Definícia veľkosti častíc: Vysvetlenie významu, merania a distribúcie

Definícia veľkosti častíc: nameraný lineárny rozmer jednotlivej častice, zvyčajne vyjadrený ako ekvivalentný priemer, pretože skutočné častice sú zriedkavo dokonalé gule. V prášku, kaši, prachu alebo granulovanom materiáli nie je veľkosť častíc jedno pevné číslo pre celú vzorku. Je to vlastnosť definovaná princípom merania, predpokladom tvaru a vykazovaným štatistickým parametrom, ako napríklad D10, D50 alebo D90.

To je dôvod, prečo môžu dve laboratóriá postupovať podľa osvedčených postupov a stále hlásiť rôzne veľkosti častíc pre ten istý materiál. Jeden môže použiť sitovú analýzu, druhý laserovú difrakciu a tretí analýzu obrazu. Každá metóda interaguje s časticou iným spôsobom. Užitočná definícia veľkosti častíc preto odpovedá na tri otázky: čo sa meria, ako sa vypočíta ekvivalentný priemer a ktorá časť distribúcie sa uvádza.

Čo vlastne znamená veľkosť častíc

Pre dokonalú guľu je veľkosť častíc jednoducho jej priemer. Pre skutočné častice, ktoré môžu byť hranaté, vločkovité, vláknité, porézne alebo aglomerované, musí byť veľkosť častíc definovaná prostredníctvom ekvivalentného priemeru. Toto je vypočítaný priemer, ktorý pri zvolenom princípe merania poskytuje rovnakú odozvu ako skutočná častica.

• Objemovo ekvivalentný priemer: priemer gule s rovnakým objemom ako častica.
• Priemer ekvivalentný povrchovej ploche: priemer gule s rovnakým povrchom.
• Priemer sita: šírka najmenšieho štvorcového otvoru, ktorým môže častica prejsť.
• Hydrodynamický priemer: priemer gule s rovnakým pohybovým správaním v tekutine.
• Priemer fretky: vzdialenosť medzi dvoma rovnobežnými dotyčnicami na premietanom obraze častíc.

Keď dodávateľ uvádza veľkosť častíc, opýtajte sa, či je to objemová alebo početná. Rovnaký prášok môže vykazovať veľmi odlišný D50, keď objem prevláda niekoľko veľkých častíc, zatiaľ čo v počte dominujú miliardy jemných častíc.

Prečo na distribúcii veľkosti častíc záleží viac ako na jednom čísle

Žiadny priemyselný prášok neobsahuje častice iba jednej veľkosti. Vzorka obsahuje rozsah a tento rozsah je opísaný distribúciou veľkosti častíc. Najbežnejšie metriky prehľadov sú D10, D50, D90 a span. D50 je medián, nie aritmetický priemer, a sám o sebe nehovorí nič o hrubých alebo jemných chvostoch.

Napríklad dva prášky môžu mať oba D50 12 mikrometrov. Ak má jeden D90 25 mikrometrov a druhý má D90 55 mikrometrov, budú sa správať odlišne z hľadiska reaktivity, balenia, pevnosti, opotrebovania a tvorby prachu.

Ako sa meria veľkosť častíc

Veľkosť častíc sa vo väčšine moderných prístrojov nemeria priamo. Je odvodený z fyzického signálu a tento signál závisí od metódy. To je dôvod, prečo je príkaz metódy súčasťou definície.

• Sitová analýza: oddeľuje častice podľa veľkosti otvoru a uvádza frakciu veľkosti založenú na hmotnosti.
• Laserová difrakcia: vypočíta veľkosť z uhlovej intenzity rozptýleného svetla, zvyčajne ako rozdelenie objemu.
• Dynamický rozptyl svetla: odvodzuje hydrodynamickú veľkosť z Brownovho pohybu, hlavne pre submikrónové a nano materiály.
• Dynamická analýza obrazu: meria jednotlivé obrazy častíc a môže hlásiť tvar aj veľkosť.
• Sedimentácia: používa rýchlosť usadzovania a Stokesov zákon na odhad veľkosti.
• Elektrická snímacia zóna: počíta častice podľa zmien elektrického odporu, keď prechádzajú cez otvor.

Výsledky sú porovnateľné len vtedy, keď sa metóda, disperzia, ekvivalentný priemer a distribučná báza zhodujú. Nemalo by sa očakávať, že D50 zo sitovej analýzy sa bude rovnať D50 z laserovej difrakcie.

Kľúčové pravidlá podávania správ, ktoré zabránia zmätku

Objem versus distribúcia čísel

Objemová distribúcia dáva väčšiu váhu veľkým časticiam, zatiaľ čo číselná distribúcia dáva väčšiu váhu malým časticiam. Pre tú istú vzorku môže byť číslo D50 oveľa menšie ako objemové číslo D50.

Mokrá verzus suchá disperzia

Disperzia mení nameranú veľkosť. Suchá disperzia môže rozbiť slabé aglomeráty, zatiaľ čo mokrá disperzia môže nabobtnať alebo rozpustiť niektoré materiály. Vždy by sa malo uviesť disperzné médium a energia.

Vyhlásenie o metóde

Úplná definícia veľkosti častíc by mala zahŕňať princíp prístroja, ekvivalentný priemer, typ distribúcie, postup disperzie a akýkoľvek krok prípravy vzorky. Bez týchto detailov je číslo ťažko reprodukovateľné.

Od definície k riadeniu procesu: Frézovanie, klasifikácia a kvalita

Pri výrobe nie je definícia veľkosti častíc akademická. Stanovuje ciele pre mlyny, triediče, sitá a zberače prachu. Ak je cieľom D90 pod určitou hranicou, obvod musí spoľahlivo odstraňovať hrubé častice. Ak je cieľom úzky rozsah, účinnosť klasifikácie sa stáva rovnako dôležitou ako energia mletia.

Jiangsu JND Environmental & Energy Technology Co., Ltd. od roku 2002 pracuje v zariadeniach na mletie a klasifikáciu práškov, ktoré slúžia odvetviam ako energetika, chemický priemysel, cement a oceliarstvo. Dynamický práškový klasifikátor sa často používa, keď proces vyžaduje nastaviteľnú veľkosť rezu a stabilnú jemnú kontrolu produktu.

Dynamický triedič prášku série MX pre uhoľné mlyny Nastaviteľná veľkosť rezu a stabilná jemná kontrola produktu robia tento dynamický triedič relevantným tam, kde drviace okruhy potrebujú flexibilné oddelenie a vyšší výkon systému. Zobraziť produkt →

Definície veľkosti ultrajemných častíc a výber zariadení

Pod približne 10 mikrometrov sú definície veľkosti častíc citlivejšie na aglomeráciu, povrchové sily a metódu merania. Ultrajemné produkty môžu vyžadovať úzku hornú veľkosť a kontrolovaný medián. V týchto prípadoch sú bežné okruhy triedenia vzduchu a prúdového frézovania, pretože môžu kombinovať zmenšenie veľkosti s presnou separáciou.

Pre ultrajemné prášky je triedič ultrajemných práškov JSP navrhnutý tak, aby podporoval jemné rezné body a konzistentné triedenie produktov. Správna voľba závisí od cieľových D50, D90, vlastností krmiva a požadovanej priepustnosti.

Ultrajemný práškový klasifikátor JSP pre presné triedenie Klasifikácia s dvojitým pohonom a dvojitou klietkou podporuje jemné rezné body a konzistentné triedenie pre ultrajemné prášky v cementových a priemyselných mlecích okruhoch. Zobraziť produkt →

Kde sa v priemysle používajú definície veľkosti častíc

• Spracovanie cementu a minerálov: kontroluje reaktivitu, vývoj sily a účinnosť mletia.
• Výroba energie: ovplyvňuje mletie uhlia, spaľovanie a manipuláciu s popolčekom.
• Chemické a práškové lakovanie: ovplyvňuje tok, vytvrdzovanie, lesk a stabilitu disperzie.
• Oceľ a metalurgia: sa týka prípravy surovín, kontroly prachu a aditív.
• Piesok a kamenivo: určuje triedenie, balenie a následnú kvalitu produktu.

V každom prípade sa definícia musí spájať s cieľom procesu. Špecifikácia, ktorá hovorí len „jemný prášok“, nie je definíciou veľkosti častíc.

Bežné nedorozumenia týkajúce sa veľkosti častíc

• Veľkosť častíc nie je disperzia. Disperzia popisuje, ako dobre sú častice oddelené, nie to, aké veľké sú.
• D50 nie je priemerný priemer. Je to medián vybranej distribúcie.
• Menšie nie je vždy lepšie. Veľmi jemné prášky môžu zvýšiť prašnosť, náklady na energiu a ťažkosti s manipuláciou.
• Jedna metóda nie je univerzálna. Preosievanie, laserová difrakcia a zobrazovanie odpovedajú na rôzne fyzikálne otázky.
• Šírka distribúcie je dôležitá. Úzke rozpätie často predpovedá stabilnejšie správanie ako samotné nízke D50.

Praktický kontrolný zoznam na definovanie veľkosti častíc v projekte

1. Uveďte účel: kontrola kvality, návrh zariadenia, špecifikácia predaja alebo výskum.
2. Vyberte ekvivalentný priemer a metódu merania, ktoré zodpovedajú správaniu procesu.
3. Zadajte metriky distribúcie, ako napríklad D10, D50, D90 a rozsah.
4. Dohodnite sa na disperzii, príprave vzorky a základe podávania správ.
5. Overte definíciu v porovnaní so skutočným výkonom mlyna, triediča alebo zberača prachu.

Tento kontrolný zoznam zabraňuje bežnej poruche: presné číslo, ktoré nepopisuje materiál v skutočnom procese.

Ako JND podporuje kontrolu veľkosti častíc

Rozsah produktov JND zahŕňa klasifikáciu, prípravu ultrajemného prášku, pulverizáciu, sušenie, odstraňovanie prachu a zariadenia na odsírenie a denitrifikáciu spalín. Spoločnosť pôsobí v rámci systémov riadenia ISO 9001, ISO 14001 a OHSAS 18001 a bola uznaná ako národný high-tech podnik. Toto inžinierske pozadie pomáha tímom prejsť od definície veľkosti častíc k praktickému výberu zariadenia.

Na drvenie a jemné mletie môže byť vibračný mlyn súčasťou okruhu, kde redukcia veľkosti a následná klasifikácia musia spolupracovať. Môžete si prezrieť princíp fungovania vibračného mlyna pre bližší pohľad na to, ako sa toto zariadenie správa pri priemyselnom použití.

Vibračný mlyn na ultrajemné mletie a spracovanie Nastaviteľné parametre vibrácií a médií umožňujú ultrajemné mletie, miešanie a úpravu povrchu naprieč tvrdými materiálmi v uzavretej prevádzke riadenej programom. Zobraziť produkt →

Spoľahlivá definícia veľkosti častíc je zmluva o meraní: uvádza ekvivalentný priemer, distribučnú základňu, metódu a zamýšľaný význam procesu. Keď sú tieto detaily jasné, tímy môžu porovnávať prášky, nastaviť špecifikácie a vybrať mlecie alebo klasifikačné zariadenie s istotou.

Ak definujete cieľovú veľkosť častíc pre práškový, cementový, chemický alebo environmentálny projekt, kontaktujte náš tím diskutovať o materiáli, cieľovej distribúcii a trase vybavenia.