粉体工程及设备(1)

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象;③粉体结拱的原因及防止方法。 难点:压力分布,粉体压力饱和现象;②料斗流动因素;③整体流料仓的设计。 11 混合 教学目的和要求:学生通过本章的学习掌握均化机理及影响因素、评价均化程度的几
种特征参数的计算方法,了解常用的几种均化措施及设备。 教学内容 11.1 概述 混合机理、混合的随机性 11.2 影响混合的因素 固体粒子性质、混合工艺和混合机性能和混合方式对混合的影
二、课程教学内容及基本要求
绪论 本课程的范围、性质及学科的发展,主要学习内容、要求、学习方法和教学手段。 1 颗粒物性 教学目的和要求:使学生了解粒径、粒度、粒度分布、颗粒形状等基本概念。理解颗 粒形状、粒度分布的表示方法和表达形式,掌握 RRB 粒度分布函数。使学生理解粉体的表 面现象、表面能和颗粒的凝聚, 教学内容: 1.1 颗粒粒径和粒度分布 单一颗粒的粒径、颗粒群平均粒径及平均粒径的计算;粒度 分布的表示方式、粒度分布的表达形式、常用粒度分布方程。 1.2 颗粒形状 颗粒形状、形状指数和形状系数。 1.3 颗粒的表面现象 表面能 表面现象、表面能与表面活性 1.4 颗粒间的作用力 颗粒间的范德华力、颗粒间的静电力、颗粒间的毛细力。 1.5 颗粒的团聚与分散 颗粒的团聚状态、颗粒在空气中的团聚与分散、颗粒在液体中 的团聚与分散。 重点:①粒度分布规律和 RRB 粒度分布函数,②颗粒间的作用力,③平均粒径的计算, ④颗粒在空气中的团聚与分散,⑤颗粒表面活性。 难点:①RRB 粒度分布函数,②平均粒径的计算方法,③颗粒间的毛细力。 2 粉体物性 教学目的和要求:使学生了解颗粒的堆积和填充情况,粉体堆积的宏观结构参数,掌 握粉体的摩擦特性、摩擦角、休止角等概念及流动特性。 教学内容
2.1 粉体堆积参数 容积密度、空隙率、填充率和配位数。 2.2 球形颗粒的堆积 等径球形颗粒群的规则堆积和实际堆积、不同粒径球形颗粒群的 密实堆积、实际颗粒的堆积;影响颗粒堆积的因素。 2.3 粉体的磨擦性 休止角、库仑定律、内磨擦角与有效内磨擦角、壁磨擦角和滑动磨 擦角。 2.4 粉体流动性 开放屈服强度、Jenike 流动函数 重点:①等径球形颗粒的排列,②非球形颗粒的随机填充,③库仑定律、内磨擦角与 有效内磨擦角。 难点:①库仑定律、内磨擦角;②不同粒径球形颗粒群的密实堆积 3 颗粒流体力学 教学目的和要求:了解颗粒在流体中的运动规律,掌握颗粒在静止流体内的沉降,理 解颗粒在运动流体中的运动。 教学内容 3.1 颗粒在流体内相对运动时的阻力 阻力系数 3.2 颗粒在静止流体内的沉降 干扰沉降、干扰沉降和等降颗粒 3.3 颗粒在流动着的流体内运动 颗粒在垂直流动着的流体、水平流动着的流体和旋转 流动着的流体中的运动。 重点:①颗粒在在静止流体内的沉降;②颗粒在垂直、水平和旋转三种不同流动状态 的流体中的运动。 难点:颗粒在流体流动状态下的运动。 4 粉体的机械力化学效应 教学目的和要求:了解机械力化学概念、机械力化学原理,理解机械力化学效应。 教学内容 4.1 概述 机械力化学的概念、物质受机械力作用 4.2 机械力化学原理 晶粒细化、局部高温、高压引起化学反应 4.3 机械力化学效应与结晶构造的变化和机械力化学反应 4.4 机械力化学效应与其它物理化学性质的变化 颗粒粒径和比表面积的变化、密度变 化、表面自由能等。 4.5 机械力化学效应在材料科学中的应用 重点:①机械力化学的概念,②机械力化学效应。 难点:机械力化学效应。 5 粉尘爆炸 教学目的和要求:了解粉体爆炸的机理,掌握粉尘爆炸的必要条件。 教学内容 5.1 燃烧和爆炸 燃点和相对可燃性、粉尘爆炸的特点。 5.2 粉尘爆炸要素分析 粉尘爆炸的必要条件、粉尘爆炸的特性。 5.3 粉尘爆炸的预防和防护。 重点:①粉尘爆炸的必要条件、粉尘爆炸的特性,②粉尘爆炸的预防和处理。 难点:粉尘爆炸的特性。 6 粉体的机械制备 教学目的和要求:学生通过本章的学习掌握经典的粉碎理论及有关概念,理解常用破 碎机械和粉磨机械的工作原理、构造、性能及应用。 教学内容 6.1 基本概念 粉碎与粉碎比、粉碎级数和粉碎流程、强度、硬度和易碎性,粉碎极限。
粉体工程及设备(Ⅰ)课程教学大纲
课程代号:02022120
学时数: 48
适用专业:材料科学与工程(结构与生态材料)
一、课程的性质、目的和任务
1、本课程的性质 本课程是高等工科院校材料科学与工程专业主干课程之一。本课程主要内容为粉体工 程技术及设备,以无机非金属材料粉体加工生产过程及研究工作中带有普通性及共同性的 内容为主。 2、本课程的目的 通过本课程的学习,使学生能够系统地掌握“粉体工程”的基本理论和基础知识,以 及粉体制备与处理工艺及装备技术,有关粉体加工工艺原理及流程,粉体加工设备的原理、 特性参数与性能等知识,为今后从事有关粉体生产和科研打下基础。 3、本课程的任务 本课程是提高学生分析和解决工程问题能力的一个重要环节,从粉体科学的角度,了 解粉体的基本特性;从粉体加工过程的角度,正确地掌握和合理地运用实现加工要求的工 艺及装备技术,对粉体单元操作过程与系统进行优化选择。
力分离器的结构等。 9.5 电收尘器 工作原理、构造及类型,主要参数的计算与选型,除尘效率的影响因素 重点:①收尘设备的评价指标,②离心式分离器、袋式分离器、电除尘器的工作原理、
构造,③收尘器的选型计算。 难点:①离心式分离器、电除尘器工作原理,②收尘设备的选型计算 10 储 存 教学目的和要求:了解物料储存的分类与作用和粉体在仓内的流动形式,理解料仓中
方式。 重点:①均化机理及影响因素;②评价均化程度的ห้องสมุดไป่ตู้种特征参数的计算;③机械均化
和气力均化。 难点:①评价均化程度的几种特征参数;②气力均化原理。 12.输送 教学目的和要求:学生通过本章的学习,了解气力输送系统及其类型,理解常用气力
输送设备的工作原理、结构、性能及应用,并能进行设备选型计算。 教学目的和要求:学生通过本章的学习,理解常用机械输送设备的工作原理、结构、
6.2 粉碎功耗理论 经典粉碎功耗理论和新近的粉碎理论。 6.3 粉碎方法和粉碎设备分类,粉碎技术发展。 6.4 破碎设备 颚式破碎机、锤式破碎机及反击式破碎机的工作原理、类型、工作参数 的确定。 6.5 粉磨设备 球磨机的工作原理、特点及类型、构造、研磨体运动分析,主要工作 参数的确定,辊磨机、挤压机的工作原理、特点及类型、构造。 6.6 超细粉碎设备 冲击式超细磨、振动磨 重点:①粉碎机理、粉碎理论;②颚式破碎机的工作原理、性能及应用;③反击式破 碎机的工作原理、性能及应用;④球磨机的工作原理,磨机中研磨体运动状态分析,影响 球磨机产质量的主要因素。 难点:①粉碎理论;②球磨机和研磨体运动状态分析 7 化学制备粉体 教学目的和要求:使学生了解化学制备粉体的基本原理和基本方法。 教学内容 7.1 概述 7.2 液相法 共沉淀法、化合物沉淀法和水解法的基本原理及制备方法。 7.3 气相法 蒸发凝聚法和气相化学反应法的基本原理。 7.4 固相法 固相热分解法、化合或还原化合法和固相反应法的基本原理及方法 7.5.喷雾法 喷雾干燥法、喷雾焙烧法¥ 重点:①化学制备的基本原理,②沉淀法、水解法、氧化还原法。 难点:化学制备的基本原理。 8 分级 教学目的和要求:使学生了解分级的基本概念,理解固体颗粒分级设备和流体分级设 备的工作原理、构造、性能及应用,掌握分级效率和循环负荷。 教学内容 8.1 分级效率 定义、分级粒径和分级精度 8.2 分级设备的切割粒径。 8.3 分级流程及计算 分级流程和相关计算。 8.4 筛分原理 筛分机理及影响筛分过程的因素 8.5 筛分机械 单轴惯性振动筛、双轴惯性振动筛和电振筛工作原理、性能及应用。 8.6 流体分级设备 粗粉分级机,离心式分级机,旋风式分级机及新型高效分级机的工 作原理、构造和性能。 重点:①分级效率、循环负荷,②流体分级设备,③分级流程及相关计算。 难点:①液体分级设备的分级机理,②分级效率和循环负荷。 9 分离 教学目的和要求:掌握分离设备的评价指标、分离效率的计算方法,理解常用分离设 备的工作原理、构造、性能及应用。 教学内容 9.1 基本概念 分离的意义、粉尘的排放标准和收尘器类型,分离效率。 9.2 离心式分离器 旋风分离器的特点、类型、工作原理、流场分析及搜集分离机理、 含尘气流的压力损失、旋风分离器的选型计算、优选与评价。影响旋风收尘器性能的主要 因素。 9.3 过滤式分离器 过滤式分离器工作原理、类型、构造及性能和应用 9.4 重力分离器 重力沉降原理与沉降速度、阻力系数、沉降速度的计算与讨论、重
性能及应用,并能进行设备选型计算。 教学内容 12.1 概述 12.2 胶带输送机 构造、类型、工作原理及主要参数计算。 12.3 螺旋输送机 构造、工作原理及选型计算。 12.4 斗式提升机 构造、装料和卸料方式、特点及应用和选型计算 12.5 其它机械化式输送机 板式输送机、刮板输送机和埋刮板输送机
12.6 气力输送 气力输送系统与类型、气力输送原理、装置与选型,气力输送系统的 设计计算
重点:①带式输送机的构造、选型计算;②斗式提升机的工作原理、构造及应用、选 型计算。③气力输送系统的设备的工作原理及设计计算。
难点:①气力输送系统的设计计算,②斗式提升机极点和极距与缷料的关系。
三、课程实践环节基本要求
粉体的压力分布特征,掌握仓内粉体的重力流动及仓内粉体的结拱和偏析及其防止措施。 教学内容 10.1 物料储存的作用与分类 10.2 料仓内粉料流动 料仓内粉料的流动形式和卸出的流动型式 10.3 料仓的压力 料仓的压力特性和料斗的压力分布% 10.4 料仓及料斗的设计 整体流料仓的设计、料仓形式的确定和料仓容积设计。 10.5 料仓的故障及防止措施 粉体的偏析及防止措施、粉体静态拱及防止措施。 重点:①仓内粉体的重力流动,料斗流动因素;②粉体的压力分布,粉体压力饱和现
响。 11.3 混合质量评价 合格率、标准偏差、离散度和均匀度及均化效果等概念 11.4 机械均化设备 重力式均化设备和强制式均化设备工作原理。 11.5 气力均化设备 流化式、重力式和脉冲旋流式气力混合 11.6 连续混合 连续混合的优缺点和出口均匀度与滞留时间 11.7 预均化堆场 预均化堆场的作用和工作原理、预均化场的布置形式,堆料和取料
为了加强学生的实践能力,针对目前有关工程测试技术的内容分散在几门专业课程中, 其系统性不强的情况。将原属于该课程的实验剥离出来,将其与“材料工程基础”等课程 实验合并,单独设置为一门课程群实验课“材料工程测试技术”课程,以提高学生实践能 力、分析问题和解决问题的能力。
四、几点说明
1、制定本大纲的依据:根据盐城工学院材料科学与工程专业教学计划制定。 2、本课程与前后课程的联系。 ⑴本课程的先修课程:高等数学、材料工程基础、机械制图与机械设计等课程,在讲 授前要求学生经过工厂实习环节训练,并对主要生产设备有感性认识。 ⑵本课程的后继课程:材料工程测试技术、毕业设计等。 3、考核方式 考核方式:笔试,闭卷;A、B、C卷或试卷库,考试时数2h。 成绩评定:平时 30%、期末 70%。 4、教材及主要参考书目 [1]张长森主编,粉体技术及设备,上海:华东理工大学出版社,2007。 [2]谢洪勇编著,粉体力学与工程,北京:化学工业出版社,2003。 [3]卢寿慈主编,粉体技术手册,北京:化学工业出版社,2004。 [4]陶珍东、郑少华主编,粉体工程与设备,北京:化学工业出版社,2003。 [5]郑水林,粉体表面改性,北京:中国建筑工业出版,2003。
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