粉体流动即颗粒群从静止状态变为运动状态,是粉体颗粒间摩擦力和内聚力以及外力作用下的宏观表现,在粉体应用领域,粉体流动性与粉体储存、输送、给料、混合等操作密切相关,粉体的摩擦特性是影响粉体流动性的最重要的内在因素,对粉体摩擦特性的研究与测试是研究粉体流动的基础,如在料斗设计中,排料口的大小、料斗壁的倾斜角以及粉料对料斗壁的压力计算,这些参数的设计都是以摩擦特性为重要依据的。
什么是摩擦角?
摩擦角是表示物体静止或运动的力学特性的物理量。在设计气力输送装置时,摩擦角是重要的因素,所以我们必须深入地去了解输送物料的特性,相关参数,才能更好地设计出气力输送系统。
由于输送物料的种类不同,物料的摩擦角的各类也有所不同,这些物料的摩擦角在不同条件下得到的数值总有些差异,为能恰当地表示出物料的这些性质,目前主要有四种摩擦角。
摩擦角的种类
1、静止角:物料通过小孔连续下落到平面上时,产生堆积,如此堆积成的粉粒料锥体母线与水平面的夹角,称为物料的静止角或休止角。
2、内摩擦角:将物料沿内部某一断面切断产生滑动时,作用于此面的剪力与垂直力之比的反正切。
3、壁面摩擦角:料层与容器或管道壁面之间的摩擦角。
4、滑动角:物料在倾斜面上开始滑落时,倾斜面与水平面的夹角。
如何改善粉体的流动性
(1)适当增加粒径:粒径对粉体流动性影响很大,当粒径减小时,表面能增大,粉体的附着力和聚集性增大。所以可通过造粒的方法适当增大粒径改善粉体的流动性。
(2)控制粉料湿度:粉料通常吸附小于12%的水分,水分的存在使粉料表面张力及毛细管力增大,使粒子间的相互作用增强而产生粘性,但流动性减小,休止角增大。控制粉料的湿度是保证粉体流动性的重要方法之一。
(3)加入润滑剂:在粉体中加入适量的润滑剂,如氧化镁、硬脂酸镁等,可提高粉料的流动性。
(4)粒子形态及表面粗糙度:球形粒子的光滑表面,减少接触点数,减少摩擦力,粉体会表现出较好的流动性。
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