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对不同粉质物料混合原理及检测混合效果的方法 |
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在进行物料混合加工期间，影响物料加工的因素有很多，先是设备产品的选用情况，其次是混合加工方式，另外在进行不同类型的物料混合期间，有的还需要在混合期间完成物理化学反应。因此物料的接触面积也是很重要的，这些都对于物料的加工情况有很大的影响，那么使用混合机对于加工行业有哪些帮助呢？ 以往在很多加工领域中所安装使用的加工设备运行方法不是很稳定，这样对于物料加工操作来说是很大的问题。所以后来混合机是在传统物料加工工艺方法的基础上进行完善的，在安装使用期间操作方法简单，而且还可以保持稳定运行，所以混合机符合现代化加工行业的应用需求。 影响物料加工的因素有很多，其中混合机的加工方式和速度对于物料混合作用有着很大的影响，而混合机在工作期间混合速度快，在使用期间还能够加强物料的加工质量，而且安装使用设备产品期间不会耗费太多的能源，和传统的设备相比可以节省能源。 轻粉与重粉混合是一个经典的混合工艺难题，其困难的原因在于：一是轻粉在混合运动中，因为比重轻常浮动于粉体上方，甚至漂浮在空中；二是重粉因比重大在粉体混合运动中有下沉料桶底部趋势，比重越大下沉越明显。 视觉检测方法，是一种定性的视觉法。评判炭黑的分散情况时，通过将观察到的试样切口情况与一组标准照片相比较来评定炭黑的分散等级，其结果用数值来表示。其具体做法是将混合物试样撕开或切开，将炭黑的分散情况与一组共5张标准照片进行比较，然后评定其等级。所以该方法也被称为对比样本法。视觉上的分散等级与混合物的某些重要物理我有关。 该方法评定炭黑的分散等级时共分5个等级。等级为5时表示这样的分散状态使这些物理性质最接近，而等级为1时的混合状态使这些性质明显下降。 聚团计数方法，依靠用光学显微镜混合物切片中炭黑聚团所占面积的百分比来评定混合物的分散程度。由于此法涉及直接测量，故为定量测定，它比视觉观测法更为精确，也是ASTM采用的一种方法。 其具体做法是：将混合物切成足够薄的切片，并经过一定处理后，放在透射光下，通过光学显微镜对其中的炭黑聚团进行观察。光学显微镜放大倍数在75~100倍之间。用以计数的目镜包含分成10000个小方格的1cm2大小的网格。计算所有不小于5μm的炭黑聚团所占据的面积。根据材料中已知的炭黑含量便能推算出大小为5μm的炭黑聚团所占的百分比，以“炭黑分散度百分比”表示。 光学显微镜法和电子显微镜是常用的直接观察混合物形态结构的定性方法。 解决方法： 1、针对上浮轻粉需要选用的混合设备应该具有能将漂浮的轻粉下压裹挟到主体粉末中的能力。 在目前现有的混合机种类中，双运动混合机就能解决这个难题，由于双运动混合机容器转动与内部叶片转动在同方向上进行（转速不一样），这样容器与叶片就会裹挟飘浮于上方的轻粉进入主体重粉中，从而使轻粉与重粉得以均匀的混合。 2、比重过大的重粉可以分两步解决 （1）对于比重较大的重粉（重粉比重大于主体粉比重4倍以下）可选用料桶转动型混合机来解决，利用转动料桶可以将料桶底部的重粉转动提升、裹挟如主体粉中。 （2）对于比重较大的重粉（重粉比重大于主体粉5倍以上）单凭混合机很难均匀混合，可通过破碎、研磨减少该重粉的比重和粒径，从而使混合难度降低，达到均匀混合的目的。 针对盐粒、味精比重过大且表面光滑，在混合中容易沉底的问题，可通过磨碎、细化其颗粒，减少其比重为0.8，从而减小其混合中的下沉趋势，从而达到均匀混合的目的。 也可通过金合混合指数（详见小百科题目19）计算、分析指出盐、味精等重粉的金合混合指数差异过大，对均匀混合产生困难。指出需要磨碎、细化盐、味精等重粉，使它们的金合混合指数接近，即比重、平均粒径的均衡值变小与辣椒粉、干葱粉接近，从而减小了混合工艺的难度。 1、混合机规格过大对混合均匀度的影响 从两个方面分析混合机规格过大带来的影响： （1）因混合机料桶空间过大使粉体移动的跨度增加，从而增加了混合均匀的难度。这是因为粉体活动范围空间大，扩散混合和对流混合难度增加，粉体组分从左到右、从下到上的流动空间变大和时间增加，粉体颗粒移动位移的距离增加，造成混合难度增加； （2）参与混合的粉体总量增加，即粉体颗粒总是大大增加。混合过程中粉体颗粒之间的位移互换工作量大大增加。这些因素增加了粉体混合的任务量，减缓了粉体均匀混合的进程。正常情况下选用混合机可优选料桶容积在100-600升规格内的设备，如果因为一次性批量要求选择大规格混合机，则要在混合工艺中延长混合时间，以求达到均匀混合的目的。 需要注意的是在恶劣情况下混合机规格比较大，即使增加许多混合时间也难以达到均匀混合的目的。 2、混合机规格过小对混合均匀度的影响 混合机规格过小（比如规格小于10升）会适当减弱设备的混合能力，影响混合效率。 由于混合设备料桶容积小，参与混合的粉体的堆积高度较小，因此料桶内粉体颗粒之间的重力压力较小即粉压较小，因此利用重力扩散型原理的混合方法混合效果不理想。用小规格混合机混合轻粉（比重≤0.35的粉体）混合效果会更差。 因此，混合机料桶规格过小也会影响混合设备的混合能力，给混合均匀造成一定的影响。 总结： 1、如果待混合粉体比重较大（比重大于0.8）时，使用小规格混合机基本上可以正常混合，达到混合目的。这是因为粉体比重较大，粉体间的粉压也相对较大，满足正常混合要求。 2、如果待混合粉体比重较小（比重小于0.5）时，使用小规格混合机（容积小于10升），就影响正常混合进程，很难达到均匀混合目的。 3、比重介于0.5~0.8的粉体要酌情处理。早在50年代，作为重要的工业资源，非金属矿，金属矿和燃料矿被称为材料工业的支柱。由于三者独特的物理化学性质，各种产品应用于每一个工业部门，成为国民经济发展的重心。而不管是金属矿也好还是非金属矿，它们利用都需要经过一定的过程，如粉碎，加工，提纯等等，然后才能用于工业中，其中最重要的一个步骤就是粉碎。因三维混合机配件主要由耐磨合金材料制成，包括高速搅拌刮刀、搅拌片、耐磨衬板、搅拌臂、搅拌铲、行星铲、搅拌犁、搅拌棒、搅拌耙等具有介质和高粘性液体和膏体一般具有较强的剪切作用。 热塑性材料混合机主要用于热塑性材料（如橡胶、塑料等）与添加剂的混合；粉末和颗粒状固体材料混合机主要是间歇操作，也包括混合和研工况条件的内容比较广泛，包含物料的各项物理特性和化学特性及其对混合设备的影响、物料在混合进程有无特殊处理要求以及混合机的装置空间等等，更因为各种条件约束的程度都不尽相同，因而很难有一个明确的标准，在这里只能就一般情况下工况条件对挑选混合机及其重要结构的影响作浅略分析： 1、关于比重不同的物料，混合的三维混合机搅拌引起的主体对流扩散和涡流扩散，增加了不同液体间分子扩散的表面积减少了扩散距离，从而缩 短了分子扩散的时间。若待混液体的粘度不高，可以在不长的搅拌时间内达到随机混合的状态;若粘度较高，则需较长的混合时间。 对于密度、成分不同、互不相溶的液体，搅拌产生的剪切作用和强烈的湍动将密度大的液 高速混合机的混合室外壁空腔,用电阻加热，加热升温,然后把按配方计量的各种原料加入混合室内,当混合室内的搅拌浆高速旋转时,搅拌浆附近的原料由于受浆叶面摩擦力和叶片端面推离作用而随搅拌浆旋转;在高速旋转离心力作用底下,这些料又被抛向混合室内壁,成为连续碰 |
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