单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,章颗粒分级原理和技术,章颗粒分级原理和技术,1,1,分级的意义与定义,定义：,根据生产工艺的要求，把粉碎产品按某种粒度大小或不同种类颗粒进行分选的操作过程称为分级方法：筛分法，,干式分级和湿式分级,1 分级的意义与定义 定义：根据生产工艺的要求，把粉碎产品按,2,分级意义,(1)闭路,与单次通过制备方法的粒度分布（冲击磨）,分级意义(1)闭路与单次通过制备方法的粒度分布（冲击磨）,3,（2）功耗比较,表,7,1,单独及闭路粉碎消耗的动力比较,破碎方式,处理能力,kg/h,10,m,以下含量/,kg,能耗,kw/kg,单独,2.1,0.63,34.5,闭路,10,20.4,10.8,（2）功耗比较表71 单独及闭路粉碎消耗的动力比较 破碎方,4,(3),生产特定级别的产品,分级机的作用是不仅要控制大颗粒，而且也要控制微细颗粒，包括挑选出合适的颗粒分布区间3)生产特定级别的产品 分级机的作用是不仅要控制大颗粒，而,5,(4),生产高细度的产品,（,A,）超细产品的分级,如碳化硅，金刚石等磨料的制备，,（,B,）避免团聚,细颗粒及早分离，避免了团聚,（,C,）没有分级机就没有超细粉体,(4)生产高细度的产品（A）超细产品的分级,6,2,分级性能的评估,（A,）分级粒度,d,0,：,在粗粒部分中末混入,小于,d,0,粒度的颗粒，,同时在细粒中也,末混,入大于,d,0,的颗粒，,（B,）分级精度的方法：部分分级效率和综,合分级效率,2 分级性能的评估（A）分级粒度 d0：在粗粒部分中末,7,2.1 1,部分分级效率定义,假设在,X1,和,X2,的粒径范围内,选粉机的喂料量为,Wa,，选粉分级机粗粉量（或者细粉量）为,Wb,，,Wa/Wb,的比值则称为“部分分级效率”。
以部分分级效率为纵坐标、颗粒粒径为横坐标，即可绘制出部分分级效率曲线2.1 1 部分分级效率定义假设在X1和X2的粒径范围内,选,8,2.1 2,部分分级效率曲线（,1,）,2.1 2 部分分级效率曲线（1）,9,部分分级效率曲线（2）,图,7,3,理想分级和实际分级的,部分分级效率曲线,部分分级效率曲线（2）图73 理想分级和实际分级的部分分,10,分级的频率分布曲线,分级的频率分布曲线,11,收率,(7-1),收率(7-1),12,分级粒径,分级点：所谓分级点通常是指相当于分级效率,50,的粒径，称为分级粒径,D,p,50,，,平衡粒径,D,pe,：,指混入粗粉和细粉的量相等的粒径,分级粒径分级点：所谓分级点通常是指相当于分级效率50的粒径,13,平衡粒径,平衡粒径,14,评价分级精度,的几个指数,德国的,Leschonski,提出的指数：,K,D,p75,D,p25,D,p75,、,D,p25,分别为75和25的分级粒径.,理想分级状态下,K,1,，,K,值越接近1分级精度越高，,K,1.4,时分级状态很好；,K,值在1.42.0之间，分级状态良好；也有用,K,D,p25,D,p75,表示的，此时,K,1,，,K,值越小分级精度越差。
评价分级精度的几个指数 德国的Leschonski提出的指数,15,分级精度指数,2,Terra,（台拉）指数,E,p,:,由法国的煤炭技术人员,Andre Terra,提出的，表示部分分级效率的斜率E,p,(D,p75,-D,p25,),2,理想条件下，,E,p,0,，,E,p,值越小分级精度越好，但,E,p,值和分级粒度有关分级粒径大，,E,p,大，分级粒度小，,E,p,小所以，如果不表明,D,p50,则容易判断失误分级精度指数2Terra（台拉）指数Ep:由法国的煤,16,75%与25%的分级径,75%与25%的分级径,17,分级精度指数,3,不完全度,(Imperfection)I,：,法国的,Belugou,提出，对,Terra,指数,E,p,与分级粒径,D,p50,的依赖性予以修正的指数I,E,p,D,p50,分级精度指数3不完全度(Imperfection)I：法,18,2.2,综合分级效率,2.2 综合分级效率,19,分级模型,分级模型,20,牛顿效率（1）,牛顿效率（1）,21,牛顿效率（2）,1,牛顿效率,N,：,F,原料，,A,：,a,成分的量，,B,：,b,成分的量,X,f,原料中,a,成分的含有率；,1-X,f,原料中,b,成分的含有率；,X,a,a,成分产品中,a,成分的含有率；,1-X,a,a,成分产品中,b,成分的含有率；,X,b,b,成分产品中,a,成分的含有率；,1-X,b,b,成分产品中,b,成分的含有率；,牛顿效率（2）1牛顿效率N：,22,牛顿效率,N,N,r,a,r,b,1,牛顿效率N Nrarb1,23,回收率（1）,回收率（1）,24,回收率（2）,回收率（2）,25,a,成分的回收率,r,a,:,即原料中含有的,a,成分与实际回收到,a,成分产品中的,a,成分的比例。
r,a,=(X,a,A)/(X,f,F),同样,b,成分的回收率,r,b,r,b,=(1-X,b,)B/(1-X,f,)F),回收率（,3,）,a成分的回收率ra:即原料中含有的a成分与实际回收到a成分,26,2.,回收率,（4,）,R,R,实际得到的欲分级成分量,/,原料中含有的欲分级成分量,假设,a,成分为欲分级量，则有：,R,(X,a,A)/(X,f,F),2.回收率（4）R R实际得到的欲分级成分量/原料中含,27,例1,有一堆粉料共,20,千克，其中有小于等于,200,目的粒子占,45,，通过气力分级，得到,8,千克和,12,千克两堆粉体，其中,8,千克粒子中小于等于,200,目粒子比例为,80,，,12,千克粒子中大于,200,目粒子,78.3,，请问：,小于等于,200,目的粒子回收率是多少？,大于,200,目的粒子回收率是多少？,牛顿效率,N,是多少？,例1有一堆粉料共20千克，其中有小于等于200目的粒子占45,28,计算,小于等于,200,目的粒子回收率：,r,a,=(XaA)/(XfF),880,/20*45%=71.1%,大于,200,目的粒子回收率：,r,b,=(1-X,b,)B/(1-X,f,)F),78.3,12/,（,1,45,）,20,）,=85.4%,计算小于等于200目的粒子回收率：,29,3.,筛分法,定义：,把固体颗粒置于具有一定大小孔径或缝隙的筛面上，使通过筛孔的成为筛下料，被截留在筛面上的成为筛上料，这种分级方法称为筛分。
分类：分为干法筛分和湿法筛分,3.筛分法 定义：把固体颗粒置于具有一定大小孔径或缝隙的筛面,30,3.1,筛分与筛制,我国现行标准筛采用,ISO,制，以方孔筛的边长表示筛孔大小,3.1筛分与筛制 我国现行标准筛采用ISO制，以方孔筛的边长,31,3.2,孔隙率,S,孔隙率也称开孔率，是指筛孔净面积占筛面总面积的比率,(,),S,=(1-zD,b,),2,x100%(7-9),式中,z,单位长度内的筛孔数,，D,b,筛丝直径,，,筛网的孔隙率可达,80,，,小于,50,，影响通过性3.2孔隙率S 孔隙率也称开孔率，是指筛孔净面积占筛面总面,32,7.3,筛分机理,粒子通过筛孔的条件：,a.,粒径小于筛孔直径，,b.机会,，相对运动,7.3筛分机理 粒子通过筛孔的条件：,33,1,颗粒通过概率,设筛孔为金属丝所组成的方形孔，如图,35,所示，筛孔每边净长为,D,，筛丝的粗细为,D,b,，而被筛分的颗粒设为球形，其直径为,d,就该筛孔而言，球粒中心的运动范围应为,(D+D,b,),2,当球粒能够顺利落下去时，其球心的位置则应在,(Dd),2,范围之内所以球粒落下去的机会，即其通过概率,P,为：,1颗粒通过概率 设筛孔为金属丝所组成的方形孔，如图35所,34,实际,实际情况中，球形颗粒通过筛孔的概率要比上述的大一些,实际实际情况中，球形颗粒通过筛孔的概率要比上述的大一些,35,2,筛分效率,设入筛物料中含有筛下粒级的质量为,m1,，筛上料的质量为,m2,，混在筛上料中的筛下粒级质量为,m3,，实际筛出的筛下料质量为,m4,2筛分效率 设入筛物料中含有筛下粒级的质量为m1，筛上料的,36,百分含量法,W,a,（,2,）筛下料中含筛下粒级的百分含量（,1,）,W,b,（,）入筛物料含筛下粒级的百分含量,W,c,（,1,）筛上料中含筛下粒级的百分含量,百分含量法Wa（2）筛下料中含筛下粒级的百分含量（,37,简化后,工业上实际操作的平均筛分效率约为,70,一,98,，这与各下述因素有关，筛面的相对运动，料层的厚薄，筛孔形状和有效面积比，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含水率等。
简化后工业上实际操作的平均筛分效率约为70一98，这与各,38,3,影响筛分的因素,物料的影响,(a)堆积密度,，,密度大，筛分能力与颗粒密度成正比；密度小，飘扬，不成正比,(b),粒度分布,：,一般讲，细粒多，则处理能力大,(c),含水量，水分含量高，可用湿法筛分,3影响筛分的因素 物料的影响(a)堆积密度，密度大，筛分,39,3,影响筛分的因素,机械的影响,(a),孔隙率 开孔率愈小，则筛分能力愈小，寿命相对长,(b),筛孔大小,(c),筛孔形状,(d),振动的振幅与频率,：,粒度小宜用小振幅与高频率,(e),加料的均匀性,(f),料速与料层厚度,3影响筛分的因素 机械的影响(a)孔隙率 开孔率愈小，,40,4、筛分作用,粉碎与筛分示意图,4、筛分作用粉碎与筛分示意图,41,粉碎与筛分,B,给料中小于筛孔的料量百分比,Q,流量,E,筛分效率,粉碎与筛分B 给料中小于筛孔的料量百分比,42,工作示意图,工作示意图,43,循环负荷比,返渣料流量,T(Q3=Q4),称为循环负荷，与给料量之比称循环负荷比,C,：,C=T/Q1=T/Q1,筛机负荷,=Q1+Q3,（过筛机的量）,破碎机负荷,=Q3=Q4,（此时也,=T,）,提升负荷,=,反渣流量,T,循环负荷比返渣料流量T(Q3=Q4)称为循环负荷，与给料量之,44,例2,（,3,）算出循环负荷比,C,例2（3）算出循环负荷比C,45,Q,0,=Q,1,Q,3,=Q,4,Q,5,=Q,6,CQ,0,=Q,4,+Q,6,Q,1,+CQ,0,=Q,2,+Q,3,E,1,=Q,2,/(a,1,(Q,1,+CQ,0,)E,2,=Q,0,/(a,2,Q,2,)a,1,(Q,1,+CQ,0,)=Q,6,+,41,Q,4,+,11,Q,1,a,2,Q,2,=,12,Q,1,+,62,Q,6,+,42,Q,4,Q0=Q1Q3=Q4Q5=Q6CQ0=Q4+Q6Q1,46,7,4,颗粒流体系统分级设备,筛网极限：,37um,分级原则：,100um,以下的粒子,则利用粒度变化对流体阻力和颗粒所受力的平衡的原理而分级。
流体是空气时称为干式分级，,利用水,或者液体时则称为湿式分级74 颗粒流体系统分级设备 筛网极限：37um,47,1,气力分级装置应具备的基本条件,(1),颗粒物料在进入分级装置前必须高度分散；,(2),分级室内应有两个以上的对抗力,(,第,1,力有重力、惯性力、离心力，第,2,力有物理障碍物、阻力、摩擦力、磁力、静电力、浮力,),；,1 气力分级装置应具备的基本条件(1)颗粒物料在进入分级装,48,(3),存在有颗粒特性的差别,(,如粒径、形状、表面性质、磁性、静电性、比重、组成,),；,(4),物料的可输送性；,(5),分级产物的可捕集性3)存在有颗粒特性的差别(如粒径、形状、表面性质、磁性、,49,2,、重力式分级机,利用空气阻力和重力之间的平衡关系，调整颗粒粒度进行分级2、重力式分级机 利用空气阻力和重力之间的平衡关系，调整颗粒,50,3,、粗分级机,产品细度范围为,0.08mm,。