粉体设备CHAPTER 6.ppt

CHAPTER SIX POVERIZING PROSSESS AND EQUIPMENTS 6.1 粉碎的基本概念(Basic concepts of comminution) 6.1.1 粉碎(comminution) 定义：固体物料在外力作用下克服其内聚力使之破碎的过程。 粉碎分为破碎和粉磨两类处理过程： 破碎―使大块物料碎裂成小块物料的加工过程。 粉磨―使小块物料碎裂成细粉末状物料的加工过程 6.1.2 粉碎比 (Ratio of size reduction) 平均粉碎比：物料粉碎前的平均粒径D与粉碎后的平均粒径d 之比，用符号i表示。 i=D/d （6-1） 平均粉碎比是衡量物料粉碎前后粒度变化程度的一个指标，也是粉碎设备性能的评价指标之一。 公称粉碎比：粉碎机允许的最大进料口尺寸与最大出料口尺寸之比。 粉碎机的平均粉碎比一般都小于公称粉碎比，前者约为后者的70～90%。 6.1.3　粉碎级数 (Comminution stages) 多级粉碎：几台粉碎机串联起来的粉碎过程。 粉碎级数：串联的粉碎机台数。 总粉碎比：原料粒度与最终粉碎产品的粒度之比。 若串联的各级粉碎机的粉碎比分别为i1、i2……in, 总粉碎比为I，则I= i1 i2……in (6-2) 多级粉碎的总粉碎比为各级粉碎机的粉碎比之积。 总粉碎比计算式的推导： 设：入料粒度为D，第一级粉碎后出料粒度为d1，第二级粉碎后料 粒度为d2，……，第n级粉碎后出料粒度(最终粒度)为d，则 6.1.4 粉碎产品的粒度特性Particle size features of comminuting products 6.1.5 粉碎流程(Pulverizing circuit) 循环负荷率的实用式： 设：选粉机进料、粗粉回料、出选粉机成品物料的质量分别为F、L、Q； 选粉机进料、粗粉回料、出选粉机成品物料的某一粒径的累积筛余分别为xF、 xA、 xB。 有 F=L+Q Fxf=L xA +Q xB 消元可得 选粉效率的实用计算式： 设：选粉机进料、粗粉回料、出选粉机成品物料的质量分别为F、L、Q； 选粉机进料、粗粉回料、出选粉机成品物料的某一粒径的累积筛余分别为xF、 xA、 xB。 有 F=L+Q F（100-xf）=L （100-xA） +Q （100-xB） 消元可得 6.2 被粉碎物料的基本物性 (Basic properties of materials to be comminuted) 6.2.1 强度 材料的强度—对外力的抵抗能力，常以材料破坏时单位面积上所受的力（N/m2或Pa）表示。 按受力破坏的方式不同，分为压缩强度、拉伸强度、扭曲强度、弯曲强度和剪切强度等； 按材料内部均匀性和有否缺陷分为理论强度和实际强度。 6.2.1.2 实际强度(Actual strength) 几乎所有材料破坏时都分裂成大小不一的块状，说明质点间结合的牢固程度不相同，即存在某些结合相对薄弱的局部，使之在受力尚未达到理论强度之前，这些薄弱部位已达到其极限强度，材料已发生破坏。因此，材料的实际强度或实测强度往往远低于其理论强度，一般地，实测强度约为理论强度的1/100～1/1000。 6.2.2　 硬度(Hardness) 表示材料抵抗其它物体刻划或压入其表面的能力，或在固体表面产生局部变形所需的能量。这一能量与材料内部化学键强度以及配位数等有关。 硬度的测定方法： 刻划法—莫氏硬度 压入法—布氏硬度、韦氏硬度和史氏硬度 弹子回跳法—肖氏硬度 磨蚀法—用磨蚀量表示硬度。 无机非金属材料硬度常用莫氏（Mohs）硬度表示。 6.2.3 　易碎（磨）性(Grindability) 易碎（磨）性：在一定粉碎条件下，将物料从一定粒度粉碎至某一指定粒度所需要的比功耗—单位质量物料从一定粒度粉碎至某一指定粒度所需的能量，或施加一定能量能使一定物料达到的粉碎细度。 6.3 　材料的粉碎机理 (Pulverizing mechanism of materials) 6.3.1 格里菲斯(Griffith)强度理论 固体材料内部的质点并非严格地规则排布，存在许多微裂纹，当材料受拉时，微裂纹逐渐扩展，于其尖端附近产生高度应力集中，致使裂纹进一步扩展，直至材料破坏。 设裂纹