Методика проведения ситового анализа порошковых материалов.

 Полный ситовой анализ для определения степени дисперсности измельченного материала можно проводить двумя путями. Первый, применяемый в основном при машинном просеве, заключается в том, что анализируемая проба помещается на сито с наиболь­шими отверстиями в используемом наборе. Проход из этого сита падает на следующее, более тонкое, и так до последнего, самого тонкого. Такая последовательность позволяет сита всего набора, поставить друг на друга и разделить пробы на фракции за одну рабочую операцию.

Второй путь состоит в том, что пробу сначало помещают на наиболее тонкое сито, а полученный остаток перекладывают на сле­дующее по крупности ячеек сито. Преимущество такой последова­тельности в том, что rpyбоe зерно способствует процессу просева на наиболее тонких ситах. Поэтому при ручном просеве этот способ настоятельно рекомендуется.

В настоящее время имеется следующая классификацию методов рассева порошкообразных материалов:

1. Ручной просев:

а) тряской и поколачиванием (этот способ самый обычный и применим для большинства материалов);

б) при помощи кисточек (применяется для очень тонкой пыли, склонной к слипанию);

в) промывкой (для пыли, склонной к истиранию или слипанию под воздействием электростатических зарядов),

2. Механический рассев (сита с отверстиями больше 40 мкм) при помощи машин, создающих:

а) вращательное и колебательные движения сит в горизон­тальной плоскости:

б) качания плоскости лент;

в) вибрацию;

г) постукивание сит;

д) движение сит по сложной траектории в результате двух или нескольких из перечисленных механических воздействии.

3. Аэродинамический рассев на воздушно-струйных ситах с отверстиями больше 15 мкм.

4. Ультразвуковой рассев на печатных ситах с ячейками больше 5 мкм.

5. Мокрый просев с вибрацией под вакуумом на печат­ных ситах с отверстиями больше 2 мкм.

Ручной рассев рекомендуется применять для важных производственных анализов, в исследовательских работах и при арбитражных анализах.

При ручном просеве на круглых ситах сито с поддоном и крыш­кой берут одной рукой, наклонив полотно к горизонтальной пло­скости на 10—20° вверх от этой руки, и ударяют другой рукой примерно 120 раз в минуту. Около 4 раз в минуту сито распола­гают горизонтально и сильно ударяют по обечайке. При трудно просеивающемся материале и при тонких ситах через три и пять минут после начала просева и дальше через каждые пять минут нижнюю поверхность сита очищают мягкой кисточкой. Опадаю­щие с поверхности сита частицы присоединяют к проходу.

Квадратное сито берут в обе руки, держа большие пальцы сверху, и при изменяющемся наклоне до 20° двигают вперед и назад. Сито время от времени ударяют о ладонь. Число встряхи­ваний, повороты, постукивания и очистка кисточкой такие же; как и при просеве на круглых ситах.

Анализируемая проба порошка при сухом рассеве должна быть воздушно-сухой. Если же во время рассева можно ожидать изменения влажности пробы, то следует навески и получаемые остатки пересчитывать на сухое вещество.

Количество помещаемой на сито порошка зависит от площади сита, которую не следует перегружать. Определяющим является объем просеиваемого порошка. Поэтому проба не берётся равной точно определенной массе. При нормальных ситах диаметром 200 мм рекомен­дуется брать пробу объемом 100 см³ и взвешивать ее с точностью до 0.01 г.

При ручном и механическом рассеве тонкой пыли с частицами, склонными к сцеплению, сита могут забиваться: частицы, по вели­чине соизмеримые с размерами ячеек, могут застревать в них и выключать из работы значительную площадь сита. Чтобы устра­нить сцепление частиц вместе с пробой в сита помещают латунные штифты длиной 10 мм (около 30 г на каждое сито). Штифты, оста­ваясь и продолжение всего времени просева в соприкосновении с поверхностью сита, способствуют разрушению агломератов.

При рассеве пыли, склонной к истиранию, в качестве вспомо­гательных средств рекомендуется применить резиновые кубики. Поверхность кубиков должна быть гладкой, чтобы на неё не нали­пала пыль.

При просеве кисточкой сито устанавливается на поддоне и крышкой не закрывается. Кисточки следует применять плоские, мягкие, длинноволосяные. Сито при просеивании стоит непо­движно в горизонтальном положении. Кисточку держат под ост­рым углом к полотну и проводят по поверхности материала так. чтобы избежать пыления. При слишком крутом наклоне ки­сточки ее волоски могут застрять в отверстиях сита и его повре­дить.

Порошки большинства искусственных материалов, которые могут приобретать высокие электрические заряды, приходится рассевать мокрым способом. Так же следует рассевать влажную пыль, которая после предварительной обработки не распадается на первичные частички.

При ручном и машинном промывании применяемая жидкость не должна влиять на просеваемый материал. Жидкость надо по­давать на сито осторожно, равномерно и при малом давлении. Желательно применять резервуар с регулировочным краном.

При ручном просеве промыванием различают два способа ана­лиза. Можно на каждое сито закладывать отдельно подготовлен­ную для него пробу. Этот способ рекомендуется при наличии до­статочного количества порошка, представительные пробы которой отбираются путем деления. Другой способ заключается в том, что одна проба, закладываемая в начале анализа на самое грубое сито, затем промывается последовательно через сита с меньшими ячейками.

До промывания пробу рекомендуется смочить жидкостью и осторожно перемешать, избегая при этом потерь порошка. После про­мывания сита с остатками просушиваются и остатки взвешиваются.

В качестве примера применяемых в России механи­ческих ситовых анализаторов можно привести прибор АС-200У РОТАП для определения зернового состава формовочных материалов (рисунок 7.2).

1-крышка, 2-сита, 3-столик, 4-винты крепёжные, 5- электродвигатель, 6-рычаг

Рисунок 7.2 - Прибор АС-200У РОТАП для механического рассева

 

Набор сит 2 устанавливается на сто­лике 3, накрывается крышкой 1 и за­крепляется винтами На станине при­бора смонтирован электродвигатель 6, который приводит во вращение эксцентриковый вал. Кроме вращательного движения, столик 3 производит возвратно-поступательное движение при по­мощи кулисы. Для встряхивания сит в вертикальном направлении по крышке 1 периодически ударяет рычаг 9. Прибор устанавливается на кирпич­ном или бетонном фундаменте и крепится к нему фундаментными болтами. Вы­верка ropизонтальности прибора произ­водятся при установке его на фундамент по верхней плоскости столика 3.

Техническая характеристика прибора следующая:

Число сит в комп­лекте ..... 11

Размеры ячеек сит, мм ... . 2.5; 1.6; 1.0; 0.63; 0.40; 0.315; 0.2; 0.16; 0.10; 0,063; 0.050

Число одновременно устанавливаемых сит.....6

Частота вращения эксцентрикового вала, об/мин …..300

Число ударов рычага в минуту..........180

Мощность электродвигателя типа ДПТ-22/4, кВт …..0.5

Габаритные размеры, мм.............635х335х645

Масса, кг....................90

Скорость механического рассева зависит от интенсивности кругового движения, покачивания, вибрирования и постукива­ния, а также от вспомогательных средств — резиновых кубиков, латунных штифтов и т. п. Механический рассев требует значительно меньше времени, чем ручной, меньше материала, находящегося на наиболее тонком сите, и исключает индивидуальные ошибки. Зато на тонких ситах условия рассева затрудняются вследствие отсутствия в пробе грубых частиц. Поэтому машинный рассев, в основном, пригоден для текущих производственных анализов. При этом для каждого нового вида порошка рекомендуется сравнивать результаты машин­ного и ручного рассева. При отлаженной работе механизмов и хорошо просеивающемся материале машинный рассев дает без­упречно воспроизводимые результаты.

Сухой механический или ручной просев может считаться окон­ченным, если через сито начинает проходить очень малое количе­ство материала, которое в последовательных, одинаковой продол­жительности просевах остается постоянным. Обычно просев можно заканчивать, если остаток па сите уменьшается не более чем на 0,2 % в течение 2 мин.

Не следует принимать не проверенную на опыте продолжитель­ность просева или же продолжать просев до прохода, равного нулю. Рассев, как и любой процесс деления порошка на фракции, не дает идеальной кривой степени разделения. Из-за допусков в раз­мере отверстий сита при превышении времени «точного» (или «чи­стого») просева в проходе появляется некоторый процент частиц с размерами больше номинального размера ячеек, так называемое «надзерно». Некоторый процент «подзерна» остается в ос­татке над ситом, вследствие прилипания тонких зерен к более крупным частицам или потому, что тонкое зерно не нашло свобод­ного отверстия. Итак, известный процент ошибочного зерна имеется как в остатке, так и в проходе.

Рекомендации по времени рассева даны в таблице 7.2.

После окончания ситового анализа каждая фракция должна взвешиваться с точностью до 0,01 г. Суммарная масса всех фрак­ция не должна отклоняться от массы исходной навески, взятой для анализа, более чем на 2 %. Иначе говоря, потери пыли (порошка) при выполнении анализа не должны превышать 2 % от общей массы навески. Потери рекомендуется разнести по всем анализируемым фрак­циям пропорционально их массам. Можно также при обработке полученных результатов принять суммарную массу всех фракций за 100 %. Это дает достаточно точные для практики результаты. При рассеве для достоверности обычно выполняют два анализа. Массы соответствующих фракций не должны отличаться более чем на 1 % ог массы всей навески. При точных исследованиях рекомендуется производить несколько анализов и вычислять среднее арифметическое значение массы каждой фракции. Пример обработки результатов ситового анализа приведен в таблице 7.3.

 

Таблица 7.2 – Зависимость времени рассева от крупности зёрен

Просвет отверстия сит, мкм	Продолжительность просева, мин
40-63	20-30
71-160	10-20
Более 160	5-10

            

 

Таблица 7.3 - Пример обработки результатов ситового аиализа пыли

Размер ячеек сита, мкм	Граничные размеры частиц фракции, мкм	Масса фракций			Остаток R %
		без учета потерь при рассеве		с учетом потерь при рассеве, R %
		∆m, г	∆R, %
	>250	0.42	0.36	0.36	0.36
250
	250—200	1.84	1.59	1.60
200					1.96
	200—160	3.26	2.62	2.84
160					4.80
	160-125	5,74	4,95	4,99
125					9.79
	125-100	8.22	7.12	7,19
100					16.98
	100—80	9.00	7.78	7,86
80					24.84
	80-63	11.14	9.65	9.75
63					34.59
	63—40	18.10	15.65	15,81
40					50.40
	40-0	56.84	49.10	49.60
Потеря при рассеве		1.14	0.980
Навеска		115,70	100,0	100	100

 

 

Для рядовых ситовых анализов, результаты которых не надо состыковывать с результатами, полученными другими методами анализа, при построении кривой распределения значения прохо­дов или остатков, выраженные в процентах, можно откладывать как ординаты непосредственно над размерами ячеек сит. При точных анализах или при сравнении их результатов с данными других методов на графиках следует наносить значения остатков или проходов над границами фракций.

Для определения границы фракций после истечения чистого времени просева удаляют прошедший через сито порошок из поддона, а остаток на том же сите просеивают еще 2—4 мин. Затем собирают и взвешивают образовавшийся проход и освобождают сито от остатка. Далее весь проход, полученный за чистое время просева, еще раз помешают на то же сито и прекращают просев, когда остаток на сите будет равен проходу последнего просева (за 2—4 мин). В этих двух узко ограниченных фракциях - про­ход при удлиненном просеве остатка и остаток при вторичном про­севе прохода — раздельно определяются размеры среднего зерна при помощи микроскопирования. Среднее значение из этих двух размеров будет представлять собой границу фракции.

При рядовых ситовых анализах граничная величина зерна может быть установлена путем анализа пробы на контрольных ситах.

 

---

Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 561; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!