原料研磨时间与颗粒度的关系.docx

1、景 德 镇 陶 瓷 学 院题 目 ： 原 料 研 磨 时 间 与 颗 粒 度 的 关 系姓 名 ： 孙 敏 学 号 ： 200910210206 院 系 ： 材 料 学 院 专 业 ： 无 机 非 金 属 材 料 工 程 完 成 日 期 ： 2012 年 5 月 29 日 一 .实 验 设 计 方 案以 蛇 纹 矿 为 原 料 ， 采 用 球 磨 工 艺 ， 利 用 250 目 筛 子 进 行 湿 料 过 筛 ， 得 出同 一 重 量 的 蛇 纹 矿 经 不 同 时 间 球 磨 后 的 颗 粒 度 ， 以 此 达 到 原 料 研 磨 时 间 与 颗粒 度 关 系 的 实 验 设 计 。实 验

2、流 程 ：配 料 - 球 磨 - 过 筛 - 干 燥 - 称 重二 .实 验 原 理研 磨 方 法 一 般 可 分 为 湿 研 、 干 研 和 半 干 研 3 类 。湿 研 ： 又 称 敷 砂 研 磨 ， 把 液 态 研 磨 剂 连 续 加 注 或 涂 敷 在 研 磨 表 面 ， 磨 料 在工 件 与 研 具 间 不 断 滑 动 和 滚 动 ， 形 成 切 削 运 动 ， 湿 研 一 般 用 于 粗 研 磨 。干 研 ： 又 称 嵌 砂 研 磨 ， 把 磨 料 均 匀 在 压 嵌 在 研 具 表 面 层 中 ， 研 磨 研 磨 时 只须 在 研 具 表 面 涂 以 少 量 的 硬 脂 酸 混

3、合 脂 等 辅 助 材 料 ， 干 研 常 用 于 精 研 磨半 干 研 ： 类 似 湿 研 ， 所 用 研 磨 剂 是 糊 状 研 磨 膏 。 研 磨 既 可 用 手 工 操 作 ， 也可 在 研 磨 机 上 进 行 。本 实 验 采 用 的 是 无 机 材 料 加 工 过 程 中 常 用 的 球 磨 机 湿 研 的 方 法 ， 对 于 同 一质 量 的 同 种 原 料 ， 通 过 改 变 球 磨 的 时 间 ， 将 球 磨 过 的 原 料 经 过 同 一 大 小 的 筛孔 过 滤 后 ， 称 量 筛 子 余 下 原 料 的 干 重 ,计 算 出 通 过 虑 筛 的 原 料 量 。 通 过

4、比 较 相同 质 量 的 原 料 ， 在 不 同 研 磨 时 间 的 条 件 下 通 过 相 同 虑 筛 的 原 料 量 ， 阐 述 原 料研 磨 时 间 与 颗 粒 度 的 关 系 。三 .实 验 原 料 及 设 备原 料 ： 蛇 纹 矿 （ 尾 矿 ）设 备 ： 电 子 天 平球 磨 罐 3 个变 频 行 星 式 球 磨 机 （ 300Hz）250 目 过 滤 筛 3 个烘 干 机四 .实 验 步 骤1.在 电 子 天 平 上 称 量 3 份 100g 蛇 纹 矿 原 料 ， 分 别 装 入 已 编 号 为1， 2， 3 的 3 个 球 磨 罐 ， 加 入 80mL 水 和 一 定 量 的

5、 稀 释 剂 CMC 溶 液 。2.将 3 个 球 磨 罐 固 定 于 变 频 行 星 式 球 磨 机 的 旋 转 卡 槽 内 ， 设 置 频 率 为300Hz， 开 启 球 磨 机 。3.每 过 30 分 钟 按 编 号 顺 序 每 次 取 出 一 个 球 磨 罐 ， 即 1， 2， 3 号 球 磨 罐 中的 原 料 各 球 磨 30 分 钟 ， 60 分 钟 ， 90 分 钟 。4.用 已 编 号 为 1， 2， 3 的 3 个 250 目 过 滤 筛 分 别 过 滤 3 个 球 磨 罐 中 的 湿料 ， 充 分 摇 晃 直 至 没 有 液 体 滤 出 ， 虑 筛 余 下 原 料 放 入

6、烘 干 机 中 烘 干 。5.烘 干 后 取 出 3 个 虑 筛 ， 依 次 将 虑 筛 中 的 原 料 刮 下 后 置 于 天 平 上 称 重 ， 记录 数 据 。五 .实 验 数 据 处 理 及 结 论序 号 1 号 2 号 3 号时 间 （ min） 30 60 90250 目 筛 余 量 （ g） 8.25 4.30 2.87通 过 量 （ g） 91.75 95.70 97.13对 于 标 准 过 滤 筛 ， 一 般 来 说 ， 目 数 孔 径 15000（ 微 米 ） ， 我 国 使 用 的是 美 国 标 准 ， 按 照 美 国 泰 勒 标 准 筛 的 筛 目 尺 寸 对 照 表

7、可 以 得 出 ：200 目 孔 径 75 微 米 ， 250 目 孔 径 58 微 米 ， 320 目 孔 径 45 微 米通 过 计 算 原 料 通 过 筛 后 的 重 量 ， 分 别 得 出 每 份 原 料 研 磨 后 在 58 微 米 以 下的 颗 粒 占 总 重 量 的 ：1 号 ： 91.75% 2 号 ： 95.70% 3 号 ： 97.13%分 析 得 知 前 30min 的 球 磨 效 率 较 高 ， 91.75%原 料 的 粒 度 已 经 被 研 磨 至 58微 米 以 下 ， 之 后 30min 颗 粒 的 粒 度 变 化 较 慢 ， 最 后 30min 粒 度 变 化

8、很 小 ， 估计 继 续 研 磨 效 果 更 差 ， 符 合 研 磨 过 程 中 原 料 粒 度 变 化 的 理 论 ： 原 料 研 磨 效 率 随研 磨 时 间 的 增 加 而 减 少 。六 .实 验 分 析 与 总 结本 次 实 验 一 定 程 度 上 验 证 了 原 料 研 磨 时 间 与 颗 粒 度 关 系 ， 但 实 验 方 法 粗 略 ，存 在 大 量 误 差 。 由 于 方 法 及 设 备 的 限 制 ， 没 有 进 一 步 验 证 原 料 研 磨 过 程 中 达到 一 定 小 粒 度 后 无 法 继 续 磨 细 的 理 论 。 下 面 提 出 实 验 中 可 能 产 生 的 误

9、 差 及 改 进方 法 。实 验 误 差 的 影 响 因 素 ：1.实 验 原 料 的 影 响 ：原 料 的 粒 度 ， 原 料 的 初 试 粒 度 大 小 不 一 ， 但 是 对 比 实 验 中 大 小 比 例 应 该类 似 。 实 验 中 采 用 蛇 纹 矿 ， 也 应 控 制 类 似 的 比 例 。加 入 的 水 量 和 稀 释 剂 量 ， 水 和 稀 释 剂 的 量 影 响 了 球 磨 及 过 滤 的 效 果 。 实验 中 一 定 量 的 水 和 稀 释 剂 方 便 了 过 滤 过 程 。2.实 验 设 备 的 影 响 ：球 磨 机 ， 不 同 的 球 磨 设 备 ， 以 及 不 同

10、的 球 磨 转 速 设 定 会 影 响 球 磨 的 最 终 结果 ， 此 次 实 验 中 的 行 星 式 球 磨 机 转 速 偏 低 。实 验 改 进 方 法 ：1.球 磨 方 法 ： 采 用 转 速 更 高 的 高 速 球 磨 机2.称 量 方 法 ： 过 滤 前 先 称 过 滤 筛 的 重 量 ， 过 滤 烘 干 后 直 接 称 量 过 滤 筛 和原 料 的 总 重 量3.过 滤 方 法 ： 过 滤 时 直 接 用 水 冲 刷 筛 网 过 滤七 .讨 论 题1.原 料 的 研 磨 方 法 有 哪 些 ？除 了 实 验 中 采 取 的 物 理 机 械 研 磨 外 另 还 有 水 性 悬 浮

11、液 中 研 磨 ， 化 学 机 械研 磨 ， 喷 射 式 碾 磨 等 。2.同 一 原 料 用 不 同 方 法 研 磨 相 同 的 时 间 ， 其 粒 度 是 否 相 同 ？ 为 什 么 ？不 同 ， 使 用 不 同 的 方 法 研 磨 相 同 的 时 间 原 料 的 细 度 会 有 所 不 同 。 由 于 各 方法 所 针 对 的 重 点 不 同 ， 其 效 率 都 不 同 ， 所 以 磨 出 的 细 度 不 同 。3.除 了 你 现 在 采 用 的 方 法 外 还 有 哪 些 方 法 ？ 说 明 其 原 理 。本 实 验 对 研 磨 后 的 原 料 粒 度 的 测 试 采 用 筛 分 法

12、， 其 它 方 法 如 下 ：1、 沉 降 法 ： 根 据 不 同 粒 径 的 颗 粒 在 液 体 中 的 沉 降 速 度 不 同 测 量 粒 度 分 布的 一 种 方 法 。2、 电 阻 法 ： 这 种 方 法 是 根 据 颗 粒 在 通 过 一 个 小 微 孔 的 瞬 间 ， 占 据 了 小 微孔 中 的 部 分 空 间 而 排 开 了 小 微 孔 中 的 导 电 液 体 ， 使 小 微 孔 两 端 的 电 阻 发 生 变 化的 原 理 测 试 粒 度 分 布 的 。3、 激 光 法 ： 根 据 激 光 照 射 到 颗 粒 后 ， 颗 粒 能 使 激 光 产 生 衍 射 或 散 射 的 现

13、象 来 测 试 粒 度 分 布 的 。4、 显 微 图 像 法 ： 显 微 图 象 法 包 括 显 微 镜 、 CCD 摄 像 头 （ 或 数 码 像 机 ） 、八 实 验 心 得通 过 本 次 材 料 设 计 实 验 了 解 了 研 究 性 实 验 的 简 单 流 程 ， 学 会 了 如 何 使 用 球磨 机 ， 虑 筛 等 原 料 处 理 设 备 ， 为 以 后 打 下 基 础 ， 最 为 主 要 的 是 更 多 的 锻 炼 了 考虑 实 验 时 可 能 出 现 的 问 题 ， 以 及 问 题 出 现 时 如 何 解 决 或 改 进 。 例 如 此 次 实 验 中用 于 称 量 及 过 滤 方 法 的 不 当 ， 使 得 实 验 过 程 繁 琐 ， 找 到 问 题 ， 解 决 问 题 才 是 实验 过 程 中 最 重 要 的 。感 谢 学 校 安 排 的 实 验 课 程 和 材 料 实 验 室 刘 老 师 的 帮 助 ， 最 后 ， 提 一 点 自 己的 建 议 ， 设 计 性 实 验 更 多 的 注 重 培 养 的 前 期 设 计 过 程 ， 希 望 能 够 能 留 给 同 学 更多 的 空 间 。九 参 考 文 献张 柏 清 等 编 ， 陶 瓷 工 业 机 械 与 设 备 M,中 国 轻 工 业 出 版 社 ， 2012 年 1 月