《粉體工程》復習題

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《粉體工程》復習題——海公公

1平均粒徑的表示方法有哪幾種？

個數平均徑，長度平均徑，面積平均徑，體積平均徑，平均表面積徑，平均體積徑，調和平均徑，NND,MMD

2粉體的粒度分布的測定方法有哪些？其測量基準和測量范圍是什么？

①顯微鏡法：顆粒的平面投影圖像，普通光學：0.5-200微米；透射電子：幾十納米到幾個微米；掃描電子：0.005-50微米②篩分法：以重量為基準20-100㎜

③沉降法：在適當介質中顆粒沉降，導致光強度變化④激光衍射法：夫朗和弗衍射原理⑤比表面法：假定顆粒為均勻光滑球形

⑥庫爾特粒度儀：顆粒體積，電壓脈沖，精度取決于被計數顆粒的數目0.5-200微米

3試用斯托克斯定律說明用沉降法測定顆粒粒徑的原理。

將均勻分散的顆粒懸濁液裝入靜置的透明容器里，顆粒在重力作用下產生沉降現象，會出現下部濃度大上部濃度小的濃度分布，面對這種濃度變化，從側向投射光線，由于顆粒對光的吸收散射等效應，使光強減弱，其減弱的程度與顆粒的大小和濃度有關，所以通過光強度變化能反映懸濁液內粉末的粒徑組成。4形狀系數和形狀指數的意義是什么？

形狀系數：是用來衡量實際顆粒形狀與球形或長方形顆粒形狀的差異程度；形狀指數：是對單一顆粒本身幾何形狀的指數化，它是根據不同的使用目的，給出顆粒理想的形狀圖像，然后將理想的形狀與實際形狀進行比較，找出二者之間差異并指數化。

5用等大球體的規(guī)則充填和不規(guī)則充填，及不等大球的充填試驗研究結果，說明如何才能獲得最緊湊充填？

以等徑球最緊湊堆積為例，在形成最密堆積后，空間存在四個球構成的周邊體空隙和有六個球構成的八面體空隙。若基本等徑球為E，填入八面體最大徑球為2次球J，填入周邊體空隙最大等徑球為3次球K，再填入4次最大徑球與1、2間隙，填5次球最大徑球于1、3次球間隙，最終以更微小等徑球填入殘留空隙，從而構成最緊湊填充，即Horsfield填充。

6顆粒密度是如何定義的？何謂真密度，表觀顆粒密度？它們之間的區(qū)別在哪里？顆粒質量除以表觀體積；真密度：是指顆粒的質量除以不包括開孔，閉孔在內的顆粒真體積；表觀顆粒密度：顆粒的質量除以包含閉孔在內的顆粒體積。7氣相和液相介質中粉體之間的相互作用力分別有哪些?其中哪些是有利于粉體分散的,哪些是不利于粉體分散的?

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8在粗分級機中存在兩個選粉區(qū)，說明:①它們的各自位置;②在不同選粉區(qū)的分級原理:③何為最小分開粒徑?

第一個是兩錐筒之間的分開區(qū)，主要是重力沉降；其次個是頂蓋下導向葉片形成的旋流區(qū)。當顆粒做離心沉降的離心速度與氣流向心方向的流速分別相等時，相應顆粒粒徑即為最小粒徑。（公式課本P140）

9粉碎比是如何定義的？何謂公稱粉碎比？破碎機的破碎比與公稱粉碎的關系如何？多級破碎時的總破碎譬如何計算？

粉碎比：粉碎前后物料平均粒徑的比值。公稱粉碎比：粉碎機允許的最大進料口與最大出料口尺寸之比；關系：實際破碎時參與物料尺寸總小于最大進料口尺寸，故破碎機的破碎比一般小于公稱粉碎比；多級粉碎的總粉碎比為各級粉碎機的粉碎比之積。

10試說明粉碎的模型。

體積粉碎模型：整個顆粒都受到破壞，粉碎生成物大多為粒度稍小的中間過渡顆粒：表面積粉碎模型：僅在顆粒的表面產生破壞，從顆粒的表面不斷切下微分成分，這一破壞不涉及顆粒的內部；

均一粉碎模型：施加于顆粒的力，使顆粒產生分散性的破壞，直接粉碎成微粉成分。11試述提出四種功耗假說的物理依據和導出的數學公式，四種假說各自的適用范圍？（課本P88）雷廷格假說：粉碎能耗與新生比表面積成正比的“表面積假說〞0.075-0.5㎜邦德假說：粉碎能耗與裂紋長度成正比，0.5-50㎜基克假說：粉碎能耗與顆粒體積的變化成正比。大于50㎜田中達夫假說：極限比表面積小于10微米12鄂式破碎機的工作原理？按活動鄂板的運動特性的不同，鄂式破碎機有哪幾種主要類型？各自有哪些優(yōu)缺點？

利用偏心軸的旋轉帶動動顎搖擺，當動顎擺向定顎時，落在顎腔的物料主要受到顎板的擠壓作用而粉碎；當動顎擺離定顎時，已破碎物料在重力作用下經顎腔下部的出料口卸出，工作是間歇性的。主要分為簡擺式顎式破碎機，復擺式，綜合擺式。優(yōu)缺點：⑴簡擺式破碎比小，只有3-5，卸出物料多呈片狀；復擺式破碎的物料多為立方體，但易產生過粉碎現象。

⑵由于結構及運動方式的不同，復擺式顎板磨損較嚴重。

⑶復擺式結構緊湊，與簡擺相比，在具有一致生產能力時，設備重量減輕20%-30%。⑷復擺式動顎運動軌跡較簡擺式更為合理。

13圓錐破碎機的工作原理，分類方法，圓錐破碎機的特點？

主軸上的動錐做偏心運動，在靠近定錐處物料受動錐擠壓與彎曲作用而被破碎；偏離定錐處，已破碎物料由于重力作用從錐底落下，因主軸下方偏心襯套連續(xù)轉動，動錐也連續(xù)轉動，故而破碎過程與卸料過程沿定錐內表面連續(xù)依次進行。按用途分為粗碎、中細碎兩種。特點：由于動錐在隨工作主軸偏心旋轉的同時在自轉，使產品粒度分布均勻，工作表面磨損均勻，且工作過程是連續(xù)的。

14篩分效率是如何定義的？如何測定計算？何謂總篩分效率和部分篩分效率？影

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響篩分效率的因素有哪些？

定義：篩分時得到的篩下產物的質量與原料中所含粒度小于篩孔尺寸的物料的質量之比。計算：入篩物料中含篩下料質量G1，篩上料質量G2，混在篩上料中篩下料質量G3，實際篩出篩下料質量G4，η=(G4/G1)*100%=((G1-G3)/G2)*100%

影響因素：1、物料因素：堆積密度、粒度分布、含水量等2、篩分機械：孔隙率、篩孔大小、篩孔形狀，篩面種類、篩面長度、振動幅度與頻率，篩子運動狀態(tài)15從工藝的角度闡述粉體混合的質量要求及其測定方法?影響混合料質量的因素有哪些?

例如：水泥和陶瓷生產過程中，各種原料的混合是為提高高溫固相反應程度創(chuàng)造良好條件；測其標準偏差，混合度，均勻度，混合指數；影響因素：1、物料的物理性質：形狀、粒度及粒度分布、休止角、含水量2混合機的結構形式：機身的形狀尺寸，攪拌部件形狀尺寸、結構材料、表面加工質量、進料卸料設置形式3、操作條件：混合料內各組分的多少及其所占據混合機體積的比率，各組分進入混合機的方式、順序合速率，攪拌部件或混合機容器的旋轉速度等。

16影響篩分效率的因素主要有哪些?影響因素：1、物料因素：堆積密度、粒度分布、含水量等2、篩分機械：孔隙率、篩孔大小、篩孔形狀，篩面種類、篩面長度、振動幅度與頻率，篩子運動狀態(tài)

17何謂混合過程中的偏析?造成偏析的主要因素有哪些?在實際操作中有哪些狀況可引起離析?從工藝上有一般采取哪些措施來防止離析的發(fā)生?

物料進行逆混合；因素：物料的密度、粒度、形狀、粗糙度、休止角等物理性質的差異；引起偏析操作：倒瀉堆積具有粒度差的混合料時，振動具有粒度差的混合料，采用液體攪拌方式來猛烈攪拌具有粒度差的混合料等。

18何謂料倉的結拱?結拱有哪些形式及其產生的部位和破拱的方法?結拱形成的原因是什么?為了防止結拱，改善料倉中物料的滾動狀態(tài)有哪些助流措施?

物料不能從料倉中正常卸出的現象叫結拱。1、壓縮拱：粉體因受料倉壓力作用，使固結強度增加導致結拱形成2、契形拱：塊狀物料因形狀不規(guī)則相互結合達到力平衡，在孔口形成架橋3黏結黏附拱：黏結性強的粉體因含水分、吸潮或靜電吸附作用而加強粉體與倉壁的黏附力所致4：氣壓平衡拱：料倉卸料裝置密封性較差，導致大量空氣從底部漏入艙內，當料層上下氣體壓力達到平衡時形成料拱。

19何謂粉碎過程中的“多破少磨〞?提出該說法的理由是什么?據此，可否進-步提出“以破代磨〞，為什么?

由于破碎的能源利用率要比粉磨的高，多破少磨有利于儉約能源，但也不能以破代磨，由于兩者的能源利用隨著物料粒度變小成反向變化，如下圖，破碎的最小粒度以兩曲線相交點對應的粒度為最正確。

20試從(1)工作原理(2)錘頭與轉子的聯(lián)結方式(3)粒度調理方式(4)產品粒度的均勻程度(5)

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保險裝置等五個方面比較單轉子PC和單轉子PF破碎機的異同點。21說明旋風除塵器的工作原理與優(yōu)點。

工作原理錘頭的聯(lián)結方式粒度調理方法產品粒度的均勻程度保險裝置錘式破碎機以沖擊方式粉碎物料活動和固定聯(lián)結二種調理笛條縫隙控制沒有反攻式的均勻反攻式破碎機以沖擊方式粉碎物料固定聯(lián)結調理板錘與反攻板之間的間隙均勻利用保險銷釘在過載時被剪斷反攻板是活動的，起保險作用22描述懸輥磨的主要工作原理及其優(yōu)點。

23欲將平均粒徑為100nm的CaCO3顆粒和MgO顆粒均勻分散在水性介質中，試計算當分散液中顆粒間距分別為10nm、100nm、500nm時，CaCO3顆粒間、MgO顆粒間以及CaCO3顆粒和MgO顆粒間在水介質中的Hamaker常數及其范德華作用力。已知CaCO3、MgO和水在真空介質中的Hamaker常數10.1?10-20J、12.1?10-20J和5?10-20J。24粒徑的頻率分布與累積分布的實際意義是什么？依照頻率分布與累積分布的不連續(xù)的數學表達式對下面試驗數據進行處理，完成下表，并給出直方圖。粒徑分布的計算表粒級123