粉體行業(yè)快速發(fā)展 提升國(guó)產(chǎn)粉體測(cè)試儀研制至關(guān)重要

近年來(lái)粉體行業(yè)快速發(fā)展，使得行業(yè)的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)要求也有所提高。在粉體生產(chǎn)工藝中，粉體流動(dòng)性的測(cè)試極為重要。粉體流動(dòng)性測(cè)試在粉末冶金、食品、制藥、金屬、化工、農(nóng)業(yè)等金屬類及非金屬類散裝物料等生產(chǎn)過(guò)程中，廣泛涉及到顆粒物流動(dòng)，如筒倉(cāng)卸料、傳輸、混合、流化和固/氣分離等，分析顆粒物料的流動(dòng)特性，對(duì)于防止發(fā)生粉體堵塞、控制顆粒成分的均勻性和一致性都具有至關(guān)重要的意義。
　　
　　粉體流動(dòng)表征的分析方法主要有傳統(tǒng)的定量方法，屈服強(qiáng)度法，轉(zhuǎn)鼓法，剪切法等。其中傳統(tǒng)定量法是目前最常用，最直觀的方法，它主要是居于卡爾指數(shù)對(duì)粉體的綜合評(píng)定。測(cè)量項(xiàng)目包括振實(shí)密度、松裝密度、堆積密度、安息角(休止角)、抹刀角(平板角)、崩潰角、差角、質(zhì)量流速、體積流速、分散性、空隙率等項(xiàng)目測(cè)量通過(guò)卡爾指數(shù)，豪斯納比指數(shù)綜合評(píng)定物料流動(dòng)性狀況。然而，傳統(tǒng)定量法的測(cè)試項(xiàng)目無(wú)法精準(zhǔn)分析粉體的內(nèi)在性質(zhì)，測(cè)試結(jié)果的數(shù)據(jù)使用也很有限，對(duì)于測(cè)試要求高的科研機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)運(yùn)用性較小。
　　

　　筆者獲悉，丹東市浩宇科技有限公司研發(fā)的HYL-1001型粉體物理特性測(cè)試儀即直接測(cè)試粉體的參數(shù)，通過(guò)上述測(cè)試數(shù)據(jù)的計(jì)算可得到差角、壓縮度、空隙率、均齊度、 凝集度等指標(biāo)，還能通過(guò)上述參數(shù)查表得到流動(dòng)性指數(shù)、噴流性指數(shù)等卡爾指數(shù)參數(shù)。而與傳統(tǒng)粉體測(cè)試儀不同的是，該款設(shè)備還新增加了霍爾流速計(jì)功能。使得振實(shí)密度振動(dòng)幅度1mm到15mm可調(diào)，振動(dòng)過(guò)程中振動(dòng)組件以小角度旋轉(zhuǎn)保證物料均勻，可采用3種不同容積的量筒進(jìn)行測(cè)試來(lái)應(yīng)對(duì)不同的樣品。針對(duì)不同的測(cè)試項(xiàng)目配有不同的出料漏斗和量杯保證了每個(gè)測(cè)試項(xiàng)目的精準(zhǔn)。
　　
　　屈服強(qiáng)度法是通過(guò)對(duì)粉體施加屈服強(qiáng)度變形所需的主應(yīng)力，來(lái)分析粉體的體積變化與壓力關(guān)系即(主應(yīng)力與粉體密度的變化關(guān)系)，時(shí)間與屈服強(qiáng)度變化關(guān)系，屈服強(qiáng)度與壓縮高度變化關(guān)系。
　　
　　轉(zhuǎn)鼓法，即將粉體顆粒填充轉(zhuǎn)鼓中讓其緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)定固定轉(zhuǎn)速下每旋轉(zhuǎn)一圈顆粒發(fā)生坍塌的次數(shù)，次數(shù)越大，流動(dòng)性越好；反之越小，流動(dòng)性越差。此方法反映了顆粒流動(dòng)的穩(wěn)定性、臨界轉(zhuǎn)變及坍塌規(guī)模、質(zhì)量流率。轉(zhuǎn)鼓法滿足了歐洲藥典要求。然而在我國(guó)因其理論的獨(dú)特性，粉體企業(yè)對(duì)這種方法運(yùn)用得并不多。
　　

　　相比其他三種方法而言，剪切法是比較先進(jìn)的粉體流動(dòng)測(cè)試法，主要通過(guò)對(duì)散裝固體物料，粉體的內(nèi)在性質(zhì)，如內(nèi)摩擦性，壁摩擦性，進(jìn)行描述來(lái)分析粉體的流動(dòng)表征。剪切法在歐美老牌工業(yè)國(guó)家運(yùn)用得較為廣泛。
　　
　　筆者了解到，我國(guó)運(yùn)用傳統(tǒng)定量法的企業(yè)寥寥無(wú)幾，而運(yùn)用剪切法研發(fā)粉體測(cè)試設(shè)備的廠家?guī)缀鯖](méi)有。目前國(guó)內(nèi)的粉體企業(yè)多引進(jìn)歐美等外來(lái)先進(jìn)的粉體測(cè)試設(shè)備。國(guó)內(nèi)運(yùn)用較多的如美國(guó)Brookfield公司，其生產(chǎn)的粉體流動(dòng)測(cè)試儀PFT受用于我國(guó)多家粉體企業(yè)。據(jù)了解，傳統(tǒng)的粉體測(cè)試方法提供了流動(dòng)性評(píng)價(jià)的單點(diǎn)指數(shù)，如流動(dòng)后的堆積角度及松裝密度等。而B(niǎo)rookfield現(xiàn)代的粉體測(cè)試方法在一次可重復(fù)的全自動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，可提供粉體在流動(dòng)中的流動(dòng)曲線，流動(dòng)指數(shù)，粘聚性指數(shù)，壁面摩擦指數(shù)等參數(shù)。
　　
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　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和智能技術(shù)的改進(jìn)，未來(lái)市場(chǎng)上智能型粉體測(cè)試儀也有望被廣泛運(yùn)用。筆者認(rèn)為，我國(guó)粉體測(cè)試設(shè)備制造行業(yè)應(yīng)打破依賴進(jìn)口的模式，努力學(xué)習(xí)和吸收先進(jìn)粉體測(cè)試技術(shù)，借鑒國(guó)外先進(jìn)粉體測(cè)試設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，提高國(guó)產(chǎn)粉體測(cè)試設(shè)備的精準(zhǔn)性和實(shí)用性。同時(shí)政府應(yīng)該加大對(duì)相關(guān)科研機(jī)構(gòu)人才、技術(shù)的支持和激勵(lì)，助力我國(guó)粉體測(cè)試設(shè)備也能早日托起“中國(guó)制造”夢(mèng)。