基本概念粉碎功耗粉碎方法和设备分类课件.ppt

《基本概念粉碎功耗粉碎方法和设备分类课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、材料机械与设备材料科学与工程专业主讲：谢玉芬材料科学与工程学院第六章粉体的机械制备6.1基本概念6.1.1粉碎与粉碎比粉碎：是固体物料在外力作用下，克服内聚力，使之颗粒尺寸减小，表面积增加的过程。（定义）粉碎是一种使大块物料变成小块物料甚至粉末，并产生新表面的过程。它可分为两个阶段，将大块物料碎裂成小块称破碎；将小块物料碎裂为细粉末状物料的加工过程称粉磨。相应的机械分别称为破碎机械和粉磨机械。粗碎物料破碎到100mm破碎中碎物料破碎到30mm细碎物料破碎到3mm粉碎粗磨物料粉磨到0.1mm粉磨细磨物料粉磨到60μm超细磨物料粉磨到≤5μm（小至亚微米）粉碎度（粉碎比

2、）粉碎前物料的尺寸D与粉碎后物料尺寸d的比值为粉碎度（破碎比）i=D/d上式系指平均粉碎度，破碎机的公称粉碎比i公=最大进料口宽度/最大出料口宽度破碎机i=3～30，粉磨机i=500～1000机械工作的基本技术经济指标，粉碎设备性能的评价指标之一。6.1.2粉碎级数与粉碎流程多级粉碎：几台粉碎机串联起来的粉碎过程。粉碎级数：串联粉碎机的台数。总粉碎比：原料粒度与最终产品的粒度之比。总粉碎比与各级粉碎比的关系如下：i0=i1•i2•i3•i4•…in=D/dn例题1.(p81)粉碎流程（p82图6.1）简单的粉碎流程（a)开路流程带预筛分的粉碎流程(b)带检查筛分的粉

3、碎流程(c)闭路流程带预筛分和检查筛分的粉碎流程(d)开闭路的区别在于粉碎后的粗物料是否再回到粉碎机循环负荷率：粗颗粒回料质量与该级破碎（或粉磨）产品质量之比。筛分效率（或选粉效率）：检查筛分（或选粉设备）分选出的合格物料质量与进该设备的合格物料总质量之比。6.1.3.强度强度：指材料对外力的抵抗能力，通常以材料破坏时单位面积上所受的力表示。按受力破坏方式不同可分为：压缩、拉伸、弯曲和剪切强度等。理想强度：材料结构非常均匀，没有缺陷时的强度。此时，原子或分子间的引力源于原子或分子间的化学建。而斥力源于原子核间的排斥力。引力和斥力的作用使原子或分子处于平衡位置，理想强

4、度就是破坏这一平衡所需的能量。σth=(γE/α)1/2γ-表面能；E-材料弹性模量；α（R0）-晶格常数（引力和斥力相等时原子或分子间的距离）材料分子或原子间作用力与分子或原子间距离的关系实际强度：由于实际材料不可避免的存在缺陷，从而使材料在受力尚未达到理想强度前，这些缺陷的薄弱位置已经达到其极限强度，材料已经发生破坏。实际强度≈（10-3～10-2）×理想强度（p83表6.1一些材料的理想强度和实测强度）材料的实测强度大小与测定条件有关，如试样的尺寸、加载速度及测定时的介质环境等。6.1.4.硬度表示材料抵抗其他物体刻划或压入其表面的能力，（固体表面产生局部变形

5、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。无机材料一般以莫氏硬度表示，硬度值越大意味着硬度越高。（P84表6.2典型矿物的莫氏硬度值）硬度可作为材料耐磨性的间接评价指标，即硬度值越大者，通常耐磨性也越好。6.1.5.易碎性物料粉碎的难易程度。与材料的强度、硬度、密度、结构、水分、表面情况及形状等有关。易碎性通常用易碎性系数表示，又称相对易碎系数。Km=Eb/E式中Eb-粉碎标准物料单位电耗，J/t；E-粉碎风干状态下该物料的单位电耗，J/t。物料易碎系数愈大，愈易粉碎。已知某一粉碎机在粉碎某一物料的生产能力Q，利用易碎系数，可求出这台粉碎机在粉碎另

6、一物料时的生产能力Q1，即Q1/Q=Km1/KmWi越小，物料的易碎性越好6.2粉碎功耗理论6.2.1经典粉碎功耗理论1)Lewis公式：粒径减小所耗能量与粒径的n次方成反比。dE=－CdD/Dn（6.7）式中：E为粉碎功耗；D为物料的粒径；C、n为常数。缺陷：随着粉碎过程进行，物料粒度不断减小，其宏观缺陷也减小，强度增大，因而减小同样的粒度所需的能量是要增加的。即粗粉碎和细粉碎阶段的比功耗是不同的。2)雷廷智（RittingerP.R.）表面积理论dE=CRdSE=CR(1/D2-1/D1)式中：S为物料表面积；E为粉碎功耗；D1、D2分别为物料粉碎前后的平均粒径

7、；CR为常数该学说比较适合粉磨过程。3)基尔比切夫和基克（F.Kick）体积理论此学说认为物体受外力后必然在内部引起应力，随外力增加，物体的应力及变形亦随之增大。由于物料的体积变形，导致了物料的粉碎。因而，粉碎物料所作的功与物料的体积成正比。E=CK(lg1/D2-lg1/D1)系数CK与物料的机械性能有关。该学说比较适合粗碎作业。4)邦德(Bond)·裂纹理论邦德认为，粉碎物料时，外力作用的功首先使物体发生变形，当局部变形超过临界点时即生成裂纹，裂纹形成之后，储在物体内的形变能使裂纹扩展并生成断面。输入功的一部分转化为新生表面的表面能，其余部分转变成热损失。E