Definicija veličine čestica: objašnjenje značenja, mjerenja i distribucije

Definicija veličine čestice: izmjerena linearna dimenzija pojedinačne čestice, obično izražena kao ekvivalentni promjer jer su prave čestice rijetko savršene kugle. U prahu, kaši, prahu ili granuliranom materijalu, veličina čestica nije jedan fiksni broj za cijeli uzorak. To je svojstvo definirano načelom mjerenja, pretpostavkom oblika i prijavljenim statističkim parametrom, kao što je D10, D50 ili D90.

Zbog toga dva laboratorija mogu slijediti dobru praksu i ipak prijaviti različite veličine čestica za isti materijal. Jedna može koristiti analizu sita, druga lasersku difrakciju, a treća analizu slike. Svaka metoda stupa u interakciju s česticom na drugačiji način. Korisna definicija veličine čestica stoga odgovara na tri pitanja: što se mjeri, kako se izračunava ekvivalentni promjer i koji se dio distribucije navodi.

Što veličina čestica zapravo znači

Za savršenu kuglu, veličina čestice je jednostavno njezin promjer. Za stvarne čestice, koje mogu biti uglate, ljuskaste, vlaknaste, porozne ili aglomerirane, veličina čestice mora se definirati kroz ekvivalentni promjer. Ovo je izračunati promjer koji daje isti odziv kao stvarna čestica prema odabranom principu mjerenja.

• Promjer ekvivalentni volumenu: promjer kugle s istim volumenom kao i čestica.
• Promjer ekvivalentan površini: promjer kugle s istom površinom.
• Promjer sita: širina najmanjeg kvadratnog otvora kroz koji čestica može proći.
• Hidrodinamički promjer: promjer kugle s istim ponašanjem gibanja u tekućini.
• Promjer fereta: udaljenost između dvije paralelne tangente na projiciranoj slici čestice.

Kada dobavljač navede veličinu čestica, pitajte je li ona zasnovana na volumenu ili broju. Isti prah može pokazati vrlo različit D50 kada nekoliko velikih čestica dominira volumenom dok milijarde sitnih čestica dominiraju brojem.

Zašto je distribucija veličine čestica važnija od jednog broja

Nijedan industrijski prah ne sadrži čestice samo jedne veličine. Uzorak sadrži raspon, a taj je raspon opisan raspodjelom veličine čestica. Najčešće metrike izvješćivanja su D10, D50, D90 i raspon. D50 je medijan, a ne aritmetički prosjek, i ne govori ništa sam po sebi o grubim ili finim repovima.

Na primjer, oba praha mogu imati D50 od 12 mikrometara. Ako jedan ima D90 od 25 mikrometara, a drugi ima D90 od 55 mikrometara, oni će se ponašati drugačije u reaktivnosti, pakiranju, čvrstoći, trošenju i stvaranju prašine.

Kako se mjeri veličina čestica

Veličina čestica se ne mjeri izravno u većini modernih instrumenata. Zaključuje se iz fizičkog signala, a taj signal ovisi o metodi. Zbog toga je iskaz metode dio definicije.

• Analiza sita: odvaja čestice prema veličini otvora i izvještava o udjelu veličine na temelju mase.
• Laserska difrakcija: izračunava veličinu iz kutnog intenziteta raspršene svjetlosti, obično kao distribuciju volumena.
• Dinamičko raspršenje svjetlosti: izvodi hidrodinamičku veličinu iz Brownovog gibanja, uglavnom za submikronske i nano materijale.
• Dinamička analiza slike: mjeri pojedinačne slike čestica i može prijaviti oblik kao i veličinu.
• Taloženje: koristi brzinu taloženja i Stokesov zakon za procjenu veličine.
• Zona električnog osjeta: broji čestice promjenama u električnom otporu dok prolaze kroz otvor.

Rezultati su usporedivi samo ako se podudaraju metoda, disperzija, ekvivalentni promjer i osnova distribucije. Ne treba očekivati ​​da će D50 iz analize sita biti jednak D50 iz laserske difrakcije.

Ključna pravila izvješćivanja koja sprječavaju zabunu

Volumen u odnosu na distribuciju broja

Distribucija volumena daje veću težinu velikim česticama, dok raspodjela brojeva daje veću težinu malim česticama. Za isti uzorak, D50 temeljen na broju može biti daleko manji od D50 temeljenog na volumenu.

Mokra naspram suhe disperzije

Disperzija mijenja izmjerenu veličinu. Suha disperzija može razbiti slabe aglomerate, dok mokra disperzija može nabubriti ili otopiti neke materijale. Uvijek treba navesti disperzni medij i energiju.

Izjava o metodi

Potpuna definicija veličine čestica trebala bi uključivati princip instrumenta, ekvivalentni promjer, vrstu distribucije, postupak disperzije i sve korake pripreme uzorka. Bez ovih detalja broj je teško reproducirati.

Od definicije do kontrole procesa: Glodanje, klasifikacija i kvaliteta

U proizvodnji, definicija veličine čestica nije akademska. Postavlja ciljeve za mlinove, klasifikatore, sita i sakupljače prašine. Ako je cilj D90 ispod određene granice, krug mora pouzdano ukloniti grube čestice. Ako je cilj uzak raspon, učinkovitost klasifikacije postaje jednako važna kao i energija mljevenja.

Jiangsu JND Environmental & Energy Technology Co., Ltd. radi na opremi za mljevenje praha i klasifikaciju od 2002. godine, opslužujući industrije kao što su energija, kemijska industrija, industrija cementa i čelika. Dinamički klasifikator praha često se koristi kada proces zahtijeva podesivu veličinu rezanja i stabilnu finu kontrolu proizvoda.

Dinamički klasifikator praha serije MX za mlinove ugljena Podesiva veličina rezanja i stabilna fina kontrola proizvoda čine ovaj dinamički klasifikator relevantnim tamo gdje krugovi za mljevenje trebaju fleksibilno odvajanje i veću izlaznu snagu sustava. Pogledajte proizvod →

Ultrafine definicije veličine čestica i izbor opreme

Ispod otprilike 10 mikrometara, definicije veličine čestica postaju osjetljivije na aglomeraciju, površinske sile i metodu mjerenja. Ultrafini proizvodi mogu zahtijevati i usku gornju veličinu i kontrolirani medijan. U tim su slučajevima uobičajeni krugovi zračne klasifikacije i mlaznog mljevenja jer mogu kombinirati smanjenje veličine s preciznim odvajanjem.

Za ultrafine prahove, JSP ultrafini klasifikator praha dizajniran je za podršku finim točkama rezanja i dosljednom ocjenjivanju proizvoda. Ispravan izbor ovisi o ciljanim D50, D90, svojstvima dovoda i potrebnoj propusnosti.

JSP ultrafini klasifikator praha za precizno ocjenjivanje Klasifikacija s dvostrukim pogonom i dvostrukim kavezom podržava fine točke rezanja i dosljedno gradiranje za ultrafine prahove u cementnim i industrijskim krugovima za mljevenje. Pogledajte proizvod →

Gdje se definicije veličine čestica koriste u industriji

• Prerada cementa i minerala: kontrolira reaktivnost, razvoj čvrstoće i učinkovitost mljevenja.
• Proizvodnja električne energije: utječe na mljevenje ugljena, izgaranje i rukovanje letećim pepelom.
• Kemijski i praškasti premaz: utječe na protok, stvrdnjavanje, sjaj i stabilnost disperzije.
• Čelik i metalurgija: odnosi se na pripremu sirovina, kontrolu prašine i učinak aditiva.
• Pijesak i agregat: određuje ocjenjivanje, pakiranje i daljnju kvalitetu proizvoda.

U svakom slučaju, definicija mora biti povezana s ciljem procesa. Specifikacija koja kaže samo "fini prah" nije definicija veličine čestica.

Uobičajeni nesporazumi o veličini čestica

• Veličina čestica nije disperzija. Disperzija opisuje koliko su dobro čestice odvojene, a ne koliko su velike.
• D50 nije prosječni promjer. To je medijan odabrane distribucije.
• Manje nije uvijek bolje. Vrlo fini prah može povećati prašinu, troškove energije i poteškoće u rukovanju.
• Jedna metoda nije univerzalna. Prosijavanje, laserska difrakcija i snimanje odgovaraju na različita fizikalna pitanja.
• Širina distribucije je bitna. Uzak raspon često predviđa stabilnije ponašanje od samog niskog D50.

Praktični kontrolni popis za definiranje veličine čestica u projektu

1. Navedite svrhu: kontrola kvalitete, dizajn opreme, prodajna specifikacija ili istraživanje.
2. Odaberite ekvivalentni promjer i metodu mjerenja koji odgovaraju ponašanju procesa.
3. Navedite metriku distribucije, kao što su D10, D50, D90 i raspon.
4. Dogovorite se o disperziji, pripremi uzorka i osnovi za izvješćivanje.
5. Provjerite definiciju u odnosu na stvarne performanse mlina, klasifikatora ili sakupljača prašine.

Ovaj kontrolni popis sprječava uobičajeni kvar: točan broj koji ne opisuje materijal u stvarnom procesu.

Kako JND podržava kontrolu veličine čestica

JND-ov opseg proizvoda obuhvaća klasifikaciju, pripremu ultrafinog praha, usitnjavanje, sušenje, uklanjanje prašine i opremu za odsumporavanje i denitrifikaciju dimnih plinova. Tvrtka posluje prema sustavima upravljanja ISO 9001, ISO 14001 i OHSAS 18001 te je prepoznata kao nacionalno visokotehnološko poduzeće. Ta inženjerska pozadina pomaže timovima prijeći s definicije veličine čestica na praktični odabir opreme.

Za usitnjavanje i fino mljevenje, vibracijski mlin može biti dio kruga u kojem smanjenje veličine i daljnja klasifikacija moraju raditi zajedno. Možete pregledati princip rada vibrirajućeg mlina kako biste pobliže vidjeli kako se ova oprema ponaša u industrijskoj uporabi.

Vibracijski mlin za ultrafino mljevenje i obradu Podesivi parametri vibracija i mediji omogućuju ultrafino mljevenje, miješanje i površinsku modifikaciju tvrdih materijala u zatvorenom, programski kontroliranom radu. Pogledajte proizvod →

Pouzdana definicija veličine čestica je ugovor o mjerenju: on navodi ekvivalentni promjer, osnovu distribucije, metodu i planirano značenje procesa. Kada su te pojedinosti jasne, timovi mogu s pouzdanjem usporediti prahove, postaviti specifikacije i odabrati opremu za mljevenje ili klasifikaciju.

Ako definirate ciljanu veličinu čestica za prah, cement, kemikalije ili ekološki projekt, kontaktirajte naš tim za raspravu o materijalu, ciljnoj distribuciji i ruti opreme.