ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2025
Просмотров: 18
Скачиваний: 0
Основные понятия используемые для характеризации сыпучих материалов
Порозность зернистого слоя (а – наибольшая, б - наименьшая)
|
V0 |
Vs |
Где V0 объем свободного |
|
|
пространства, V – общий |
|||
|
|
1 |
|
|
V |
V |
Объем, Vs объем |
||
|
|
|
|
занимаемый зернами |
Пористость зерна рассчитывается по формуле, |
|
|
0 |
|
|||
|
1 |
|
|
|
*100% |
||
где ρ0 – кажущаяся плотность, т.е. отношение массы |
c |
||||||
|
|
|
|||||
образца к его объему ρс – кристаллографическая плотность |
|
|
|
|
|
|
|
Форма зерна определяется фактором формы, |
0.205 |
|
F |
||||
|
|
|
|||||
2 3 |
|||||||
Который условно определяет степень сферичности зерна |
|||||||
Удельная поверхность определяется как отношение поверхности зерен на единицу массы или на единицу объема
Типы частиц
Различаются три основных типа частиц:
Первичные частицы (кристаллиты, аморфные цельные частицы);
Агрегаты (группа плотно спеченных частиц )
Агломераты ( группа частиц связанная Ван-дер-Ваальсовым взаимодействием
Степени измельчения вещества
H. Rumpf. Mechanische Verfahrenstechnik. Carl Hanser Verlag, 1975
Разрушение частиц может протекать по двум механизмам, объемному (рис. а) и поверхностному, (рис. b)
Основные процессы протекающие при помоле
Смачивание – процесс удаления газа с поверхности частиц в жидкости
Измельчение – взаимодействие частиц в растворе с мелющими телами
а) Непосредственное дробление первичных частиц и агрегатов мелющими телами б) деагломерация - разрушение агломератов за счет
передачи кинетической энергии мелющего тела на частицы
Диспергирование – разделение частиц и предотвращение процессов агломерации
а) стабилизация частиц в растворе б) гомогенизация раствора
Процесс измельчения одиночной частицы
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a' |
d |
3 |
6cоб |
|
2(1 a' ) |
dмт |
1 a'2 |
; |
a |
|
|
|
|
|
||||||
y |
|
|
|
x |
|
|
x |
||
d –минимальное
расстояние между двум мелющими телами
y – среднее расстояние между двумя частицами в дисперсии
соб – объемная концентрация частиц в дисперсии dмт – диаметр мелющего тела
х – диаметр частицы |
При соотношении радиусов частицы |
|
и мелющего тела 1:30 возможно протекание |
||
а – диаметр частицы в момент сжатия |
процесса измельчения 2 частиц за 1 |
|
акт элементарного соударения |
||
|
||
|
|
Количество мелющих тел на 1 литр размольной камеры
Диаметр |
Количество |
мелющего тела |
мелющих тел |
(мм) |
(шт/л) |
|
|
10 |
1,000 |
|
|
1 |
1,000,000 |
|
|
0.1 |
1,000,000,000 |
|
|
0.05 |
8,000,000,000 |
|
|
Количество мелющих тел = 1/D3
Расчет энергии единичного соударения мелющих тел
|
|
|
|
0.5d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D VGM GM Susp r GM2 dr |
|
|
|||||||||
Ev,gm |
0.5ds |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Vp |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1 |
|
|
d |
s |
2 |
d |
GM |
3 |
GM Susp |
GM2 |
||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
2 |
|
|
dD |
|
|
x |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ev,gm энергия единичного соударения
dD , ds внешний и внутренний диаметры
лопастей |
основного |
вала |
|
||||
VGM |
объем |
мелющего |
тела |
|
|||
GM |
плотность |
мелющего |
тела |
||||
Susp |
плотность |
суспензии |
|
||||
GM |
центростремительное |
ускорение |
|||||
dGM |
диаметр мелющего |
тела |
|||||
Vp |
объем |
измельчаемой |
частицы |
||||
GM |
скорость мелющего |
тела |
|||||
x |
размер |
частицы |
|
|
|
||
Зависимость размера частиц от энергии соударения в мельнице в процессе помола
Укрупнение частиц в процессе помола
По оси абсцисс отложена центробежная сила сообщаемая мелющим телам в шаровой мельнице планетарного типа, по оси ординат отложен размер частиц
Микрофотографии частиц двуокиси олова после 1.5 часов помола в
бисерной мельнице
Микрофотографии частиц двуокиси олова после 1.5 часов помола в
бисерной мельнице
Результаты моделирования состояния частиц размером 30 нм
На рис. а изображена частица до помола, серый и темно-зеленый цвета обозначают неискаженную кристаллическую ячейку.
На рис. b изображена сжатая частица.
Красный и коричневый цвета обозначают атомы с уменьшенным координационным окружением. Светло-зеленый и желтый обозначают атомы с повышенным координационным окружением.
Моделирование частицы с исходным размером 30 нм сжатой до диаметра 23 нм. Две половины частицы скользят друг относительно друга под углом 45 0 к сдвиговому усилию.
Визуализация упругой (рис b) и неупругой (рис. c) деформации частиц двуокиси олова.