超細(xì)粉體材料的擬散式流化分級研究.pdf

1、在微細(xì)粒級粉體加工技術(shù)中，顆粒分級是得到合格粒度產(chǎn)品的關(guān)鍵步驟，現(xiàn)代工業(yè)對細(xì)粒度、窄級別提出了越來越高的要求。目前，各種干式分級技術(shù)都難以達(dá)到濕式分級的精度。本文根據(jù)濕式分級與散式流化的類似性，提出了擬散式流化的分級方式，通過強(qiáng)化顆粒分散和氣體均布，提高干式分級的分級效率。 依據(jù)氣固兩相流理論設(shè)計了擬散式流化分級裝置，利用CFD軟件對其結(jié)構(gòu)和操作參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，通過實驗研究獲得了該裝置的分級性能數(shù)據(jù)，得到了如下結(jié)果：

2、 (1)對新型布料裝置內(nèi)顆粒的各種受力進(jìn)行分析比較，建立了顆粒團(tuán)聚概率方程。理論計算表明氣速為3m/s的氣流產(chǎn)生的剪切應(yīng)力能將干燥物料充分分散的概率為99.99％，保證了顆粒在分級區(qū)域中達(dá)到良好的分散，實現(xiàn)“擬散式”的目的。通過推導(dǎo)分級器內(nèi)顆粒運(yùn)動的理論公式，計算得到其結(jié)構(gòu)的大致參數(shù)，為通過數(shù)值模擬確定其最終結(jié)構(gòu)提供了幾何模型。 (2)利用FLUENT6.2對不同結(jié)構(gòu)下的氣相流場進(jìn)行了模擬，優(yōu)選了進(jìn)氣方式和整流內(nèi)構(gòu)件，使流場得到

3、規(guī)整。在氣相流場模擬的基礎(chǔ)上，用相間耦合的隨機(jī)軌道模型預(yù)測了不同粒徑顆粒的運(yùn)動軌跡，并對布料裝置進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn)。 (3)單級分級實驗考察了表觀氣速、進(jìn)料量對粒級分配效率和分級精度的影響，結(jié)果表明，分級精度隨表觀氣速的增大和進(jìn)料量的減小而提高，大氣速下得到的粒級效率曲線中“魚鉤效應(yīng)”有所改善。對于特定的分級任務(wù)，難以達(dá)到清晰切割，粗產(chǎn)品中仍含有大量細(xì)顆粒，僅靠單級分級裝置無法實現(xiàn)精密分級。 (4)實驗進(jìn)行了顆粒物料的循環(huán)分