تعریف اندازه ذرات: معنی، اندازه گیری و توزیع توضیح داده شده است

تعریف اندازه ذرات: بعد خطی اندازه گیری شده یک ذره منفرد که معمولاً به صورت قطر معادل بیان می شود زیرا ذرات واقعی به ندرت کره های کامل هستند. در یک پودر، دوغاب، گرد و غبار یا مواد دانه‌ای، اندازه ذرات یک عدد ثابت برای کل نمونه نیست. این یک ویژگی است که با اصل اندازه گیری، فرض شکل و پارامتر آماری گزارش شده مانند D10، D50 یا D90 تعریف شده است.

به همین دلیل است که دو آزمایشگاه می‌توانند از روش‌های خوب پیروی کنند و همچنان اندازه‌های مختلف ذرات را برای یک ماده گزارش کنند. ممکن است یکی از آنالیز غربال، دیگری پراش لیزری و تحلیل تصویر سوم استفاده کند. هر روش به روشی متفاوت با ذره تعامل دارد. بنابراین یک تعریف مفید اندازه ذره به سه سوال پاسخ می دهد: چه چیزی اندازه گیری می شود، چگونه قطر معادل محاسبه می شود، و کدام قسمت از توزیع نقل قول می شود.

اندازه ذرات در واقع به چه معناست

برای یک کره کامل، اندازه ذرات به سادگی قطر آن است. برای ذرات واقعی، که ممکن است زاویه ای، پوسته پوسته، فیبری، متخلخل یا آگلومره باشند، اندازه ذرات باید از طریق قطری معادل تعریف شود. این قطر محاسبه‌شده‌ای است که در یک اصل اندازه‌گیری انتخابی، پاسخی مشابه ذره واقعی می‌دهد.

• قطر معادل حجم: قطر کره ای با حجمی برابر با ذره.
• قطر معادل سطح: قطر یک کره با مساحت یکسان
• قطر غربال: عرض کوچکترین سوراخ مربعی که یک ذره می تواند از آن عبور کند.
• قطر هیدرودینامیکی: قطر یک کره با رفتار حرکتی یکسان در یک سیال.
• قطر فرت: فاصله بین دو مماس موازی بر روی یک تصویر ذره پرتاب شده.

هنگامی که یک تامین کننده اندازه ذرات را بیان می کند، بپرسید که آیا بر اساس حجم است یا بر اساس عدد. هنگامی که چند ذره بزرگ بر حجم غالب می شود، در حالی که میلیاردها ریز بر تعداد غالب هستند، همین پودر می تواند D50 بسیار متفاوتی را نشان دهد.

چرا توزیع اندازه ذرات بیشتر از یک عدد مهم است؟

هیچ پودر صنعتی حاوی ذرات یک اندازه نیست. یک نمونه شامل یک محدوده است و آن محدوده با توزیع اندازه ذرات توصیف می شود. رایج ترین معیارهای گزارش دهی D10، D50، D90 و span هستند. D50 میانه است، نه میانگین حسابی، و به خودی خود چیزی در مورد دم درشت یا ریز نمی گوید.

به عنوان مثال، دو پودر ممکن است هر دو دارای D50 12 میکرومتر باشند. اگر یکی دارای D90 25 میکرومتری و دیگری دارای D90 55 میکرومتری باشد، در واکنش پذیری، بسته بندی، استحکام، سایش و تولید گرد و غبار رفتار متفاوتی خواهند داشت.

چگونه اندازه ذرات اندازه گیری می شود

اندازه ذرات به طور مستقیم در اکثر ابزارهای مدرن اندازه گیری نمی شود. از یک سیگنال فیزیکی استنباط می شود و آن سیگنال به روش بستگی دارد. به همین دلیل است که دستور روش بخشی از تعریف است.

• آنالیز غربال: ذرات را بر اساس اندازه دیافراگم جدا می کند و کسر اندازه بر اساس جرم را گزارش می دهد.
• پراش لیزر: اندازه را از شدت زاویه ای نور پراکنده، معمولاً به صورت توزیع حجم محاسبه می کند.
• پراکندگی دینامیک نور: اندازه هیدرودینامیکی را از حرکت براونی، عمدتاً برای مواد زیر میکرون و نانو بدست می‌آورد.
• تجزیه و تحلیل تصویر پویا: تصاویر تک تک ذرات را اندازه گیری می کند و می تواند شکل و اندازه را گزارش کند.
• رسوب گذاری: از سرعت ته نشینی و قانون استوکس برای تخمین اندازه استفاده می کند.
• ناحیه حسگر الکتریکی: ذرات را با تغییر مقاومت الکتریکی در حین عبور از یک روزنه شمارش می کند.

نتایج تنها زمانی قابل مقایسه هستند که روش، پراکندگی، قطر معادل و اساس توزیع مطابقت داشته باشند. نباید انتظار داشت که D50 از آنالیز غربال برابر با D50 حاصل از پراش لیزر باشد.

قوانین گزارش گیری کلیدی که از سردرگمی جلوگیری می کند

حجم در مقابل توزیع عدد

توزیع حجمی به ذرات بزرگ وزن بیشتری می دهد، در حالی که توزیع عددی وزن بیشتری به ذرات کوچک می دهد. برای همان نمونه، D50 مبتنی بر عدد می تواند بسیار کوچکتر از D50 مبتنی بر حجم باشد.

پراکندگی مرطوب در مقابل خشک

پراکندگی اندازه اندازه گیری شده را تغییر می دهد. پراکندگی خشک ممکن است آگلومراهای ضعیف را بشکند، در حالی که پراکندگی مرطوب ممکن است برخی از مواد را متورم یا حل کند. محیط پراکندگی و انرژی همیشه باید گزارش شود.

بیانیه روش

یک تعریف کامل اندازه ذرات باید شامل اصل ابزار، قطر معادل، نوع توزیع، روش پراکندگی و هر مرحله آماده سازی نمونه باشد. بدون این جزئیات، بازتولید یک عدد دشوار است.

از تعریف تا کنترل فرآیند: آسیاب، طبقه بندی و کیفیت

در تولید، تعریف اندازه ذرات آکادمیک نیست. اهدافی را برای آسیاب ها، طبقه بندی کننده ها، صفحه نمایش ها و جمع کننده های گرد و غبار تعیین می کند. اگر هدف D90 زیر یک حد معین باشد، مدار باید ذرات درشت را به طور قابل اعتماد حذف کند. اگر هدف یک دهانه باریک باشد، کارایی طبقه بندی به اندازه انرژی آسیاب اهمیت پیدا می کند.

Jiangsu JND Environmental & Energy Technology Co., Ltd. از سال 2002 در تجهیزات سنگ زنی و طبقه بندی پودر کار می کند و به صنایعی مانند برق، مواد شیمیایی، سیمان و فولاد خدمات می دهد. یک طبقه‌بندی پودر پویا اغلب زمانی استفاده می‌شود که فرآیند به اندازه برش قابل تنظیم و کنترل محصول خوب پایدار نیاز دارد.

دسته بندی پودر دینامیک سری MX برای کارخانه های زغال سنگ اندازه برش قابل تنظیم و کنترل محصول خوب پایدار، این طبقه‌بندی‌کننده پویا را در مواردی که مدارهای آسیاب به جداسازی انعطاف‌پذیر و خروجی سیستم بالاتر نیاز دارند، مرتبط می‌سازد. مشاهده محصول →

تعاریف اندازه ذرات بسیار ریز و انتخاب تجهیزات

در زیر 10 میکرومتر، تعاریف اندازه ذرات نسبت به تجمع، نیروهای سطحی و روش اندازه گیری حساس تر می شوند. محصولات فوق ریز ممکن است به اندازه بالایی محکم و میانه کنترل شده نیاز داشته باشند. در این موارد، مدارهای طبقه بندی هوا و فرز جت رایج هستند زیرا می توانند کاهش اندازه را با جداسازی دقیق ترکیب کنند.

برای پودرهای بسیار ریز، طبقه بندی کننده پودر فوق ریز JSP برای پشتیبانی از نقاط برش ظریف و درجه بندی ثابت محصول طراحی شده است. انتخاب صحیح به D50، D90 هدف، خواص خوراک و توان عملیاتی مورد نیاز بستگی دارد.

دسته بندی پودر فوق ریز JSP برای درجه بندی دقیق طبقه بندی دو محرکه و قفس دوگانه از نقاط برش ظریف و درجه بندی ثابت برای پودرهای فوق ریز در مدارهای آسیاب سیمان و صنعتی پشتیبانی می کند. مشاهده محصول →

جایی که از تعاریف اندازه ذرات در صنعت استفاده می شود

• فرآوری سیمان و مواد معدنی: واکنش پذیری، توسعه قدرت و راندمان سنگ زنی را کنترل می کند.
• تولید برق: بر آسیاب زغال سنگ، احتراق و جابجایی خاکستر بادی تأثیر می گذارد.
• پوشش شیمیایی و پودری: بر جریان، پخت، براقیت و پایداری پراکندگی تأثیر می گذارد.
• فولاد و متالورژی: مربوط به تهیه مواد خام، کنترل گرد و غبار و عملکرد افزودنی است.
• شن و ماسه و سنگدانه: درجه بندی، بسته بندی و کیفیت محصول پایین دستی را تعیین می کند.

در هر مورد، تعریف باید به هدف فرآیند متصل شود. مشخصاتی که فقط می گوید "پودر ریز" تعریف اندازه ذرات نیست.

سوء تفاهم های رایج در مورد اندازه ذرات

• اندازه ذرات پراکندگی نیست. پراکندگی چگونگی جدا شدن ذرات را توصیف می کند، نه اینکه چقدر بزرگ هستند.
• D50 یک قطر متوسط ​​نیست. میانه توزیع انتخابی است.
• همیشه کوچکتر بهتر نیست. پودرهای بسیار ریز می توانند گرد و غبار، هزینه انرژی و دشواری جابجایی را افزایش دهند.
• یک روش جهانی نیست. الک، پراش لیزر و تصویربرداری به سوالات فیزیکی مختلف پاسخ می دهند.
• عرض توزیع مهم است. یک دهانه باریک اغلب رفتار پایدارتری را نسبت به D50 پایین به تنهایی پیش بینی می کند.

چک لیست عملی برای تعریف اندازه ذرات در یک پروژه

1. هدف را بیان کنید: کنترل کیفیت، طراحی تجهیزات، مشخصات فروش یا تحقیق.
2. قطر و روش اندازه گیری معادل را که با رفتار فرآیند مطابقت دارد انتخاب کنید.
3. معیارهای توزیع مانند D10، D50، D90 و span را مشخص کنید.
4. در مورد پراکندگی، تهیه نمونه و مبنای گزارش توافق کنید.
5. تعریف را در برابر عملکرد واقعی آسیاب، طبقه‌بندی کننده یا گرد و غبار بررسی کنید.

این چک لیست از یک شکست رایج جلوگیری می کند: عدد دقیقی که مطالب را در فرآیند واقعی توصیف نمی کند.

چگونه JND از کنترل اندازه ذرات پشتیبانی می کند

دامنه محصول JND طبقه بندی، آماده سازی پودر بسیار ریز، پودر کردن، خشک کردن، حذف گرد و غبار، و گوگرد زدایی و نیترات زدایی از گازهای دودکش را پوشش می دهد. این شرکت تحت سیستم های مدیریت ISO 9001، ISO 14001 و OHSAS 18001 فعالیت می کند و به عنوان یک شرکت ملی فناوری پیشرفته شناخته شده است. این پیشینه مهندسی به تیم ها کمک می کند تا از تعریف اندازه ذرات به انتخاب تجهیزات عملی حرکت کنند.

برای خرد کردن و آسیاب ریز، آسیاب ارتعاشی می تواند بخشی از مداری باشد که کاهش اندازه و طبقه بندی پایین دست باید با هم کار کنند. می توانید بررسی کنید اصل کار آسیاب ارتعاشی برای نگاهی دقیق تر به نحوه عملکرد این تجهیزات در مصارف صنعتی.

آسیاب ویبره برای سنگ زنی و پردازش فوق العاده پارامترهای ارتعاش و محیط قابل تنظیم اجازه می دهد تا سنگ زنی، اختلاط، و اصلاح سطح فوق العاده در مواد سخت در عملیات مهر و موم شده و تحت کنترل برنامه انجام شود. مشاهده محصول →

یک تعریف قابل اعتماد اندازه ذرات یک قرارداد اندازه گیری است: قطر معادل، مبنای توزیع، روش و معنای فرآیند مورد نظر را بیان می کند. هنگامی که این جزئیات واضح است، تیم ها می توانند پودرها را مقایسه کنند، مشخصات را تنظیم کنند و تجهیزات فرز یا طبقه بندی را با اطمینان انتخاب کنند.

اگر هدف اندازه ذرات را برای یک پروژه پودر، سیمان، مواد شیمیایی یا محیطی تعیین می کنید، با تیم ما تماس بگیرید برای بحث در مورد مواد، توزیع هدف و مسیر تجهیزات.