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粉体流动性研究,粉体流动相关因素与特征

  粉体流动性研究,粉体流动相关因素与特征

  我们都知道,在多数大型工程中经常会看到输送机、提升机等设备的存在,它们将物料持续不断地输送到搅拌设备或者料仓中,以便下一步作业的正常运行,在水泥生产线中这样的实例也是为明显的,磨细后的水泥比较细腻,经过料仓等进出口部位时,由于其流动性的好与坏对正常进出料非常重要,直接影响到整个生产线的正常运行于工作效率,因此,在设计生产线的同时,粉体流动学也是我们考虑的一个重要课题。

  一、水泥等粉体流动性研究的问题背景

  粉体的物理流动性在实际储存与卸放过程中,在多种因素影响下会呈现大跨度的变化。当受空气持续冲击激发处于高含气状态时具有类似液体的高流动性和高压力传导性,结果容易导致暴冲失控现象;当长期处于静态沉积时又因粉内气体受压自然向上逸出后又会形成固态的低流动性和高压力阻隔性,结果又容易导致阻塞断料失控现象。

  正是因为粉体介质在静动态间具有巨大的传导力学差异波动性,造成了粉体仓底定量给卸料的技术处理非常困难,直接影响到后续工艺产质量的保证和提升,深入分析其流动性变化的内在原因与相应的传导力学的变化规律就成为研究的焦点!

  二、影响粉体的流动性的主要因素与特征

  通过深入研究粉体的流动性,我们发现影响粉体流动性的因素具有如下特征:

  1、含气量越高,流动性越强。进料冲击,架空料垮塌,料层内吹入外加高压空气等均可造成气粉冲击交汇区域局部含气量增加。

  2、料位越深粉压越高,粉内气体向上自然逸出速率越大。

  3、细度越高,粉体流动性变化幅度越大。

  4、任何粉体在空气动态冲击混合下,均会在气粉交汇中心的一定空间区域内激发震颤出饱和含气量和高含气量,但撤除冲击震颤作用后仅能维持短暂时间(一般数秒钟)就会退回常规半含气状态,此时间与粉体比重成反比。

  5、任何粉体在静态沉积条件下,均存在其含气向上方自然逸析向固态转化的趋势,从流态转为固态的速率与粉体比重和料压成正比;达到饱和固态的粉体已不可析气压缩,每种粉体的自然饱和固态料压力(料位高度)不同。

  6、当空气湿度大并渗入粉体时,其流动性随水份含量高而降低;反之,空气干燥则增加。

  7、动态收缩越快,粉料所受收缩压越大,气体挤出效应越快,流动性转变为固性越快,尤其在仓底出口附近,大流量卸放必然引发的快速收缩度而容易形成拱圈阻塞。距库底出口短垂直路径的中心通道因收缩小,其流动性高。

  8、库底边壁存在料重承压固化效应,位置越低料压越高,固化性越大;而且边壁还存在摩擦阻流效应,一般在库底锥及垂直壁夹角的自然堆积角区易形成饱和固态料。

  9、粉体下落往往以动态拱垮式自然振颤方式进行,每层料拱将上部料压力统一导向外库壁支撑,待其下方落空失去支撑平衡而垮落再重新成拱,如此周而复始,流动性越低其拱垮幅度越大,下落振颤周期与幅度越大。

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