涡流空气分级机获得窄级别细粉体的两段分级工艺研究

论文摘要

现代社会的快速进步以及科技的飞速发展迫切需要粒度分布范围窄、甚至粒度单一的超细粉体。目前机械法所制得的粉体具有粒径大、粒度分布范围宽的特点,不能满足窄级别超细粉体的要求,因此需要对其进行分级。本论文从探索解决粉体分散方法入手,进行了粉体在涡流空气分级机内物料分布的模拟实验研究,并且以两段串联涡流空气分级机系统为基础,两种粒级超细氧化铝粉体为原料,对窄级别超细粉体分级工艺进行了探讨。论文首先采用引入分散剂的方法初步研究了分散剂对粉体分散性能的影响,通过显微镜观察法、沉降速度与沉降物体积法对粉体分散性能进行表征。结果显示：分散剂的引入能改善滑石粉的分散性能,从显微镜观察和沉降速度与沉降物体积法的结果中得出分散剂的最佳添加量为滑石粉质量分数的3%。物料验证实验也说明经分散剂处理的粉体,其分级后产品的细粉产率高。撒料盘试验研究结果表明：撒料盘转速的提高可以改善大颗粒物料的分散性,而对小颗粒物料的分散性影响较小；物料的粒度分布范围对物料分散性影响较大,粒度分布范围越宽,分散性越差,格子数数据分析结果显示转速的增加能较好的改善大颗粒物料的分散性,而对小颗粒及粒度分布范围宽的物料影响较小；同时还研究了撒料盘结构对物料分散性的影响,结果得出：双层撒料盘因为能使物料在撒料盘上被分成A、B两部分而分撒到分级机内不同位置,因此能有效的提高粉体在环形分散分离区内的分散性。两段串联分级工艺研究表明：两段转笼转速的差值越大,则分级精度指数越高,并且较高的转笼转速和较小的喂料速度下,会增加细粉中-10μm粉体颗粒的量；喂料速度的增加会提高环形分散分离区内固体浓度,导致“鱼钩效应”加剧,进入粗粉中细粉的量增加,降低了细粉产率；进口风速宜采用前大后小的组合形式,第二段进口风速增大,会使“鱼钩效应”变的明显。打散机的引入很好的解决了粉体的分散性,同时打散机还具有粉碎作用,尤其是对大颗粒物料的粉碎效果明显。两段串联涡流空气分级机可以实现超细粉体的窄级别分级。通过调节两段串联分级工艺参数,可以使产品中-2μm粒级粉体含量达到87.71%,-3μm粒级粉体的含量达到89.08%,-5μm粒级粉体含量达到99.19%,-10μm粒级粉体含量达到100%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 前言
• 第一章 综述
• 1.1 分级
• 1.1.1 分级的定义
• 1.1.2 分级的分类
• 1.1.3 超细粉体
• 1.1.4 窄级别分级
• 1.2 超细分级设备
• 1.3 涡流空气分级机的分级
• 1.3.1 涡流空气分级机结构及分级原理
• 1.3.2 分级工艺
• 1.3.3 分级工艺参数
• 1.3.4 粉体颗粒的分散
• 1.4 论文选题的目的和意义
• 1.5 课题的主要研究内容
• 1.5.1 粉体分散性研究
• 1.5.2 窄级别超细粉体多段分级工艺研究
• 第二章 粉体分散性实验研究
• 2.1 分散剂分散实验
• 2.1.1 实验原料
• 2.1.2 实验仪器
• 2.1.3 实验方法
• 2.1.4 分散性评价方法
• 2.1.5 结果与讨论
• 2.2 环形分散分离区内物料分布模拟实验研究
• 2.2.1 实验原料
• 2.2.2 实验设备
• 2.2.3 实验方案设计
• 2.2.4 结果与讨论
• 2.3 本章小结
• 第三章 两段串联式涡流空气分级机分级工艺的研究
• 3.1 实验原料
• 3.2 实验装置
• 3.3 实验仪器
• 3.4 实验设计
• 3.5 实验方法
• 3.6 分级性能评价指标
• 3.6.1 牛顿分级效率
• 3.6.2 特劳姆曲线和"鱼钩效应"
• 3.6.3 分级精度和旁路值
• 3.7 结果与讨论
• 3.7.1 粗粒级氧化铝实验结果分析
• 3.7.2 细粒级氧化铝实验结果分析
• 3.7.3 窄级别超细粉体的干式分级工艺总结
• 3.8 本章小结
• 第四章 结论与展望
• 4.1 结论
• 4.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 作者和导师简介
• 硕十研究生学位论文答辩委员会决议书