粉体工程复习题集答案

1、1平均粒径的表示方法有哪几种？答：算术平均粒径几何平均粒径调和平均粒径平均面积径平均体积径长度平均径面积平均径体积平均径2. 粉体的粒度分布的测定方法有哪些？其测量基准和测量范围是什么？ a筛分法，以重量为基准，粒度小于100mm而大于0.038mm；b显微镜法（包括光学显微镜和电子显微镜），粒度分布是按颗粒数计算的，光学显微镜通常适用测定大于1um的颗粒，电子显微镜测定的粒度可小至0.001um;c沉降法，在适当介质中使颗粒沉降，以沉降速度测定颗粒粒径，0.5100um;d库尔特计数器，脉冲大小与颗粒体积成正比，以脉冲大小为基准，0.5200um 激光粒度分析仪，用固体粒子代替小圆

2、屏，假设颗粒呈球形，粒子数很少，不产生多次衍射，以光强大小为基准，2176um；e透过法，根据流体通过粉体层时的透过性测定粉体比表面积，0.01100um； 吸附法，依据单分子层的吸附量，计算出试样的比表面积，0.0033um。3. 试用斯托克斯定律说明用沉降法测定颗粒粒径的原理在密度为1，直径为D的球形颗粒，靠重力在密度为2，粘度为的流体中沉降时，其沉降速度为 实际上它是与试样颗粒具有相同沉降速度的球体直径，注意：斯托克斯理论要求颗粒沉降时的雷诺系数Re小于或等于0.2。 4. 形状系数和形状指数的意义是什么？a 形状系数： 形状系数是用来衡量实际颗粒

3、与球形(立方体等)颗粒形状的差异程度,比较的基准是具有与表 征颗粒群粒径相同的球的体积,表面积,比表面积与实际情况的差异。表示颗粒形状与球形颗粒不一致的程度。当研究对象为颗粒群，求其形状系数时，其表面积、体积和粒径均需用平均值.b形状指数：是由颗粒外形尺寸的各种无因次组合表征颗粒形状，种类很多，有均整度、体积充满长、面积充满度、球形度、圆形度、圆角度、表面指数。5. 用等大球体的规则充填和不规则充填，及不等大球的充填试验研究结果，说明如何才能获得最紧密充填？P35答：1）粉体的最紧密填充：对于混凝土骨料和耐火材料原料而言，获得最紧密填充的粒度级配是一个十分重要的问题与连续粒度体系相比，不连续粒

4、度体系更易形成紧密填充，以提高强度。根据对实际粉体的研究，粗颗粒在65%时填充最紧密。在耐火材料的实际生产中，根据实践总结出三级配料的方法即所谓“两头大，中间小”的确定配料的原则。2）加压压密填充：施加压力：可以减少颗粒间的相互作用力、粘附力等的作用，使粉体的密度增大。加压压密过程中，附加压力较小时，通过粉体层内颗粒的相对位置移动的填充比较密实，但进一步加大压力，会出现颗粒变形，破碎等情况6. 颗粒密度是如何定义的？何谓真密度，表观颗粒密度？它们之间的区别在哪里？答：a颗粒密度：颗粒内部的封闭气孔包括在颗粒的体积之内，而颗粒表面的凹下、裂缝、开口的孔洞不包括在颗粒的体积之内b真密度：是指颗粒的

5、质量除以不包括开孔·闭孔在内的颗粒真体积，也就是颗粒的理论密度。颗粒体积不包括存在于颗粒内部的封闭孔洞。c表观颗粒密度：定义为颗粒的质量除以包含闭孔在内的颗粒体积。颗粒表面的裂缝、凹下的窄口、开口的孔洞能计入颗粒的体积。7. 粉磨过程中球磨机筒体具有同一转速，而工艺要求各仓内研磨机要呈不同运动状态， 应采用哪些措施来解决这对矛盾，保证磨机的最佳工作状态。粗磨仓以破碎能力为主,要求研磨体以抛落式运动,细磨仓以粉磨能力为主,要求研磨体以泻落式运动为主；调节研磨体的运动状态主要是在不同的仓中选用不同的衬板；（举例）调整隔仓板的位置、研磨体的装载量等以保证磨机的最佳工作状态。8为什么鄂式破碎

6、机偏心轴的转速过高和过低都会使生产能力不能达到最大值?理论分析最大生产能力对应的转速应满足什么假设条件?偏心轴转一圈,动颚往复摆动一次,前半圈为破碎物料,后半圈为卸出物料， 条件:当动颚后退时破碎后物料应在重力作用下全部卸出,而后动颚立即返回破碎物料，故转速过高或过低都会使生产能力不能达到最大值。假设条件为物料卸出为自由落体运动，其时间等于动颚后退的时间。9粉碎比是如何定义的？何谓公称粉碎比？破碎机的破碎比与公称粉碎的关系如何？多级破碎时的总破碎比如何计算？a粉碎比：是定量描述固体物料经某一粉碎机械粉碎后，颗粒尺寸大小变化的参数。b平均粉碎比：物料粉碎前的平均粒径D与粉碎后的平均粒径d 之比，

7、用符号i表示。c公称粉碎比：粉碎机允许的最大进料口尺寸与最大出料口尺寸之比，粉碎机的平均粉碎比一般都小于公称粉碎比，前者约为后者的7090%。d关系：破碎机的破碎比低于公称破碎比，一般有：i=（0.70.9）i公称e多级粉碎的总粉碎比为各级粉碎机的粉碎比之积10试说明粉碎的模型和粉碎产品2成份性。P86-88答：2成分性：粉碎产物粒度分布包含(不合格)粗粒和（合格）微粉两个部分，粗粒部分分布取决于鄂板出口间隙的大小，称为过渡成分，微粉部分与破碎机的结构无关，它取决于固体原料物性，这部分称为稳定成分。模型1）体积粉碎模型 整个颗粒都受到破坏（粉碎），粉碎生成物大多为粒度大的中间颗粒，随

8、着粉碎进行，这些中间粒径的颗粒依次被粉碎成具有一定粒度分布的中间粒径颗粒，最后逐渐积蓄成微粉成分（即稳定成分）。2）表面粉碎模型 仅在颗粒的表面产生破坏，从颗粒表面不断剥下微粉成分，这一破坏不涉及颗粒内部。3）均一粉碎模型：加于颗粒的力，使颗粒产生分散性的破坏，直接碎成微粉成分12鄂式破碎机工作原理？按活动鄂板的运动特性的不同，鄂式破碎机有哪几种主要类型？各自有哪些优缺点？P96-98鄂式破碎机工作原理:颚式破碎机依靠活动颚板对固定颚板作周期性的往复运动，当靠近时物料在两块颚板间被压碎，当离开时，已破碎的物料由于自重从破碎腔卸下13鄂式破碎机的有效作用角应满足什么条件？它和破碎机的生产能力及粉

9、碎比有什么关系，为什么？ 2 即钳角应小于物料与颚板之间的摩擦角的2倍。减小钳角时可增加破碎机的生产能力，但导致破碎比减小。11试述提出四种功耗假说的物理依据和导出的数学公式，四种假说各自的适用范围？p89-90 答：一、表面积假说：粉碎物料所消耗的能量与粉碎过程中新增加的表面积成正比.表面积假说的物理基础：任何物质的分子之间有恒定的分子引力，粉碎时消耗的能量必然与用来克服物料分子间的引力，产生新的表面所需的能量有一定的关系，表面积假说认为这种关系是成正比的表面积假说对于粉碎产品的粒度在0.01-1毫米时的过程比较适用 2） 体积假说：在相同技术条件下，使几何相似

10、的同类物体的形状发生同一变化所需的功，与物料的体积或质量成正比  理论基础：当物体受外力后必然在内部引起应力，随着外力的增加，物体的应力和变形亦随之加大。当应力达到物料的强度极限时，则外力稍微增加即使物料破坏用于近似地计算粗碎和中碎时能量消耗适用范围：粒度在0.011mm的产品。3）裂纹理论：粉碎物料所需要的功与物料的直径或边长（正方形的）D的平方根成反比（直径D是假定物料中80%质量能通过的筛孔尺寸）  理论基础：物料一定要在压力下产生变形，积累一定的能量后产生裂纹，最后才能粉碎，即物料在粉碎前一定要有超过某种程度的变形，而且一定要有裂纹。粉碎所需之功

11、和裂纹的长度成正比。裂纹又和粉碎颗粒的尺寸的平方根成反比在粗碎，中碎和细碎时均适用，但在使用球磨机粉磨时减少25%4）田中假说：比表面积S对功耗量A的增量同极限比表面积S与瞬时比表面积S之差成正比 理论基础：颗粒粒径是一个难于测定的参数，并且比表面积的测定方法已取得很大进步，而且测定比表面积与测定粒径相比精度更高14圆锥破碎机的工作原理，分类方法，圆锥破碎机的特点？P100答：工作原理：心轴旋转时，活动圆锥沿着固定圆锥表面作偏旋运动。靠拢固定圆锥的地方，该处物料就受到活动圆锥的挤压和磨削作用而破碎。离开固定圆锥的地方，已被破碎的物料由于重力的作用就从锥底排料口卸出。分类方法：A、按用

12、途分：粗碎和中细碎。B、按破碎腔剖面形状和平行带和长度不同分：标准型、中间型、和短头型。特点：粉碎比高、效率高、能耗小；产品粒度均匀；适合于破碎各种硬度的物料；构造复杂、投资费用高、检修维护比较困难。15. 试说明球磨机的工作原理和不同转速下研磨体的运动形式？P10916. 根据球磨机内研磨体运动的基本方程式说明何谓脱离角？脱离角的大小决定于什么？其和球磨机的工作状态有什么关系？何谓临界转速？ cos= R0n2/900,研磨体脱离角与筒体转速和筒体有效内径有关，而与研磨体质量无关; 周转状态运转; 临界转速：磨内、外层两个研磨体恰好开始贴随磨机筒体作周转状态运转时的磨机转速。17何谓转速比？

13、转速比在哪个范围内球磨机的工作最有利？湿法和干法粉磨的转速有什么区别为什么？ 磨机适宜转速与其临界转速之比，简称转速比;K= 76%为磨机理论上的适宜转速比，实际生产的磨机可能会略有出入，但大多在76%左右波动。湿法磨除料浆阻力对冲击力有影响外，还由于水分的湿润降低了研磨体之间以及研磨体与衬板之间的摩擦系数，相互间产生较大的相对滑动，因此，湿法磨机的工作转速应比相同条件的干法磨机高25%18.影响磨机的生产能力的主要因素有哪些？ 1) 粉磨物料的种类、物理性质、入磨物料粒度及产品细度；2) 规格和型式、仓的数量及各仓的长度比例、隔仓板形状及其有效面积、衬板形状、筒体转速；3) 研磨体的种类、装

14、载量、及其级配；4) 加料均匀程度及磨内的球料比；5) 操作方法，如湿法或干法、开路或闭路；湿法磨中水的加入量、流速；干法磨中的通风情况；闭路磨中选粉机的选粉效率和循环负荷率等；6) 是否加助磨剂。19.筛分效率是如何定义的?如何测定计算？何谓总筛分效率和部分筛分效率？影响筛分效率的因素有哪些？ 筛分效率:表示筛分过程的完全程度和筛分产物的质量,是衡量筛分过程和重要质量指标。测定计算：在入筛的物料流中和筛上物料流中每隔1520分钟取一次样，应连续取样24小时，将取得的平均试样在检查筛里筛分，检查筛的筛孔与生产上用的筛子的筛孔。分别求出原料和筛上物料中小于筛孔尺寸的级别的百分含量a1和a3，代入

15、公即可求出。总筛分效率：指筛下级别的筛分效率，即指筛下物料与原物料中筛下级别的比值。部分筛分效率：不是指整个筛下级别的筛分效率，而是指筛下级别中某一粒度范围内的筛分效率。影响因素：A物料性质：物料的粒度分布物料的含水量物料的颗粒形状  B、筛分机械影响：有效筛面面积筛孔大小筛孔形状筛面长度和宽度筛面的倾角筛 子的运动状况C、筛分条件的影响：加料均匀性 料层厚度20.从工艺的角度阐述粉体混合的质量要求及其测定方法?影响混合料质量的因素有哪些?.影响因素：1）粉料颗粒形状：影响粒子的流动性（球形、棱角内摩擦）；粒度： 粒度分布影响粒子的运动（离析）；粒子密度；粒子水份

16、含量：（团块，水分利于混合）2）设备因素（混合机性质）混合机的类型影响粒子的流动式样及速度；混合机的转速影响粒子的运动和混合速度。3） 工艺因素（操作条件）混合时间、装载量、加料顺序21. 画图说明二段粉碎筛分作业流程并简要说明每段的作用?影响筛分效率的因素主要有哪些?影响因素：筛面的相对运动，料层的厚薄、筛孔形状和有效面积、物料颗粒的大小分布规律和颗粒形状、过细颗粒的含量以及物料的含水率22. 何谓混合过程中的离析?造成离析的主要因素有哪些?在实际操作中有哪些情况可引起离析?从工艺上有一般采取哪些措施来防止离析的发生? P263-264离析：由于颗粒性质差异导致颗粒优先向混合机的某

17、些区域运动。产生离析的情况：倾注堆料过程中的离析；剪切离析（搅拌离析）；振动引起的离析；级配离析（间隔级配、大粒径粗级配）；配料离析（液体结合剂用法不当、过干、过湿） 防止措施：选择以对流混合为主的混合机；运输中应尽量减少振动和落差（装料一次颗粒偏集，运输二次偏集。）；改进配料方法，使物性相差不大（密度相近粒度相近，密度差别大质量相近。）；在干物料中加适当液体；改进加料方法；采用某些破坏团块的装置；降低混合机中的真空度或破碎程度。23. 何谓料仓的结拱?结拱有哪些形式及其产生的部位和破拱的方法?结拱形成的原因是什么?为了防止结拱，改善料仓中物料的流动状态有哪些助流措施? P264-2

18、66第一种：是在出料口附近的颗粒互相支撑，形成所谓拱架状态（颗粒互相啮合，也称为楔形拱） 这种形式在出料口较小而颗粒较大的情况下最为常见一般只要加大出料口，或在冲击，振动作用下即可破拱 。第二种：由于压力的作用使物料集存在料仓的锥部，使物料不能下落。这种形式在粉状物料中最为常见，是最难解决的结拱现象 。第三种：物料在出料口上部近于垂直下落，形成空穴状。它常见于颗粒间有粘附性的细粉 轻者可用振动和吹入空气的方法破拱，严重时则需要用机械破拱 第四种: 物料附着于料仓的锥部表面，形成研钵状这种现象常见于壁面的倾角过小和对壁面有附着性和粘性的

19、粉状物料轻者可用振动或吹入空气破拱，严重时只能用机械铲除。措施：a改变料仓结构（几何形状及尺寸），如加大卸料口，减小料仓的顶角等。B降低料仓粉体压力c使仓壁光滑，减小料仓摩擦阻力d 采用助流装置，如空气炮清堵器，仓壁振打器等。24. 何谓粉碎过程中的“多破少磨”?提出该说法的理由是什么?据此可否进-步提出“以破代磨”，为什么?因为破碎的能源利用率要比粉磨的高，多破少磨有利于节约能源，但也不能以破代磨，因为两者的能源利用随着物料粒度变小成反向变化，如图所示，破碎的最小粒度以两曲线相交点对应的粒度为最佳。25. 试从(1)工作原理(2)锤头与转子的联结方式(3)粒度调节方式(4)产品粒度的均匀程度(5)保险装置等五个方面比较单转子PC和单转子PF破碎机的异同点锤式破碎机