《粉体工程与设备》课程指南
粉体工程与设备
2、几种固体物料的混合，也必须在细粉 状态下才能得到均匀的效果。
3、固体物科经粉碎后，为烘干、混合、 运输和储存等操作难备好有利条件。
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粉碎过程的对象：
数量很大的固体原料、燃料和半成品等 需要经过各种不同程度的粉碎，使其块度达 到各工序所要求的大小，以便操作加工。
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第6章 冲击式粉碎机
冲击式粉碎机是工业中广泛使用的粉碎机城。这 类机械的特征是机内都有旋转的工作部件——转 子。通过工作机构对料块的冲击或使料块彼此冲 击而进行粉碎。由于主要是利用高速冲击能量的 作用，使物料在自由状态下沿其脆弱面破碎，因 而特别适于粉碎石灰石等脆性物料，粉碎效率高 ，产品粒度多呈方块状。
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性能及应用
优点：生产能力高，粉碎度大，电耗低， 机械结构简单，紧凑轻便，投资费用少， 管理方便。
缺点：粉碎坚硬物料时，锤子和蓖条磨损 大，小号较多的金属和检修时间，需要均 勺喂料，粉碎粘湿物料时会减产，甚至由 于堵塞而停机。为了避免堵塞，被破碎物 料的含水率不应超过10~15％(特殊用途的 锤式破碎例外)。
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但是不设下蓖条的反击式破碎机不能控 制产品粒度，同时难于生产单一粒度的产品 ，产品中有少量大块。用作粗碎或单级破碎 时，须严格控制最大进料粒度以免损坯转于 。另外，防堵性能较差，不适宜破碎塑性和 粘性物料，在破碎硕质物料时，板锤和反击 板磨损较大，运转时噪音较大，产生粉尘也 大。
由于反击式破碎机具有许多优点，在硅 酸盐工业中已获得日益广泛应用，用来粉碎 石灰石、砂岩、水泥熟料、烧粘土、石膏及 煤等。
铣削破碎：经上述两种破碎作用未破碎的大出料口 尺寸的物料，在出料口处被高速旋转的锤头铣削而 破碎。
粉体工程与设备课程设计
粉体工程与设备课程设计1. 前言在粉体工程领域，粉体设备的设计是非常重要的。
在本次课程设计中，我们将探讨粉体工程的一些基本概念和粉体设备的设计，以及在设计过程中需要考虑的一些因素。
本课程设计旨在为学生提供粉体工程和设备设计的基础知识和技能。
2. 粉体工程的基本概念粉体是指固体的小颗粒，在自然界和人工生产中都有广泛应用。
粉体工程是研究分散相为粉体的多相流动、传热、传质和反应过程以及如何利用粉体进行加工的科学。
在粉体工程中，常用的粉体流的状态包括气固、液固和固固。
3. 粉体设备的设计粉体设备设计包括选用合适的设备规格和设备设计参数，以满足粉体的工艺要求和产品质量。
常见的粉体设备有粉碎设备、混合设备和干燥设备。
3.1 粉碎设备粉碎设备可以将不同规格的粉体破碎成所需的粉体大小。
粉碎设备的选择和优化主要考虑粉体的性质、要求的粉体尺寸、生产能力和工艺要求。
3.2 混合设备在粉体加工过程中，通常需要混合多种不同的原料或者不同颗粒大小的粉体。
混合设备通过将多种原料混合来制备均匀的混合物以达到生产要求。
在混合设备的设计中，常考虑的因素包括混合时间、混合强度和混合后的产品性质。
3.3 干燥设备在粉体生产中，通常需要对湿粉体进行干燥并保证干燥后的粉体质量。
常见的干燥设备包括流化床干燥机、旋转干燥机和吸湿烘箱。
在干燥设备的设计中，需要考虑的因素包括干燥温度和时间、干燥稳定性和粉体的最终湿度等。
4. 粉体设备的选型粉体设备的选型需要综合考虑粉体的性质、工艺要求、经济性和设备先进性等多方面的因素。
在设备选型过程中，常见的方法包括基于经验的和基于模型的两种。
4.1 基于经验的选型基于经验的选型方法主要依靠项目经验和提供给制造商的细节技术规范书来确定设备，这种方法常用于简单工艺和单一的粉体材料。
4.2 基于模型的选型基于模型的选型方法通常通过数值模拟和实验测试数据来确定设备参数，这种方法可以适应复杂工艺和不同粉体物料的需求。
5. 粉体设备的优化设计粉体设备的优化设计主要针对提高生产效率和降低生产成本。
《粉体工程与设备》课程教学大纲
一、基本信息
课程编号：01A32203 课程名称：粉体工程与设备
英文名称： Powder Engineering and Equipments 课程类型: □通识必修课 □通识核心课 □通识选修课 □学科基础课
■专业基础课 □专业必修课 □专业选修课 □实践环节
总学时：72
讲课学时：72
实验学时：0
学 分：4
适用对象：材料科学与工程专业本科生
先修课程：材料力学、机械设计基础、热工基础、流体力学、无机非金属材料科学基础、无机非金属
材料工艺学等理论课程和技术课程
课程负责人：姜奉华
二、课程的性质与作用
《粉体工程与设备》是材料科学与工程专业的一门专业基础课，其任务是粉体基本性质和粉体制备和 处理单元操作的基本理论及相关机械设备的构造、工作原理、设备选型计算方法。使学生对粉体材料生产 中的机械设备类型、构造、工作原理、工作参数及性能、用途有全面、系统和深入的理解，熟悉和掌握粉 体制备和处理的基本理论、各单元操作的特点及关键，熟悉相关机械设备的构造、工作原理及性能，能正 确进行设备选型，并为开发粉体工程新设备奠定基础。
难点：液桥作用力的分析
[授 课 方 法] 以课堂教学为主，课外学生自学为辅
[授 课 内 容]
第一节 粉体层的液体
第二节 粉体表面的湿润性
第三节 液体架桥
第四节 液体在粉体层毛细管中的上升高度
第五节 粉体润湿的应用
第五章 粉体的流变学
建议学时：6
[教学目的与要求] 掌握用直剪试验方法求粉体的内摩擦角及库仑粉体破坏包络线方程的意义；熟悉
二、不同尺寸球形颗粒的填充
三、实际颗粒的堆积
四、不同尺寸颗粒的最紧密堆积
粉体工程及设备(2)
教学内容 （１）干压成型设备 （２）等静压压制成型 （３）半干压成型设备 重点和难点 重点：陶瓷成型方法、机械设备和原理 难点：成型方法与应力分布的关系
三、几点说明
１、制定本大纲的依据 依据材料科学与工程专业的 ２０１０ 培养方案的要求而编写的。 ２、本课程与前后课程的联系 本课程的教学在学生修完机械设计基础、材料工程基础、物理化学、材 料科学基础、认识实习等课程以后进行。本课程的后继课程：设计概论和毕 业论文（设计） ３、考核方式 考核方式：笔试，闭卷；Ａ、Ｂ、Ｃ卷或试卷库，考试时数２h。 成绩评定：平时 ３０％、期末 ７０％。 ４、教材及主要参考书目 ［１］张长森主编，粉体技术及设备，上海：华东理工大学出版社，２００７。 ［２］谢洪勇编著，粉体力学与工程，北京：化学工业出版社，２００３。 ［３］卢寿慈主编，粉体技术手册，北京：化学工业出版社，２００４。 ［４］陶珍东、郑少华主编，粉体工程与设备，北京：化学工业出版社，２００３。 ［５］郑水林，粉体表面改性，北京：中国建筑工业出版，２００３。
概述、构造、工作原理及应用，选型计算 （２）斗式提升机 构造、工作原理及应用，选型计算 （３）气力输送机 构造、工作原理及应用 重点和难点 重点：构造，选型计算 难点：选型计算 ６ 加料机械 教学目的 学生通过本章的学习，掌握加料机械的工作原理、结构、性能及应用 教学内容 （１）加料机的构造， （２）电磁加料机的工作原理、构造及应用 （３）螺旋加料机的构造、性能及应用 （４）电磁振动加料机，回转加料机，其它加料机 重点和难点 重点：常见加料机的工作原理、构造及应用 ７ 收尘设备 教学目的 学生通过本章的学习，掌握收尘效率的计算和收尘设备的评价指标，掌 握常用收尘设备的工作原理、构造、性能与应用，能够进行选型和设计计算 教学内容 （１）概述 收尘的意义，收尘效率，收尘器分类，收尘设备的评价指标 （２）旋风收尘器 基本旋风收尘器的种类结构，旋风收尘器的流场与收尘过程，旋风收尘 器的捕集分离原理，旋风收尘器的压力损失，几种常用的旋风收尘器，影响 旋风收尘器工作性能的因素，选型计算。 （３）袋式收尘器 袋式收尘器的工作原理、构造与类型，主要参数确定，电收尘器性能与 应用，） （４）其它种类的收尘器 水收尘器，超声波收尘器，收尘器的组合 （５）收尘系统及设计计算 收尘系统选择，吸尘罩及风管设计 重点和难点 重点：收尘效率、收尘设备的评价指标、收尘的选型计算，
粉体工程与设备第二章讲课文档
球数
1 2 8 8 极多
第二十一页，共47页。
空隙率 0.260 0.207 0.190 0.158 0.149 0.039
2. Hudson堆积
定义：当一种以上的等尺寸球被填充到最紧 密六方排列的空隙中时，空隙率随较小球与 最初大球的的尺寸比值变化，空隙率随着四 方空隙中较小球的数目增加而减小。但实际 上，因为在三角孔隙中，球的数目不连续， 当三角空隙中球的尺寸比为0.1716时，最小 空隙率为0.113，这样的排列叫做Hudson堆 积。
第二十七页，共47页。
在同一固体物料所组成的多组元n级颗粒 填充体系中，填充后单位体积粉体的总松 体积为：
填充颗粒的体1积
Vm
填充率 1n
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4 实际颗粒堆积影响因素
（1） 壁效应# 定义：当颗粒填充容器时，在容器壁附近形成
特殊的排列结构，即形成局部有序。
第二十九页，共47页。
对于粗颗粒，较高的填充速度导致松装密 度较小；
对于细颗粒，减慢供料速度可得松散堆积。
第三十六页，共47页。
堆积理论的应用：
1. 指导流程和设备选择。水煤浆制备的关 键技术之一是如何使煤粉具有紧密堆积， 达到代油的目的。而磨料工艺与设备的选 择对粒度分布特性有直接关系。
2. 指导研究和生产。
第二十二页，共47页。
第二十三页，共47页。
堆积特性：
二次球与一次球比值，当r2/r1＜0.414时， 二次球可填充四角孔；
当r2/r1＜0.225时，二次球可填充三角孔； 当r2/r1=0.1716时，三角孔基准填充最为
紧密；
第二十四页，共47页。
3 二组元颗粒体系的最紧密堆积
在二组元的颗粒体系中，大颗粒间的空隙 由小颗粒填充，混合物中的单位体积内大 小颗粒重量分别为：
粉体工程-教学大纲
《粉体工程》教学大纲课程编号：11110090 课程类别：专业基础课课内学时：45 适用专业：材料科学与工程先修课程：机械设计基础、材料工程基础教材：粉体工程与设备，陶珍东，化学工业出版社，2003参考书：1．粉体技术导论，陆厚根，同济大学出版社，19982．粉体加工技术，卢寿慈，中国轻工出版社，20003. 粉体工程，张少明，中国建材工业出版社，1994一、课程的性质、教育目标及任务粉体工程是以颗粒和粉状物料为对象,研究其基本性质及加工、处理技术的一门新兴的应用学科,是材料科学与工程专业的专业基础课。
该课程讲述粉体科学技术的基本知识，理解粉体加工过程的基本原理，掌握粉体加工设备的选型计算、工艺流程设计等方法，培养学生的工程素质,为后续专业课程打下必要的基础。
二、教学内容及基本要求1．粉体的基本性质了解粉体的粒径、粒径分布、形状系数以及粒度和形状的测量方法；理解粉体的堆积性质和摩擦性质；掌握粉体的粒度分布方程。
2．粉碎了解粉碎比、易磨性、超细粉等基本概念；了解粉碎机理和基本方法；理解粉碎功耗定律；掌握各种破碎设备和粉磨设备的工作原理和结构及应用特点，掌握粉体粉碎加工工艺流程。
3．分级了解分级、筛制、筛分的概念；理解分级效率和各种流体力学分级设备的工作原理；掌握重力分级机、离心分级机、旋风式分级机、水力分级机等分级设备的应用特点。
4．分离了解分离的概念、分离和分级的区别、固液分离的方法；掌握各种固气分离设备的工作原理和应用特点，掌握废气收尘系统的工艺流程。
5．流体输送了解流体输送的优点和缺点；了解固气比的概念；理解气力输送的工作原理；掌握各种流体输送设备的工作原理和应用特点。
6．造粒了解造粒的概念和工业意义；掌握各种造粒方法；了解各种造粒设备的结构和应用特点。
7．混合了解混合的概念以及目的和的作用；理解混合效果的概念；掌握各种混合设备的工作原理和应用特点。
8．粉体的表面改性了解粉体表面改性的意义和表面改性的评价指标；理解表面改性的机理；掌握各种表面改性方法。
《粉体工程》课程教学大纲
《粉体⼯程》课程教学⼤纲《粉体⼯程》课程教学⼤纲课程代码：050541011课程英⽂名称：Powder Engineering课程总学时：40 讲课：40 实验：0 上机：0适⽤专业：粉体材料科学与⼯程类⼤纲编写（修订）时间：2017.3⼀、⼤纲使⽤说明（⼀）课程的地位及教学⽬标（1）课程地位1.课程地位：本课程是⾼等⼯业院校粉体材料与⼯程类各专业开设的⼀门必修的专业⽅向课。
2.教学⽬标：本课程重点使学⽣掌握粉体⼯程的基本知识、基本理论和基本⽅法；着重培养学⽣运⽤粉体⼯程知识分析和解决粉体⼯程中实际问题的能⼒，具备初步制备各种粒度粉体的基本技能。
（⼆）知识、能⼒及技能⽅⾯的基本要求1. 知识⽅⾯的基本要求：掌握粉体⼯程的基本原理、基础知识和基本⽅法。
粉末的性能与表征⽅法、粉体的表⾯与界⾯化学等基本概念和特点；粉体制备的基本知识；矿物材料破碎的设备及其⼯作原理和特点；细粉制备的粉磨设备、⼯作原理及其性能；超细粉制备的设备、⼯作原理及性能；粉体分级⽅法、分级设备的原理和性能；固⽓分离和固液分离⽅法及分离设备的⼯作原理和性能；粉体输送⽅法及输送设备⼯作原理及性能；粉体混合造粒⽅法、设备及⼯作原理；粉体应⽤等。
2. 能⼒⽅⾯的要求：掌握粉体⼯程基础知识，具备运⽤粉体⼯程的基础知识对有关粉末材料的性能、粉体制备实验现象和实验结果进⾏综合分析的能⼒；具备利⽤粉体⼯程知识进⾏粉体制备和应⽤的初步能⼒。
本课程为粉体材料与⼯程类各专业毕业设计的学习打下良好的粉体⼯程基础。
3. 技能⽅⾯的要求掌握不同粒度粉体制备和性能表征⽅法、具有初步粉体制备实验技能、编制技术⽂件技能等。
（三）实施说明1．教学⽅法课堂讲授中重点对基本概念、基本⽅法、基本原理和分析问题的思路进⾏讲解；采⽤启发式教学，培养学⽣思考问题、分析问题和解决问题的能⼒；引导和⿎励学⽣通过实验、作业和⾃学，调动学⽣学习的主观能动性，培养学⽣的⾃学能⼒；增加讨论课，调动学⽣学习的主观能动性；讲课中要联系专业实际注重培养学⽣的⾃主创新能⼒。
粉体工程课程教学大纲
粉体工程课程教学大纲课程名称：粉体工程课程编号：16118528学时/学分：24/1.5开课学期：6适用专业：材料科学与工程专业课程类型：院系选修课一、课程说明粉本课程是材料科学与工程专业的一门院系选修课。
通过本课程的学习，要求学生掌握粉末粒径与粒径分布的基本理论，各种粒径测试方法的理论与技术，粉体性质表征的理论与技术。
掌握材料粉末与超微颗粒的制备工艺原理与过程。
掌握粉体工程中粉碎、分级、分离、干燥、运输、粒化与均化等主要的单元过程的理论与技术。
了解粉体科学与技术的发展趋势。
二、课程对毕业要求的支撑毕业要求2问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析材料复杂工程问题，以获得有效结论。
指标点2.2：能够应用物理、化学知识对材料的组成、结构、物相、性能以及相互关系进行识别、表达和分析，并获得有效结论。
毕业要求4研究：掌握材料结构和性能的分析方法、实验设计和材料的制备与加工工艺，具备设计和开展实验的能力，并能对实验结果进行有效分析并得到合理有效的结论。
指标点4.1：掌握材料制备与加工的方法和相关设备，能够根据材料研究的需求选择不同设备、工艺条件、操作过程，并能对结果进行分析，得到合理有效的结论。
三、课程的教学目标1.理解粉体材料的制备与加工、性能及其相互关系。
2.掌握粉体材料的制备、加工和应用等工程问题的基本原理和专业知识。
四、课程基本内容和学时安排1．颗粒物性(4学时)知识点：颗粒粒径和粒度分布、颗粒形状、颗粒的表面现象、颗粒间的作用力、颗粒的团聚与分散；重点：粒度分布规律，粒度分布方程、粉体的凝聚力。
2．粉体物性（4学时）知识点：颗粒堆积参数、球形颗粒的堆积、粉体的磨擦性、粉体流动性、颗粒堆积参数、球形颗粒的堆积、粉体的磨擦性、粉体流动性；重点：颗粒的填充结构、磨擦性和流动性。
3．颗粒流体力学（2学时）知识点：颗粒在流体中的沉降和悬浮；重点：颗粒的沉降速度求解的Stokes公式和沉降速度的讨论。
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《粉体工程与设备》课程指南
粉体工程与设备
课程编码：01422010
英文名称：Powder Engineering and Equipment
课程类别：专业必修课
先修课程：机械零件设计、流体力学与设备
开课学期：6
开课单位：材料科学与工程学院
计划学时：70
学 分：4
授课教师：陶珍东、姜奉华、王介强、张学旭、孙杰景、徐红燕等 课程简介：粉体的制备与处理在现代材料科学与工程中占有极其重要的地位，在各种新材料的研究和开发过程中，高性能粉体的制备甚至成为关键环节。
随着现代科学的飞速发展，粉体工程的跨学科性及学科边缘性和综合性特点日益突出。
本课程是针对材料科学与工程专业科生开设的课程。
本课程的主要任务：系统介绍粉体的几何、填充、流变、力学等基本性质、破碎与粉磨、分级与分离、混合、输送与计量等粉体制备和处理中各种单元操作的基本理论以及相关机械设备的构造、工作原理、设备工艺选型计算方法等，并及时介绍粉体工程领域中技术和机械设备研究开发的最新理论成果及发展动态。
同时配合粉体工程综合实验，使学生了解并学会粉体工程科学研究的思路和方法。
本课程的目的：通过课程学习，使学生从粉体的基本性质出发，熟悉和掌握粉体制备和处理的基本理论、各单元操作的特点及关键，熟悉各单元操作的各种机械设备的构造、工作原理及性能，能正确进行工艺设备选型，并为开发新的粉体工程设备奠定基础。
教材资料：
（一）教材
陶珍东，郑少华，《粉体工程与设备》，化学工业出版社，2010年。
(二) 主要参考资料
1、盖国胜等，《超细粉碎分级技术》，中国轻工业出版社，2000年。
2、郑水林，《超细粉碎原理、工艺设备及应用》，中国建材工业出版社，1993年。
3、卢寿慈，《粉体加工技术》，中国轻工业出版社1999年。
4、李凤生等，《超细粉体加工技术》，国防工业出版社，2000年。
教师简介：
陶珍东，男，博士，教授，硕士生导师。
研究领域：粉体科学与工程、材料加工工程。
姜奉华，男，博士，副教授；研究领域：姜奉华，男，工学博士，济南大学副教授；研究领域：主要从事硅酸盐材料、固体废弃物综合利用、纳米材料等。
王介强，男，博士，教授；研究领域：微纳米材料
郑少华，男，学士，教授；研究领域：功能粉体材料
张学旭，男，学士，教授；研究领域：水泥与混凝土
孙杰景，女，学士，副教授；研究领域：粉体工程、材料加工工程
徐红燕，女，博士，副教授；研究领域：粉体工程、气敏材料。