粉体工程

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分级粒径
分级点：所谓分级点通常是指相当于分级 效率50％的粒径，称为分级粒径Dp50，
平衡粒径Dpe ：指混入粗粉和细粉的量相等 的粒径
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平衡粒径
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评价分级精度的几个指数
德国的Leschonski提出的指数：
K＝Dp75／Dp25 Dp75、Dp25分别为75％和25％的分级粒径.
ηS=(1-zDb)2x100%
(7-9)
式 中 z— 单 位 长 度 内 的 筛 孔 数 ，Db—筛丝直 径，筛网的孔隙率可达80％ ，小于50％， 影响通过性。
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7.3筛分机理
粒子通过筛孔的条件： a.粒径小于筛孔直径， b.机会，相对运动
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1．颗粒通过概率
设筛孔为金属丝所组成的方形孔，如图3—5所示，筛孔每边净长为D， 筛丝的粗细为Db，而被筛分的颗粒设为球形，其直径为d。就该筛孔 而言，球粒中心的运动范围应为(D+Db)2。当球粒能够顺利落下去时， 其球心的位置则应在(D—d)2范围之内。所以球粒落下去的机会，即 其通过概率P为：
破碎方式
处理能力kg/h
10μm以下含量/kg
能耗kw/kg
单独
2.1
0.63
34.5
闭路
10
20.4
10.8
4
(3)生产特定级别的产品
分级机的作用是不仅要控制大颗粒，而且 也要控制微细颗粒，包括挑选出合适的颗 粒分布区间。
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(4)生产高细度的产品
（A）超细产品的分级
如碳化硅，金刚石等磨料的制备，
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？
牛顿效率ηN是多少？
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计算
小于等于200目的粒子回收率： ra=(Xa·A)/(Xf·F)＝8×80％
/20*45%=71.1% 大于200目的粒子回收率：
rb=[(1-Xb)·B]/(1- Xf)·F)＝78.3％×12/ （（1－45％）×20）=85.4%
(Dd)2 P(DDb)2
(1d/D)2 1D/bD
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实际
实际情况中，球形颗粒通过筛孔的概率要 比上述的大一些
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2．筛分效率
Em 410 % 0m 1m 310 % 0
m 1
m 1
设入筛物料中含有筛下粒级的质量为m1，筛上料 的质量为m2，混在筛上料中的筛下粒级质量为m3， 实际筛出的筛下料质量为m4
第七章 颗粒分级原理和技术
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1 分级的意义与定义
定义：根据生产工艺的要求，把粉碎产品 按某种粒度大小或不同种类颗粒进行分选 的操作过程称为分级。
方法：筛分法，干式分级和湿式分级
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分级意义
(1)闭路与单次通过制备方法的粒度分布 （冲击磨）
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（2）功耗比较
表7－1 单独及闭路粉碎消耗的动力比较
Ep＝(Dp75-Dp25)／2
理想条件下，Ep＝0，Ep值越小分级精度越好，但Ep值和分级 粒度有关。分级粒径大，Ep大，分级粒度小，Ep小。所以， 如果不表明Dp50。则容易判断失误。
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75%与25%的分级径
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分级精度指数
3．不完全度(Imperfection)I ：法国的 Belugou提出，对Terra指数Ep与分级粒径 Dp50的依赖性予以修正的指数。
（B）避免团聚
细颗粒及早分离，避免了团聚
（C）没有分级机就没有超细粉体
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2 分级性能的评估
（A）分级粒度 d0 ：在粗粒部分中末混入 小于d0粒度的颗粒，同时在细粒中也 末混入大于d0的颗粒，
（B）分级精度的方法：部分分级效率和综 合分级效率
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2.1 1 部分分级效率定义
假设在X1和X2的粒径范围内,选粉机的喂 料量为Wa，选粉分级机粗粉量（或者细粉 量）为Wb，Wa/Wb的比值则称为“部分 分级效率”。
以部分分级效率为纵坐标、颗粒粒径为横 坐标，即可绘制出部分分级效率曲线。
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2.1 2 部分分级效率曲线（1）
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部分分级效率曲线（2）
图7－3 理想分级和实际分级的部分分级效率曲线
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分级的频率分布曲线
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收率
( D ) c [ R c ( D i ) R c ( D i 1 ) /R ] 0 [ ( D i ) R 0 ( D i 1 )] (7-1)
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3.筛分法
定义：把固体颗粒置于具有一定大小孔径 或缝隙的筛面上，使通过筛孔的成为筛下 料，被截留在筛面上的成为筛上料，这种 分级方法称为筛分。
分类：分为干法筛分和湿法筛分
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3.1筛分与筛制
我国现行标准筛采用ISO制，以方孔筛的边 长表示筛孔大小
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3.2孔隙率ηS
孔隙率也称开孔率，是指筛孔净面积占筛 面总面积的比率(％)
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牛顿效率ηN
ηN＝ra＋rb－1
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回收率（1）
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回收率（2）
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回收率（3）
a成分的回收率ra :即原料中含有的a成分与实际回 收到a成分产品中的a成分的比例。
ra=(Xa·A)/(Xf·F)
同样b成分的回收率rb
rb=[(1-Xb)·B]/(1- Xf)·F)
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2.回收率（4）ηR
理想分级状态下K＝1，K值越接近1分级精度越高， K＜1.4时 分级状态很好；K值在1.4—2.0之间，分级状态良好；也有用K ＝Dp25／Dp75表示的，此时K＜1，K值越小分级精度越差。
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分级精度指数
2．Terra（台拉）指数Ep: 由法国的煤 炭技术人员Andre Terra提出的，表示部分 分级效率的斜率。
ηR＝实际得到的欲分级成分量/原料中含有 的欲分级成分量
假设a成分为欲分级量，则有： ηR＝(Xa·A)/(Xf·F)
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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％，通过气力分级，得到8千克和12千 克两堆粉体，其中8千克粒子中小于等于200目 粒子比例为80％，12千克粒子中大于200目粒 子78.3％，请问：
I合分级效率
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分级模型
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牛顿效率（1）
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牛顿效率（2）
1．牛顿效率ηN ： 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； Xa－a成分产品中a成分的含有率； 1-Xa－a成分产品中b成分的含有率； Xb－b成分产品中a成分的含有率； 1-Xb－b成分产品中b成分的含有率；