筛分粒径分布实验报告

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篇一：筛分法测定颗粒物粒径分布
筛分法测定沙粒粒径及粒径分析
一、实验目的
（1）掌握沙粒粒径（粒度）测定的方法及其优缺点；
（2）掌握沙粒粒径（粒度）曲线绘制方法及其优缺点；
（3）通过沙粒粒径分析，测定各粒级所占的百分含量，可以确定土壤质地。

（4）通过沙粒粒径分析，测定各粒级所占的百分含量，可以确定沙粒起动、跃移质、蠕移质与悬移质的比例。

二、实验材料与仪器
（1）实验材料
毛乌素沙地风成沙
日照海岸沙地沙
黄泛平原风成沙。

（2）仪器
土壤筛1套、电子天平1台、培养皿1个或称量纸1张；
记录纸、方格纸各一份。

三、实验步骤
（1）用电子天平分别称取风干的毛乌素沙地风成沙、日照海岸沙地沙、黄泛平原风成沙各50g。

（2）选取1mm、0.5mm、0.25mm、0.125mm、0.063mm和0.05mm的土壤筛1套（含顶盖与底盘），将称重后的沙粒分别放入土壤筛套筛中。

（3）两手均匀用力，振荡土壤筛10分钟，打开顶盖，分别用电子天平称量各级筛子上的沙粒重，作为两个粒径间的沙粒重。

（4）将所称量的各粒径间的重量列入表中，并依次计算各粒径沙量占总重量（50g）的重量百分比。

（5）按各粒径间的重量百分比及累积百分比分别绘制沙粒粒径直方图（梯级频率粒配图）和累积频率粒配
曲线。

四、实验结果与分析
（1）列表分析各粒径间沙粒的重量百分比；
（2）绘制沙粒粒径直方图（梯级频率粒配图）和累积频率粒配曲线。

（3）比较分析不同来源的沙粒粒径间的差异。

篇二：筛分过滤实验报告
筛分实验
一、实验目的
(1)测定天然河砂的颗粒级配。

(2)绘制筛分级配曲线，求d0、d80、K80。

(3)按设计要求对上述河砂进行再筛选。

二、实验原理
滤料级配是指将不同大小粒径的滤料按一定比例加以组合，以取得良好的过滤效果。

滤料是带棱角的颗粒，其粒径是指把滤料颗粒包围在内的球体直径(这是一个假想直径)。

在生产中简单的筛分方法是用一套不同孔径的筛子筛分滤料试样，选取合适的粒径级配。

我国现行规范是以筛孔孔径0.5mm及1.2mm两种规格的筛子过筛，取其中段。

这虽然简便易行但不能反映滤料孔径的均匀程度，因此还应该考虑级配情况。

能反映级配状况的指标是通过筛分级配曲线求得的有效粒径的d10以及d80和不均匀系数K80。

d10是表示通过滤料质量10％的筛孔孔径，它反映滤料中细颗粒尺寸，即产生水头损失的“有效”部分尺寸；d80系指通过滤料质量80％的筛孔孔径，它反映粗颗粒尺寸；K80为d80与d10之比，即K80＝d80/d10。

K80越大表示粗细颗粒尺寸相差越大，滤
料粒径越不均匀，这样的滤料对过滤及反冲均不利。

尤其是反冲时，为了满足滤料粗颗粒的膨胀要求就会使细颗粒固过大的反冲强度而被冲走：反之，若为满足细颗粒个被冲走的要求而减小反冲强度，粗颗粒可能因冲不起来而得不到充分清洗。

故滤料需经过筛分级配。

三、实验内容
3.1实验设备与试剂
(1)圆孔筛一套，直径0.15-0.9mm，筛孔尺寸如表4-1所示。

(2)托盘天平，称量300g，感量0.1g。

(3)烘箱。

(4)带拍摇筛机，如无，则人工手摇。

(5)浅盘和刷（软、硬）。

(6)1000mL量筒。

3.2实验步骤
(1)取样。

取天然河砂300g，取样时要先将取样部位的表层铲去，然后取样。

将
取样器中的砂样洗净后放在栈盘中，将浅盘置于105℃恒温箱中烘干，冷至室温备用。

(2)称取砂样200g，选用一组筛子过筛。

筛子按筛孔大小顺序排列，砂样放在最
上面的一只筛（1.68mm筛）中。

(3)将该组套筛装入摇筛机，摇筛约5min，然后将筛套取出，再按筛孔大小顺序
在洁净的浅盘上逐个进行手筛，直至每分钟的筛出量不超过试样总量的0.1%时为止。

通过的砂颗粒并入下一筛号一
起过筛，这样依次进行直至各筛号全部筛完。

若无摇筛机，可直接用手筛。

(4)称量在各个筛上的筛余试样的质量（精确至0.1g）。

所有各筛余质量与底盆中
剩余试样质量之和与筛分前的试样总质量相比，其差值不应超过1%。

(5)将上述所得的各项数值填入表4-1中。

四、数据记录与整理
表4-1筛分记录表
由上表可以得知，共称取200.0g河砂进行筛分，筛分后砂样总质量减少为199.3，与筛分前称取质量相比，其相对误差为：
δ=
200.0?199.3
×100%=0.35%
前后质量相差小于1%，故实验数据可用于理论分析。

实验误差的可能来源有：
①筛分时有小部分砂粒卡在筛孔中，这部分取不出的砂粒无法纳入天平进行称量，因此导致砂样质量损失。

②在将砂样转移到烧杯的过程中，可能有一小部分砂粒未能倒入烧杯中，从而使实验称量结果偏小。

五、数据处理与分析
5.1相关计算1.筛余百分率计算
即用各筛号的筛余量除以试样总质量的百分率，计算结果记录在表4-1中。

以10号筛号为例，计算过程如下：η10
172.1=×100%=13.65%2.通过各号筛的砂量百分率计算
即用通过各筛号的砂量除以试样总质量的百分率，计算结果记录在表4-1中。

以10号筛号为例，计算过程如下：??10=96.5÷100.0×100%=96.5%
θ10=
5.2滤料筛分级配曲线的绘制
根据表4-1的相关数据，以筛孔孔径为横坐标、通过筛孔的砂量百分率为纵坐标，绘制滤料筛分级配曲线如图5-1所示。

27.2
×100%=86.35%
图5-1滤料筛分级配曲线
根据散点图的分布特点选择合适的曲线模型进行拟合，拟合函数的相关参数如表5-1所示。

其相关系数R2=0.97257，极其接近1，说明曲线的拟合效果较好。

表5-1滤料筛分级配曲线拟合方程参数
代入表5-1的参数数值可得滤料筛分级配曲线的拟合方程为
x
y=?130.56×exp?(﹣)+85.77679
当y=10时，解得d10=x≈0.206mm当y=80时，解得d80=x ≈1.182mm故不均匀系数为
K80
5.3不均匀系数分析
滤料的不均匀系数是指80%（按质量计算）能通过筛孔孔径（d80）的滤料，与10%滤料能通过的筛孔孔径（d10）的滤料之比。

不均匀系数越大表明滤料粒径的分布越不均匀。

滤池在反冲洗的过程中，滤料呈流化和膨胀状态，冲洗完成后细小颗粒滤料积聚在滤床上部，大颗粒滤料沉到滤床底部，由上而下形成细-粗滤料滤床。

不均匀系数越大，形成粗细的差距就越明显，这种滤料称为级配滤料，级配滤料的不均匀系数K80一般为1.6~2.0。

当不均匀系数过大时，滤料颗粒极不均匀，将影响过滤效果：一是使反洗操作困难。

因为当反洗强度太大时，会带出细小颗粒的滤料，造成滤料的流失。

而当反洗强度太小时，又不能松动下部大块滤料，长期下去，易造成滤层“结块”，这样会使过滤情况恶化。

二是由于滤料颗粒大小不均匀，就会有细小的滤料颗粒。

这些细小颗粒会因反洗等原因集中在滤层表面，结果又会使过滤下来的污物堆积在滤层表面，使过滤时的水头损失增加太快，使过滤周期变短。

本次筛分实验测出的不均匀系数K80为5.74，远远大于设计要求（1.6~2.0），
d801.182
===5.7410
篇三：筛分析法测试粉体粒度及粒度分布
筛分析法测试粉体粒度及粒度分布
粒度分布通常是指某一粒径或某一粒径范围的颗粒在整个粉体中占多大的比例。

它可用简单的表格、绘图和函数形式表示颗粒群粒径的分布状态。

颗粒的粒度、粒度分布及形状能显著影响粉末及其产品的性质和用途。

例如，水泥的凝结时间、强度与其细度有关，陶瓷原料和坯釉料的粒度及粒度分布影响着许多工艺性能和理化性能，磨料的粒度及粒度分布决定其质量等级等。

为了掌握生产线的工作情况和产品是否合格，在生产过程中必须按时取样并对产品进行粒度分布的检验，粉碎和分级也需要测量粒度。

粒度测定方法有多种，常用的有筛析法、沉降法、激光法、小孔通过法、吸附法等。

本实验用筛析法和沉降法，以及激光法测粉体粒度分布。

一、实验目的
筛析法是最简单的也是用得最早和应用最广泛的粒度测定方法，利用筛分方法不仅可以测定粒度分布，而且通过绘制累积粒度特性曲线，还可得到累积产率50％时的平均粒
度。

本实验用筛析法测粉体粒度，其实验的目的是：
1、了解筛析法测粉体粒度分布的原理和方法。

2、根据筛分析数据绘制粒度累积分布曲线和频率分布
曲线。

二、基本原理
1、测试方法概述
筛析法是让粉体试样通过一系列不同筛孔的标准筛，将其分离成若干个粒级，分别称重，求得以质量分数表示的粒度分布。

筛析法适用于约10mm至20μm之间的粒度分布测量。

如采用电成形筛（微孔筛），其筛孔尺寸可小至5μm,
甚至更小。

过去，筛孔的大小用“目”表示，其含义是每英寸（25.4mm）长度上筛孔的数目，也有用1cm长度上的孔数或1cm2筛面
上的孔数表示的，还有的直接用筛孔的尺寸来表示。

筛析法常使用标准套筛，标准筛的筛制按国际标准化组织（Iso）
推荐的筛孔为1mm的筛子作为基筛，以优先系数及20/3为
主序列，其筛孔为
??
??3?1.40(化整值），再以R20或R40/3作为辅助序列，其筛孔分别为?1.12，或3??3?1.19?2。

筛析法有干法与施法两种，测定粒度分布时，一般用干法筛分，若试样含水较多，颗粒凝聚性较强时，则应当用湿
法筛分（精度比干法筛分高），特别是颗粒较细的物料，若允许与水混合时，最好使用湿法。

因为湿法可避免很细的颗粒附着在筛孔上面堵塞筛孔。

另外，湿法可不受物料温度和大气湿度的影响，湿法还可以改善操作条件。

所以，湿法与干法均已被列为国家标准方法并列使用，作为测定水泥及生料的细度。

筛析法除了常用的手筛、机械筛分、湿法筛分外，还用空气喷射筛分、省筛法、淘筛法和自组筛等，其筛析结果往往采用频率分布和累积分布来表示颗粒的粒度分布。

频率分布表示各个粒径相对应的颗粒质量分数（微分型）；累积分布表示小于（或大于）某粒径的颗粒占全部颗粒的质量分数与该粒径的关系（积分型）。

用表格或图形来直观表示颗粒粒径的频率分布和累积分布。

筛析法使用的设备简单，操作方便，但筛分结果受颗粒形状的影响较大，粒度分布的粒级较粗，测试下限超过38μm时，筛分时间长，也容易堵塞。

2．设备仪器工作原理
干筛法：置于筛中一定质量的粉料试样，借助于机械振动或手工拍打使细粉通过筛网，直至筛分完全。

根据筛余物质量和试样质量求出粉料试样的筛余量。

湿筛法：置于筛中一定质量的粉料试样，经适宜的分散水流（可带有一定的水压）冲洗一定时间后，筛分完全。

根据筛余物质量和试样质
量求出粉料试样的筛余量。

三、测试操作程序
1.干筛法
（1）设备仪器准备
标准筛一套，振筛机1台，托盘天平1架，陶瓷盘2个，烘箱1台。

（2）具体操作步骤
①试样制备：用圆锥四分法缩分取样，将试样放入烘箱中烘干至恒重，准确称取100g(松装密度大于1.5g/cm3的取50g)。

②套筛按孔径由大到小顺序叠好，并装上筛底，安装在振筛机上，将称好的试样倒入最上层筛子，加上筛盖。

③开动振筛机，震动10min,然后依次将每层筛子取下，用手筛分，若1min所筛下的物料量小于筛上物料的1％，则认为已达筛分终点，否则要继续手筛至终点。

注：如没有振筛机，可用手均匀摇振筛子，每分钟拍打150次，每打25次将筛子转1/8圈，使试样分散在筛布口，拍打约10min，直至筛分终点（终点是拍打1min后筛下物小于筛上物料的1％）。

④小心取出试样，分别称量各筛上和底盘中的试样质量，并记录于表中。

⑤检查各层筛面质量总和与原试样质量之误差，误差不应超过2％，此时可把所损失的质量加在最细粒
级中，如误差超过2％，实验重新进行。

2.湿筛法
（1）设备仪器准备
套筛一套（或选定目数筛子），脸盆1只，烘箱1台。

（2）具体操作步骤
①试样制备：用圆锥四分法缩分取样，将试样放入烘箱中烘干至恒重，准确称取5g.
②将试样放入烧杯中，加水搅拌成泥浆（如果难分散粉料，还需加入适量的分散剂）。

③将上述泥浆倒入所选号数的筛上或套筛上，然后逐只在盛有清水的脸盘中淘洗，如此逐只进行，最好将各层筛上的残留物用洗瓶分别洗到玻璃皿中，放在烘箱内烘干至恒重，称量（准确至0.1g）.
④若直接用泥浆进行测定，则先称50g或100g泥浆放
在烘箱内烘干称重，测定此泥浆含水量后，计算称取相当于100g干粉重的泥浆，按上述步骤测定筛余率或各号筛上的筛余量。

（3）数据记录
试样名称___________________________试样质量
_________________筛分时间
___________________________
四、测试结果处理
1、数据处理
（1）试样质量－筛析总质量?100％试样质量
（2）根据实验结果记录，在坐标纸上绘制筛上累积分布曲线，筛下累积分布曲
线R,频率分布曲线（粒度?d尽量减小，通常可
取?d?0.5mm）。

如图3所示，称为粒度分布曲线（也称频度分布曲线），描绘粒度di——累积%Σfi和di——累积%ΣΦi的曲线如图4所示称为累积分布曲线。

在图4中的累积曲线有两条，曲线①称负累积曲线从小于某粒级的含量累加到最大粒级的含量达到100%而曲线②称为正累积曲线从大于某一粒级含量累加粒级最小的百分含量总累积量也为100%。

在图3中峰值对应的直径A称为最多经，在图4的累积曲线上含量50%所对应的直径称作中位径。

表示大于或小于该直径的粉末各有一半若体积计算表示大于或小于直径的粉末体积各占一半。

图
3粒度分布曲线图4累积分布曲线
根据计算与作图可了解粉末的粒度范围，组成情况及平均粒度级，进而可以决定粉末的制取工艺是否合理。

作为粉末冶金产品的原料是否符合要求。

2、结果分析
一个筛子的各个筛孔可以看作是一系列的量规，当颗粒处于筛孔上，有的颗粒可以通过而有的通不过。

颗粒位于一筛孔处的概率有下列因素决定：粉末颗粒大小分布；筛面上颗粒的数量；颗粒的物理性质（如表面积）；摇动筛子的方法；
筛子表面的几何形状（如开口面积/总面积）。

当颗粒位于筛孔上是否能通过决定于颗粒的尺寸和颗粒在筛面上的角度。

筛分所测得的颗粒大小分布还决定于下列因素：筛分的持续时间；筛孔的偏差；筛子的磨损；观察和实验误差；取样误差；不同筛子和不同操作的影响。

思考题
１.影响筛分析法的因素有哪些？
２.由粒度分布曲线如何判断试样的分布情况？
３.由粒度分布曲线确定试样的平均径（中位径及最大几率径）是多少？
４.粉体的均匀度是表示粒度分布的参数，可由筛分结果按下式计算：
60%粉体通过的粒径均匀度10%粉体通过的粒径
试求所测粉体的均匀度为多少？。