浆料固含量对喷雾造粒钼粉组织形貌和物理性能的影响.pdf

1 5 4 中国体视学 与图像分 析2 0 1 3年第 1 8卷第 2期 chi ne se j o urnal of s tereol ogy and i mage anal ysi s ve 1 1 8 no 2 j u n e 2 0 1 3 文章编号：1 0 0 7 1 4 8 2 ( 2 0 1 3 )0 2 0 1 5 4一 o 1 5 8 材料科 学 浆料 固含量对喷雾造粒钼粉 组织形貌和物理性 能的影响 付 静波 ， 张 晓 ， 庄 飞 ， 行亚宁 ( 1 金堆城钼业股份有限公司 技术 中心 两安7 1 0 0 7 7 ； 2 金堆城钼业股份有限公 司 监测中心西安7 1 0 0 7 7 ) 摘 要 ： 研 究 了浆料 固含 量对喷 雾造 粒钼粉 组 织 形貌 和松 装 密度 、 流动 性 的影 响规 律 。 结果 表 明 ： 当浆料 固含 量低 于 7 0 w t 时 ， 造 粒钼 粉 颗 粒 细 小 ， 多数 呈破 损 状 态， 造 粒钼 粉 松 装 密 度 和 流速 随 着浆料 固含 量 的增加 而增 大 ； 当浆 料 固含 量 高于 7 0 w t 时 ， 造 粒 钼粉 颗粒 球 形 度 差 ， 表 面 粗糙 度 大 ， 造 粒钼粉 的松 装 密度 和流速 随着 浆料 固含 量 的增 加 而减 小 ； 在 本研 究条 件 下 ， 钼 粉 喷 雾 造 粒 的 最佳浆料 固含量为7 0 w t ， 得到的造粒钼粉表面光滑、 球形度高， 其松装密度最大， 流动性最好。 关键 词 ：固含 量 ； 喷 雾造粒 ； 组织 形貌 ； 松 装 密度 ； 流动 性 中 图分类 号 ：t f 1 2 5 3 ；t g1 1 5 文献标 识码 ：a ef f e c t o f s o l i d c o n t e nt o f s l ur r y o n t h e m o r p ho l o g y a nd ph y s i c a l pr o pe r t i e s o f s pr a y g r a nu l a t i o n m o l y bd e n um po wde r fu j i n g b o ，z hang xi a o ，z huang f e i ，xi ng ya n i n g ( 1 t e c h n i c a l c e n t e r ， j i n d u i c h e n g mo l y b d e n u m c o ， l t d ， x i a n 7 1 0 0 7 7 ， c h i n a ； 2 mo n i t o r i n g c e n t e r ，j i n d u i c h e n g mo l y b d e n u m c o ，l t d ，xi a n 7 1 0 0 7 7，ch i n a ) abs t r a c t ： th e e f f e c t o f s o l i d c o n t e n t o f s l u r r y o n t h e mo r ph o l o g y o f s p r a y g r a n u l a t i o n mo l y b d e n u m p o wd e r a nd i t s a pp a r e n t de n s i t y a nd flu i d i t y we r e i n v e s t i g a t e d t h e r e s ul t s s h o w t h a t wh e n t he s o l i d c o n t e n t o f s l u r r y i s l e s s t h a n 7 0 wt ，mo s t o f t h e p o wd e r s a r e fin e a n d b r o k e n pa r t i c l e s a n d t h e a p p a r e nt d e n s i t y a nd flo w r a t e s o f t h e p o wd e r s wi l l b e i nc r e a s e d wi t h t h e i n c r e a s i n g s o l i d c o n t e n t o f s l u r r y w h e n t h e s o l i d c o n t e n t o f s l ur r y i s mo r e t h a n 7 0 wt mo s t o f t h e p o wd e r s a r e n o ns p h e r i c a l p a r t i c l e s wi t h r o u g h s u r f a c e，a nd t h e a p p a r e n t d e n s i t y a n d flo w r a t e s o f t h e po wd e r s wi l l b e d e c r e a s e d wi t h t he i n c r e a s i n g s o l i d c o nt e n t o f s l ur r yun d e r t h e c o n d i t i o ns o f t h i s wo r k，t h e a p p r o pr i a t e s o l i d c o n t e n t o f s l u r ry i s 7 0 wt a n d t h e a p p a r e n t de n s i t y a n d flu i d i t y r a t e s o f t h e s p r a y g r a nu l a t i o n mo l y b d e n u m p o wd e r r e a c h t he ma x i mu m ke y wo r ds ：s o l i d c o n t e n t ，s p r a y g r a n u l a t i o n，mo r p h o l o g y，a p p a r e n t de n s i t y ，f lu i d i t y r a t e s 收稿 日期 ：2 0 1 3 - 0 4 1 9 作者简介 ： 付静波 ( 1 9 7 2一) ，女 ( 汉 ) ，陕西西安人 ，博 士。研 究方向 ：钼及钼合金的研 究 。 2 0 1 3年 第 1 8卷 第 2期 付静波等 ： 浆料 固含量对喷 雾造粒钼 粉组织形貌和物理性能的影响 1 5 7 不 均匀 ， 粉 末松 装 密度 减 小 ； 另外 ， 由 于颗 粒 表 面 粗 糙度 的增 加 ， 堆积 颗 粒 间的摩 擦趋 于 增 大 ， 颗 粒移 动 困难 ， 不 易 充 填 ， 松 装 密 度 减 小 。 因 此 ， 当浆 料 固 含 量 为 7 0 w t 时 ， 造 粒 钼 粉 形 貌 最 好 ， 松 装 密 度 最大 。 g 一 襁 囊 俞 一 心 图 3 造粒钼粉 松装 密度 和流 速 随浆料 同含量 的 变 化曲线 另外 ， 造 粒钼 粉 松 装 密 度 与 浆 料 固含 量 关 系可 以利用 蒸 发液 滴 固体 含量 的质 量平衡 得 到解 释 ： pd d 3c ，、 pw d 。c l 、 式 中 ： p 。、 p 分 别 为 雾 滴 、 干 粉 颗 粒 的 密 度 ； d。、 d 分别 为雾 滴 、 干粉 颗粒 的直径 ； c 、 c 分别 为雾 滴 、 干 粉颗 粒 的 固含量 。由式 1可 以看 出 ， 当雾滴 固 含 量 c 。 增 大 时 ， 干粉 密度 p 也 随着增 大 ， 由此 可 以 定性地 说 ， 喷 雾干燥 过 程 中 ， 含 固量 高 的 浆料 将 生成 密度 高 的干粉 颗粒 ， 凶此 随着 固含量 升 高 ， 造 粒 钼粉 松装 密度 增 大 。 流动 性是 粉末 的一 种t 艺性 能 。它 对 生 产 流程 的设计 十 分 重要 。粉 体流 动是 由于 粉体 颗粒 克 服相 互 间摩擦 力 、 黏 附 力 产 生 滑 移 的 结 果 。根 据 粉 体 理 论 ， 粉体 的流 动性 与粉 体 颗 粒 的形 状 、 大小 、 表面 状态 直接 相 关 。通 常 球 形 颗 粒 的 粉 末 流 动 性 最 好 ， 而颗 粒形 状 不规 则 、 尺 寸 小 、 表 面粗 糙 的 粉 末 ， 其 流 动性 差 。这 点通过 不 同浆 料 固含量 下 造 粒 钼粉 形貌 ( 图 2 ) 与其 松 装 密 度 、 流 动 性 ( 图 3 ) 的检 测 结 果 可 以看 出 。 一 般 来说 ， 粉末 流 动性 与其 松装 密 度 成 正 比 ， 即 粉末 的松 装 密 度愈 高 ， 其 流 动性 愈好 。这 是 由 于松 装密 度大 的 造粒 粉更 有利 于粉 体颗 粒 以 自身 的重力 克服 料 层 粒 子 间 的 摩 擦 力 、 附 着 力 而 产 生 相 互 滑 移 。 因此 ， 造 粒 钼粉 流动 性 与其 松 装 密 度 随着 浆 料 固含量 的不 同其变 化规 律一致 。 3 结论 浆料 固含量对喷雾造粒钼粉的组织形貌和松装 密度 、 流 动性 有 明显影 响 ； 浆料 固含量 过低 ， 造 粒钼粉 颗 粒 细小 ， 多 数呈 破 损状 态 ， 浆料 固 含 量 过 高 ， 造 粒 钼 粉 颗 粒 球 形 度 差 ， 表 面粗糙 度 大 ； 浆 料 固含量 过 低 时 ， 造 粒 钼粉 的松 装 密 度 和 流 速 随着 浆料 固 含量 的增 加 而 增 大 ； 浆 料 固含 量 过 高 时 ， 造粒 钼粉 的 松 装 密 度 和 流速 随着 浆 料 固含 量 的 增加 而减 小 ； 当浆料 中粘 结 剂含 量 为 1 8 w t ， 喷雾 干燥 塔 的进 风 口温度 为 2 1 0 。 c， 出风 口温 度 为 1 3 0 。 c， 雾 化 盘的转速为 1 2 0 0 0 r ra i n时， 喷雾造粒钼粉最佳 固 含量 为 7 0 w t ； 在 此工 艺 下 制 得 的 造粒 钼粉 表 面 光 滑 、 球 形 度 高 ， 其 松 装 密 度 达 到 最 大 ， 为 1 8 g c m ， 流速 达 到最 高 ， 为 3 8 s 5 0 g 。 参考文献 ( r e f e r e n c e s ) 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一一 一一 一一 一一 一一 一 一一 一一 1 5 8 中国体视学与图像分析 2 0 1 3年第 1 8卷第 2期 f 6 7 8 s h s j c e r a mi c s i n t e m a t i o n a l ， 1 9 9 5 ， 2 l ( 5 ) ： 3 7 1 3 79 li a n g h ，s hi no ha r a k mi n o s hi ma h ，e t a 1 an a l y s i s o f c o n s t a n t r a t e p e r i o d o f s p r a y d r y i n g o f s l u r r y j c h e m i c a l e n g i n e e r i n g s c i e n c e ， 2 0 0 1 ， 5 6 ( 6 ) ： 2 2 0 5 2 2 1 3 陆有军 ，吴澜尔 ， 陈宇红 ， 等 s i c喷雾造粒粉 的影 响 因素研究 j 中国粉体技术 ， 2 0 0 7， ( 5 ) ： 5 6 l u y o u j u n，wu l a n e r ，c hen yu h o n g ，e t a 1 e f f e c t i v e f a c t o r s o f s p r a y p r i l l i n g o f s i c p o w d e r j c h i n a p o w d e r s c i e n c e a n d t e c h n o l o g y ，2 0 0 7， ( 5) ：5 6 ( i n c h i n e s e ) 美 国金属学会 金属手册 ( 第七 卷 粉末 冶金 ) m 韩凤麟 ， 译北京 ： 机械工业 出版社 ，1 9 9 4 ame r i c a n s o c i e t y f o r me t a l s me t a l s h a n d b o o k( v o l u me 7 ： p o w d e r m e t a l l u r g y ) m h a n f e n g l i n ， t r a n s b e i j i n g ： c h i n a ma c h i n e p r e s s ， 1 9 9 4 ( i n c h i n e s e ) 9 ，c r o s b y e j ，ma r s h a l l w r e f f e c t s o f d r y i n g c o n d i t i o n s o n t h e p r o p e r t i e s o f s p r a yd r i e d p a r t i c l e s j c h e mi c a l e n g i n e e r i n g p r o g r e s s ，1 9 5 8，5