效率 第7頁，共62頁。72.1 1 部分分級效率定義假設(shè)在X1和X2的粒徑范圍內(nèi),選粉機的喂料量為Wa，選粉分級機粗粉量（或者細粉量）為Wb，Wa/Wb的比值則稱為“部分分級效率”。以部分分級效率為縱坐標、顆粒粒徑為橫坐標，即可繪制出部分分級效率曲線。

3、第8頁，共62頁。82.1 2 部分分級效率曲線（1） 第9頁，共62頁。9部分分級效率曲線（2） 圖73 理想分級和實際分級的部分分級效率曲線 第10頁，共62頁。10分級的頻率分布曲線 第11頁，共62頁。11收率 (7-1) 第12頁，共62頁。12分級粒徑分級點：所謂分級點通常是指相當于分級效率50的粒徑，稱為分級粒徑Dp50， 平衡粒徑Dpe ：指混入粗粉和細粉的量相等的粒徑 第13頁，共62頁。13平衡粒徑 第14頁，共62頁。14評價分級精度的幾個指數(shù) 德國的Leschonski提出的指數(shù)： KDp75Dp25 Dp75、Dp25分別為75和25的分級粒徑. 理想分級狀態(tài)下K1，

4、K值越接近1分級精度越高， K1.4時分級狀態(tài)很好；K值在1.42.0之間，分級狀態(tài)良好；也有用KDp25Dp75表示的，此時K1，K值越小分級精度越差。 第15頁，共62頁。15分級精度指數(shù)2Terra（臺拉）指數(shù)Ep: 由法國的煤炭技術(shù)人員Andre Terra提出的，表示部分分級效率的斜率。 Ep(Dp75-Dp25)2 理想條件下，Ep0，Ep值越小分級精度越好，但Ep值和分級粒度有關(guān)。分級粒徑大，Ep大，分級粒度小，Ep小。所以，如果不表明Dp50。則容易判斷失誤。 第16頁，共62頁。1675%與25%的分級徑 第17頁，共62頁。17分級精度指數(shù)3不完全度(Imperfectio

5、n)I ：法國的Belugou提出，對Terra指數(shù)Ep與分級粒徑Dp50的依賴性予以修正的指數(shù)。 IEpDp50 第18頁，共62頁。182.2 綜合分級效率 第19頁，共62頁。19分級模型第20頁，共62頁。20牛頓效率（1） 第21頁，共62頁。21牛頓效率（2）1牛頓效率N ：F原料，A：a成分的量，B：b成分的量Xf原料中a成分的含有率；1-Xf原料中b成分的含有率；Xaa成分產(chǎn)品中a成分的含有率；1-Xaa成分產(chǎn)品中b成分的含有率；Xbb成分產(chǎn)品中a成分的含有率；1-Xbb成分產(chǎn)品中b成分的含有率； 第22頁，共62頁。22牛頓效率N Nrarb1 第23頁，共62頁。23回收率

6、（1） 第24頁，共62頁。24回收率（2）第25頁，共62頁。25a成分的回收率ra :即原料中含有的a成分與實際回收到a成分產(chǎn)品中的a成分的比例。 ra=(XaA)/(XfF) 同樣b成分的回收率rb rb=(1-Xb)B/(1- Xf)F) 回收率（3）第26頁，共62頁。262.回收率（4）R R實際得到的欲分級成分量/原料中含有的欲分級成分量假設(shè)a成分為欲分級量，則有： R(XaA)/(XfF) 第27頁，共62頁。27例1有一堆粉料共20千克，其中有小于等于200目的粒子占45，通過氣力分級，得到8千克和12千克兩堆粉體，其中8千克粒子中小于等于200目粒子比例為80，12千克粒子

7、中大于200目粒子78.3，請問：小于等于200目的粒子回收率是多少？大于200目的粒子回收率是多少？牛頓效率N是多少？第28頁，共62頁。28計算小于等于200目的粒子回收率：ra=(XaA)/(XfF)880/20*45%=71.1%大于200目的粒子回收率：rb=(1-Xb)B/(1- Xf)F)78.312/（145）20）=85.4%第29頁，共62頁。293.篩分法 定義：把固體顆粒置于具有一定大小孔徑或縫隙的篩面上，使通過篩孔的成為篩下料，被截留在篩面上的成為篩上料，這種分級方法稱為篩分。分類：分為干法篩分和濕法篩分 第30頁，共62頁。303.1篩分與篩制 我國現(xiàn)行標準篩采用I

8、SO制，以方孔篩的邊長表示篩孔大小 第31頁，共62頁。313.2孔隙率S 孔隙率也稱開孔率，是指篩孔凈面積占篩面總面積的比率() S=(1-zDb)2x100% (7-9)式中z單位長度內(nèi)的篩孔數(shù)，Db篩絲直徑，篩網(wǎng)的孔隙率可達80 ，小于50，影響通過性。第32頁，共62頁。327.3篩分機理 粒子通過篩孔的條件： a.粒徑小于篩孔直徑， b.機會，相對運動第33頁，共62頁。331顆粒通過概率 設(shè)篩孔為金屬絲所組成的方形孔，如圖35所示，篩孔每邊凈長為D，篩絲的粗細為Db，而被篩分的顆粒設(shè)為球形，其直徑為d。就該篩孔而言，球粒中心的運動范圍應(yīng)為(D+Db)2。當球粒能夠順利落下去時，其球

9、心的位置則應(yīng)在(Dd)2范圍之內(nèi)。所以球粒落下去的機會，即其通過概率P為： 第34頁，共62頁。34實際實際情況中，球形顆粒通過篩孔的概率要比上述的大一些 第35頁，共62頁。352篩分效率 設(shè)入篩物料中含有篩下粒級的質(zhì)量為m1，篩上料的質(zhì)量為m2，混在篩上料中的篩下粒級質(zhì)量為m3，實際篩出的篩下料質(zhì)量為m4 第36頁，共62頁。36百分含量法Wa （2）篩下料中含篩下粒級的百分含量（ 1）Wb （） 入篩物料含篩下粒級的百分含量Wc （1） 篩上料中含篩下粒級的百分含量第37頁，共62頁。37簡化后工業(yè)上實際操作的平均篩分效率約為70一98，這與各下述因素有關(guān)，篩面的相對運動，料層的厚薄，篩

10、孔形狀和有效面積比，物料顆粒的大小分布規(guī)律和顆粒形狀，過細顆粒的含量以及物料含水率等。 第38頁，共62頁。383影響篩分的因素 物料的影響(a)堆積密度，密度大，篩分能力與顆粒密度成正比；密度小，飄揚，不成正比(b)粒度分布 ：一般講，細粒多，則處理能力大 (c)含水量 ，水分含量高，可用濕法篩分第39頁，共62頁。393影響篩分的因素 機械的影響(a)孔隙率 開孔率愈小，則篩分能力愈小，壽命相對長(b)篩孔大小 (c)篩孔形狀 (d)振動的振幅與頻率 ：粒度小宜用小振幅與高頻率(e)加料的均勻性 (f)料速與料層厚度 第40頁，共62頁。404、篩分作用粉碎與篩分示意圖第41頁，共62頁。

11、41粉碎與篩分B 給料中小于篩孔的料量百分比Q流量E篩分效率第42頁，共62頁。42工作示意圖第43頁，共62頁。43循環(huán)負荷比返渣料流量T(Q3=Q4)稱為循環(huán)負荷，與給料量之比稱循環(huán)負荷比C：C=T/Q1=T/Q1篩機負荷=Q1+Q3（過篩機的量）破碎機負荷=Q3=Q4（此時也=T）提升負荷=反渣流量T第44頁，共62頁。44例2（3）算出循環(huán)負荷比C 第45頁，共62頁。45Q0=Q1Q3=Q4Q5=Q6CQ0=Q4+Q6Q1+CQ0=Q2+Q3E1=Q2/(a1(Q1+CQ0)E2=Q0/(a2Q2)a1(Q1+CQ0)=Q6+41Q4+ 11Q1a2Q2= 12Q1+ 62Q6+ 4

12、2Q4第46頁，共62頁。4674 顆粒流體系統(tǒng)分級設(shè)備 篩網(wǎng)極限：37um分級原則：100um以下的粒子則利用粒度變化對流體阻力和顆粒所受力的平衡的原理而分級。流體是空氣時稱為干式分級，利用水或者液體時則稱為濕式分級。 第47頁，共62頁。471 氣力分級裝置應(yīng)具備的基本條件 (1)顆粒物料在進入分級裝置前必須高度分散；(2)分級室內(nèi)應(yīng)有兩個以上的對抗力(第1力有重力、慣性力、離心力，第2力有物理障礙物、阻力、摩擦力、磁力、靜電力、浮力)；第48頁，共62頁。48 (3)存在有顆粒特性的差別(如粒徑、形狀、表面性質(zhì)、磁性、靜電性、比重、組成)；(4)物料的可輸送性；(5)分級產(chǎn)物的可捕集性。

13、第49頁，共62頁。492、重力式分級機 利用空氣阻力和重力之間的平衡關(guān)系，調(diào)整顆粒粒度進行分級。 第50頁，共62頁。503、粗分級機 產(chǎn)品細度范圍為0.08mm方孔篩篩余10一20左右 結(jié)構(gòu)簡單，操作管理方便，無運動部件，不易損壞。但要配風機及除塵器為輔助設(shè)備。 第51頁，共62頁。514 離心式分級機 調(diào)節(jié)選粉細度改變主軸轉(zhuǎn)速大小風葉的葉片數(shù)檔風板位置第52頁，共62頁。525、循環(huán)氣流及旋風器式分級機 分級效果好，產(chǎn)量大，可導(dǎo)入冷或熱空氣，進行冷卻或干燥?？鼓p效果好。第53頁，共62頁。53旋風式分級機第54頁，共62頁。546 噴射渦旋式分級機 無運動部件，分級主體、風機、旋風分離

14、器聯(lián)為一體，體積小10，流體阻力小，能耗小，分級效率高，分級范圍寬，單位體積產(chǎn)量高，第55頁，共62頁。55超細分級的特征 高回收率、高分級精度、采用氣力分級的方法 (1)分級前完全的分散狀態(tài)；(2)分離作用力要強而有力，分離作用力要只作用在點、線上，每個力的作用是瞬間的，但整個作用區(qū)域卻是持久存在的；第56頁，共62頁。56 (3)對氣流要作整流處理，避免產(chǎn)生局部渦流，以提高分級精度；(4)一經(jīng)分離出來的粗粒應(yīng)該立即迅速卸出，以免再度混合。第57頁，共62頁。577.5 濕法超細分級機 1 水力旋流器 優(yōu)點是：構(gòu)造簡單、價廉、無運動部件；生產(chǎn)量大，占地面積?。缓嗴w內(nèi)料漿停留的時間短，工作很快

15、達到穩(wěn)定狀態(tài)；分級效率較高。 缺點是：磨損較嚴重；給料的濃度、粒度、壓力要穩(wěn)定，否則對工作指標的影響較大。 0.0030.25mm 第58頁，共62頁。582、臥式螺旋離心分級機 連續(xù)操作，處理能力大，單位產(chǎn)量能耗小，結(jié)構(gòu)緊湊，維修方便處理顆粒1um-10mm固體含量2501差速器 2轉(zhuǎn)鼓 3螺旋推料器 4機殼 5進料管 6排渣口 7進料倉 8溢流環(huán)第59頁，共62頁。59思考題旋風分級機的工作原理是什么？第60頁，共62頁。60某一物料粉碎系統(tǒng)如右圖所示，篩子是40目，測得正常生產(chǎn)Q=3.2噸/小時，進篩和篩上取樣分析如表所示，求篩機的篩分效率，篩機負荷，破碎機負荷，提升負荷，返渣流量。作業(yè)

16、題第61頁，共62頁。61激勵學(xué)生學(xué)習(xí)的名言格言220、每一個成功者都有一個開始。勇于開始，才能找到成功的路。221、世界會向那些有目標和遠見的人讓路（馮兩努香港著名推銷商）222、絆腳石乃是進身之階。223、銷售世界上第一號的產(chǎn)品不是汽車，而是自己。在你成功地把自己推銷給別人之前，你必須百分之百的把自己推銷給自己。224、即使爬到最高的山上，一次也只能腳踏實地地邁一步。225、積極思考造成積極人生，消極思考造成消極人生。226、人之所以有一張嘴，而有兩只耳朵，原因是聽的要比說的多一倍。227、別想一下造出大海，必須先由小河川開始。228、有事者，事竟成；破釜沉舟，百二秦關(guān)終歸楚；苦心人，天不

17、負；臥薪嘗膽，三千越甲可吞吳。229、以誠感人者，人亦誠而應(yīng)。230、積極的人在每一次憂患中都看到一個機會，而消極的人則在每個機會都看到某種憂患。231、出門走好路，出口說好話，出手做好事。232、旁觀者的姓名永遠爬不到比賽的計分板上。233、怠惰是貧窮的制造廠。234、莫找借口失敗，只找理由成功。（不為失敗找理由，要為成功找方法）235、如果我們想要更多的玫瑰花，就必須種植更多的玫瑰樹。236、偉人之所以偉大，是因為他與別人共處逆境時，別人失去了信心，他卻下決心實現(xiàn)自己的目標。237、世上沒有絕望的處境，只有對處境絕望的人。238、回避現(xiàn)實的人，未來將更不理想。239、當你感到悲哀痛苦時，最好是去學(xué)些什么東西。學(xué)習(xí)會使你永遠立于不敗之地。240、偉人所達到并保持著的高處，并不是一飛就到的，而是他們在同伴們都睡著的時候，一步