粉体的流动性

料仓的材料有水泥（钢筋混凝土 ）、钢板和木材。一般大型饲料 厂原料仓常采用水泥结构，配料 仓和成品仓常用厚2～3mm的钢 板制成。
料仓的形状有圆形和方形两种 ，方形的在交接处容易形成死角 ，而圆形的无此弊病。但对于仓 群，方仓可相互利用仓壁。
物料在料仓内排料情况与料仓 的形状和物料本身的机械物理特 性有关，一般可分为排空、“结 柱”和“结拱”三种情况。
三、粉体的流动性
• 在粉体生产、制造、加工过程中，常需要进行粉体 物料的储存、输送等操作。
• 粉体结拱是生产中的常见问题。直接影响到粉体的 流动特性，乃至于影响到产品质量。
• 因此，实际要求尽可能地避免拱的产生。
研究粉体流动性的意义
粉体的流动性在粉体工程设计中应用范围 很广，粉体的流动性对其生产、输送、储 存、装填以及工业中的粉末冶金、医药中 不同组分的混合、农林业中杀虫剂的喷撒 等工艺过程都具有重要的意义。 在水泥厂中，许多操作过程都会涉及到粉 体的重力流动。研究粉体的流动性能，对于 粉体设备的设计，都具有十分重要的意义。
在卸料过程中，仓内物料全部处于均匀下降的运动状态，这种仓流 状态称为全流式流动或整体流。 若只有料仓的中心部分产生料流，而其他区域的物料停滞不动，流动 的区域呈漏斗状，流动沟道呈圆形截面，其底部截面大致相当于卸料 口面积，这种仓流状态这种仓流状态称为穿流式流动或漏斗流。
整体流仓内没有死角，流 动均匀且平稳，能把粒度 分离的物料重新混合。整 体流需要增加料仓高度， 增加仓壁的磨损。 漏斗流对仓壁磨损较小， 但不会使物料粒度分离。 它是局部性的流动，存在 大量的死角，减少了料仓 的有效容积。 漏斗流是一种有碍生产的 仓流状态，而整体流才是 料仓正确设计的合理结果。
测量方法
静态法 动态法 剪切类 流动类
1、概述
• 粉体的流动性（flowability）与粒子的形状、大小、表面状态、密度、空 隙率等有关。对颗粒制备的重量差异以及正常的操作影响很大。
• 粉体的流动包括重力流动、压缩流动、流态化流动等多种形式。
粉体的重力流动
什么是粉体的重力流动？ 粉粉体体颗重粒力间流的动相的互滑基移本，形必态须克服其内摩擦力。松散物料 由流态两实于动有种验自性整流表身。体明动重物流，形力料和料态克 从 漏仓的服料斗内料仓流特粉层中两点体内卸种物力出。料所就在具是重有依力的靠作流这用动种下性流的质动流，性动称。基为本重状力
寻找改善流动性的方法
测量方法 测量参数 测量装置
静态法 动态法
剪切类 流动类
休止角法、内摩擦角法 壁摩擦角法、滑动角法
小孔流出速度法、旋转圆筒法 粉末流速计法等
测量切向力与法向力的关系（得剪切方程）
剪切仪
Jenike仪
测量一定条件下粉体流动的速率或流出的时间
流出时间法 综合流动指数法
狭缝流速测定法
测试原理
• 粉体是由无数个固体粒子组成的集合体。在制药行业中常用的粉体的 粒子大小范围为1μm~10 mm。
粉体的第一性质： 组成粉体的单一粒子的性质，如粒子的形状、大小、粒度分布、粒密 度等； 粉体的第二性质： 粉体集合体的性质，如粉体的流动性、填充性、堆密度、压缩成形性 等。
粉体的流动性
Molerus III 类粉体的开放屈服强度随预压缩应力的增加而增加，即拱 的强度随预压缩应力的增加而增加。
3、 W.Jenlike粉体流动函数
水泥粉体物料是不均匀的，是无限多种粒度、形状和空隙的组合体 ，因而我们可以用连续介质的方法进行分析研究。 W.Jenike等人提
出了粉体的连续介质塑料模型，并发展了流动—不流动的判据，创 建了一套科学地表示散状物料流动性能的指标，并且根据散状物料 流动理论导出一套能根据所测得这些流动性的指标设计料仓等容器 的实用方法。
判据：FF = s 0 / fc 水泥粉体的开发屈服强度
预压缩应力
流动函数 流动性
FF2
差，流不动
2< FF4
不易流动
4ห้องสมุดไป่ตู้ FF10
容易流动
FF>10
自由流动
粉体的流动性
Molerus I 类粉体的Jenike流动函数FF→∞； Molerus Ⅱ类粉体的流动函数FF是与预压缩应力无关的常数；
Molerus Ⅲ类粉体的流动函数FF与预压缩应力有关。
粒子间的附着力、凝聚力。 2.粒子形态及表面粗糙度 • 球形粒子的光滑表面，能减少接触点数，减少摩擦力。 3.含湿量 • 适当干燥有利于减弱粒子间的作用力。 4.加入助流剂的影响 • 加入0.5%～2%滑石粉、微粉硅胶等助流剂可大大改善粉体的流动
粉体流动性的测定
目的与意义
• 熟悉测定粉体流动性的测定方法及影响流动性的因素
从上两式可得粉体的开放屈服强度fc为
fc
= 2 cos i 1 sin i
c
2-40
• 0 =0，fc=0
• 0 不等于0，fc=常数
fc随0 的增加而增加
粉体的流动性
由式得：Molerus I 类粉体的开放屈服强度为0，即Molerus I 类粉体不 结拱； Molerus II 类粉体的开放屈服强度为常数，与预压缩应力无关；
s =t=0
t =0
粉体的流动性
2、粉体的开放屈服强度
使拱破坏的最大正应力。是粉体的物性，称为开放屈服强度或者 应力。
由图2-27 的几何关系可得
OA
1 2
fc
=
fc
2 sin i
2-38
OA 1 2
fc
=
fc
2 sin i
拱自由表面的应力状态
s =t=0
OA = c
tan i
2-39
◆ 拱应力分析
取图中的微元进行力学分析： 拱重可以近似为：
θ
Warch = (r0 sin )2 z B g
2-42 与自由表面垂直的面上的作用力：
Fconf = (2 r0 sin )( z cos ) fc
2-43
Fconf , = (2 r0 sin )( z cos ) fc sin
= r0 fc z sin sin 2
2-44
D0
= 2 r0 sin
=
2 fc sin 2 B g
2-45
Dmax
=
2 fc
B g
2-46
Dmax
= (2 0.00467 ) fc Bg
2-47
4、粉体流动性的影响因素与改善方法
1.增大粒子大小 • 对于粘附性的粉状粒子进行造粒，以减少粒子间的接触点数，降低