Рис. 5. Кривые распределения (1) и плотности распределения (2) при

Помоле кварца в шаровой мельнице:

R(x) кумулятивная (интегральная) кривая распределения; (x) кривая плотности распределения (дифференциальная кривая)

альная кривая

ления и рассчитывается по специальным функциям (Колмогорова, Розина–Раммлера и др.). В продуктах среднего и тонкого помола силикатных материалов имеет место соотношение Х>Х_ме>Х_мо. На рис. 5 приведена помольная характеристика кварца в шаровой мельнице.

Результаты ситового анализа представляют графически в виде дифференциальной кривой распределения, показывающей процентное содержание отдельных фракций в материале, либо в виде интегральной (или кумулятивной) кривой распределения, изображающей суммарное процентное содержание всех фракций меньше (или больше) данного размера (рис. 6).

Рис. 6. Результаты ситового анализа:

а - дифференциальная кривая распределения, б – интегральные кривые распределения; 1 – проход, 2 – остаток на сите

Фракция, представленная на графике точкой (см. рис. 6), соответствует среднему размеру зерен в ней, определенному как среднее арифметическое между размерами отверстий двух соседних сит (через одно отверстие фракция прошла, на другом задержалась).

Средний размер частиц рекомендуется выражать через средневзвешенный диаметр d_cp, определяемый по аддитивности из соотношения. (11):

_{, (11)}

где m₁, m₂, …, m_n - содержание каждой фракции в пробе дисперсного материала, массовые доли;

d₁, d₂, …, d_n – средний размер частиц данных фракций (среднеарифметическое значение отверстий сита, через которое данная фракция прошла, и сита, на котором она задержалась);

i – число фракций.

Характеристикой однородности состава дисперсного материала служит коэффициент отклонения R_о, определяемый следующим образом. Из размера отверстий сита d₈₄, отвечающего содержанию 84% на интегральной кривой остатков, вычитают размер отверстия d₁₆, соответствующий содержанию 16% на этой же кривой; полученную разность делят на удвоенный диаметр d₅₀ и умножают на 100, форм. (12):

_{. (12)}

Таким образом, при определении R_о из общей массы анализируемого материала (навески) отбрасывают 16% наиболее мелких и наиболее крупных фракций и в расчет принимают только оставшиеся ²/₃ сыпучего материала. Чем меньше коэффициент R_о, тем однороднее продукт.

3. Определение удельной поверхности измельченного материала на приборе псх-2

Время, необходимое для проведения работы – 4 ч.

Цель работы

Практическое определение удельной поверхности дисперсных материалов на приборе ПСХ-2

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

При оценке технологических свойств порошкообразных материалов величина удельной поверхности, под которой понимают поверхность всех частиц материала в единице объема или массы, имеет в ряде случаев решающее значение.

Удельная поверхность – это поверхность всех частиц материала в единице объема или массы. Поскольку единица объема содержит γ единиц массы, где γ – плотность материала, поверхность, приходящаяся на единицу объема, в γ раз больше поверхности, приходящейся на единицу массы.

Для многих технологических процессов удельная поверхность материала, как характеристика дисперсности, удобна тем, что выражается только одной величиной. По величине удельной поверхности (выраженной в см²/см³) или (см²/г) можно судить о некоторых физико-химических свойствах порошкообразных материалов.

Удельная поверхность материала может быть в ряде случаев измерена прямыми определениями, но может быть и рассчитана на основе данных о гранулометрическом составе по формулам (13;14):

(13)

(14)

где Q – содержание частиц в долях единицы;

γ – плотность материала в г/см³;

x – размер фракции в см;

S – удельная поверхность в см²/г.

Обычно Q выражают в %, а x – в мкм.

Тогда:

(15)

При этом условно принимают, что все частицы имеют форму шара (или куба).

Между расчетными величинами удельной поверхности и среднеповерхностного размера (диаметра) существует зависимость:

(S – см²/г; γ – г/см³; x – см). Если размерность S – м²/г, а x – мкм, то формула (16) остается той же:

мкм. (16)

В вышеприведенном примере зернового состава (табл. 5) при

γ=2,5 г/см³, м²/г=1835 см²/г.

Точность расчёта удельной поверхности та же, что и среднеповерхностного размера, однако, понятие “удельная поверхность” более наглядное. Использование величины x_ср./п. в расчетах возможно только тогда, когда входящее в соответствующую формулу значение диаметра частицы характеризует ее поверхность.