混、填料装置的设计与主要特性参数研究
发布时间：2021-06-28 23:07
为了明确各种地质矿物的组成,通常采用光谱实验来分析其化学组成和相对含量。在进行光谱实验前,需要在实验矿粉中加入适量的粉状催化剂均匀混合后,再紧实地填充到试验用的碳棒电极中。传统的混料一般由人工搅拌或借助简易装置进行,而填料压实作业则主要由人工操作。由于样品的备料过程周期长、效率低,混、填料质量不稳定,实验数据可重复性不好,存在一定的分析误差,为了提高多组份矿粉的混合均匀度和填充紧实度,本文提出了一种基于辅助介质的振动混填料装置,并进行了相关的实验研究。主要内容包括:1.根据光谱实验的要求,创新性提出了一种基于辅助介质的振动混料与填料装置,即在密闭坩埚中加入玛瑙球作为辅助混料和填料的介质,利用振动方法来实现自动混料填料过程。2.对混料与填料过程中的矿粉微粒进行力学分析,建立了微粒力学模型,分析了仿真前处理操作的相关要求与参数设置,提出了评价混料与填料质量效果的方法。3.对混料与填料过程进行仿真研究,利用SolidWorks建立了以玛瑙球为辅助介质的振动混料与填料仿真模型,借助EDEM离散元仿真软件,对粒度为50150μm的矿料和催化剂的混合与填充过程进行模拟,得到了...
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
样品矿
湖北工业大学硕士学位论文2该过程主要包括四个步骤：分别为样品的采集，混料，填料以及检测工作，其中最主要工序包括混料与填料两个方面，由此可知物料混合均匀度与填充紧实度的好坏直接影响光谱分析的效果[1-4]。因此本文就如何提高混合均匀度和填充紧实度并使其快速达到光谱分析的要求做出了具体方案的分析，且在处理实验样品过程中，通常还需要多组份的实验样品，并按批次分类处理。1.2课题研究的目的和意义地质科研部门在进行矿物光谱分析的前期准备工作时，目前依然采用比较落后的人工手动搅拌混合或简易混合仪来完成混料工作，再将混合好的样品人工填实到电极中完成填料工作，如图1.2所示，为得到混合均匀的矿粉，达到光谱实验的效果，需要大量的测试人员进行人工搅拌混合和填充，浪费大量时间和精力，而且混合不均匀，填充不紧实，都会极大提高成本，更加无法满足市场光谱实验的生产要求[5-7]。图1.2传统填充矿样方式因此设计一种将混料和填料结合为一体并自动化程度高、混合速率快、填充效果紧实、能有效解决工程问题的振动混料与填料装置，作为目前光谱分析的配套设备，是十分有必要的。振动混、填料装置的研制开发与工程应用，对于保证混合均匀度、提高填充紧实度、降低生产成本和促进光谱分析辅助装备国产化，具有十分重要的意义。由于混合和填充过程中微粒的运动十分复杂，样品的混合比例、装置的振幅、振动频率、旋转速度、时间等多种参数均会影响混合和填充后的物料的性质，在如何提高微粒混合均匀度和填充紧实度方面一直是如今研究的热点和难点。当前，
湖北工业大学硕士学位论文6第2章混、填料装置的结构设计和原理分析2.1光谱实验对混填料的要求光谱分析实验是根据物质自身的光谱来鉴别它的元素组成和含量的一种快速高效的方法。光谱实验的快速完成是基于前期准备工作的迅速完成，只有快速完成实验的前期准备工作，才能到达物质测量的最后一步。光谱分析根据不同原理、物质的不同形态以及物质的不同成分可分为多种测量方法，最常见的方法为发射光谱法与吸收光谱法二种。现代光谱分析仪器有原子发射光谱仪、原子吸收光谱仪、红外光谱仪等等多种分析设备[26-27]。在进行矿物分析进行光谱实验时，在野外采集新鲜的矿石原料，将其研磨成粒度为50～150μm的颗粒大小后，将其风干取出多余的杂质。为了提高光谱实验的反应速率而不打破化学平衡，通常需要在矿粉样品中加入带有一定黏性的粉状催化剂，将其充分搅拌混合均匀后压实到外购或自主加工的光谱纯电极的小孔中，通常为端面带有小孔的细棍状的碳棒，达到倒置碳棒样品不掉落，轻敲碳棒样品不脱落的原则，最后通过光谱分析仪逐根进行光谱分析，该过程最主要包括混料与填料两个方面，图2.1所示为混料与填料效果图。图2.1混料与填料效果图2.2混、填料方法分析为了满足上述混料与填料要求，现将矿粉与粉状催化剂样品放入坩埚容腔中进行混合，为了防止在混合过程中样品飞溅出来，造成不必要的浪费以及环境污
【参考文献】：
期刊论文
[1]探析共沉淀法在原子荧光光谱法分析金属及合金中的应用[J]. 刘晓燕,罗江波. 世界有色金属. 2019(23)
[2]钢铁中硅、铜、钼、锰、铬、镍、钒等元素——电感耦合等离子体发生光谱分析法[J]. 王艳波. 中国金属通报. 2019(09)
[3]钛矿石与钛精矿X射线荧光光谱分析与化学分析用标准样品的研制[J]. 王雪莹,王飞飞,孙效轩,刘凯,王冰莹,司圳棋. 中国无机分析化学. 2018(01)
[4]基于EDEM的不同颗粒粒径对物料安息角的影响研究[J]. 余学闯,谌炎辉,谢国进. 机械研究与应用. 2017(06)
[5]振动特性对颗粒混合均匀性影响的EDEM模拟[J]. 刘邱祖,马麟,董凯凯,成文浩. 中国粉体技术. 2017(04)
[6]基于EDEM的振动特性对钕铁硼永磁粉体填充密度的影响[J]. 刘波,马麟,刘邱祖,陆洋. 中国粉体技术. 2017(04)
[7]基于EDEM的钛粉在振动成形中的填充密度模拟研究[J]. 梁增华,刘邱祖,马麟,商竹贤. 粉末冶金工业. 2017(04)
[8]转速对三维滚筒内颗粒混合特性的影响[J]. 张紫薇,葛良,桂南,李振林,杨阳. 中国科学院大学学报. 2017(02)
[9]水平振动情况下颗粒系统振动分离机理的离散元数值研究[J]. 王振宇,周伟,杨利福,马刚,常晓林. 振动与冲击. 2016(16)
[10]玛瑙的结构、水含量和成因机制[J]. 陶明,徐海军. 岩石矿物学杂志. 2016(02)
硕士论文
[1]高黏度行星搅拌器搅拌特性及关键结构参数研究[D]. 蒋宇健.华南理工大学 2019
[2]基于COMSOL的电磁搅拌器有限元分析及其控制系统的研究[D]. 公伟凯.上海电机学院 2019
[3]钕铁硼永磁粉体填充过程振动特性参数优化的EDEM分析[D]. 刘波.太原理工大学 2017
[4]垂直摆振下物料颗粒的分层行为研究[D]. 刘莹.辽宁科技大学 2016
[5]基于EDEM和FLUENT耦合的加料机混料过程分析研究[D]. 周重凯.昆明理工大学 2015
本文编号：3255211
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
样品矿
湖北工业大学硕士学位论文2该过程主要包括四个步骤：分别为样品的采集，混料，填料以及检测工作，其中最主要工序包括混料与填料两个方面，由此可知物料混合均匀度与填充紧实度的好坏直接影响光谱分析的效果[1-4]。因此本文就如何提高混合均匀度和填充紧实度并使其快速达到光谱分析的要求做出了具体方案的分析，且在处理实验样品过程中，通常还需要多组份的实验样品，并按批次分类处理。1.2课题研究的目的和意义地质科研部门在进行矿物光谱分析的前期准备工作时，目前依然采用比较落后的人工手动搅拌混合或简易混合仪来完成混料工作，再将混合好的样品人工填实到电极中完成填料工作，如图1.2所示，为得到混合均匀的矿粉，达到光谱实验的效果，需要大量的测试人员进行人工搅拌混合和填充，浪费大量时间和精力，而且混合不均匀，填充不紧实，都会极大提高成本，更加无法满足市场光谱实验的生产要求[5-7]。图1.2传统填充矿样方式因此设计一种将混料和填料结合为一体并自动化程度高、混合速率快、填充效果紧实、能有效解决工程问题的振动混料与填料装置，作为目前光谱分析的配套设备，是十分有必要的。振动混、填料装置的研制开发与工程应用，对于保证混合均匀度、提高填充紧实度、降低生产成本和促进光谱分析辅助装备国产化，具有十分重要的意义。由于混合和填充过程中微粒的运动十分复杂，样品的混合比例、装置的振幅、振动频率、旋转速度、时间等多种参数均会影响混合和填充后的物料的性质，在如何提高微粒混合均匀度和填充紧实度方面一直是如今研究的热点和难点。当前，
湖北工业大学硕士学位论文6第2章混、填料装置的结构设计和原理分析2.1光谱实验对混填料的要求光谱分析实验是根据物质自身的光谱来鉴别它的元素组成和含量的一种快速高效的方法。光谱实验的快速完成是基于前期准备工作的迅速完成，只有快速完成实验的前期准备工作，才能到达物质测量的最后一步。光谱分析根据不同原理、物质的不同形态以及物质的不同成分可分为多种测量方法，最常见的方法为发射光谱法与吸收光谱法二种。现代光谱分析仪器有原子发射光谱仪、原子吸收光谱仪、红外光谱仪等等多种分析设备[26-27]。在进行矿物分析进行光谱实验时，在野外采集新鲜的矿石原料，将其研磨成粒度为50～150μm的颗粒大小后，将其风干取出多余的杂质。为了提高光谱实验的反应速率而不打破化学平衡，通常需要在矿粉样品中加入带有一定黏性的粉状催化剂，将其充分搅拌混合均匀后压实到外购或自主加工的光谱纯电极的小孔中，通常为端面带有小孔的细棍状的碳棒，达到倒置碳棒样品不掉落，轻敲碳棒样品不脱落的原则，最后通过光谱分析仪逐根进行光谱分析，该过程最主要包括混料与填料两个方面，图2.1所示为混料与填料效果图。图2.1混料与填料效果图2.2混、填料方法分析为了满足上述混料与填料要求，现将矿粉与粉状催化剂样品放入坩埚容腔中进行混合，为了防止在混合过程中样品飞溅出来，造成不必要的浪费以及环境污
【参考文献】：
期刊论文
[1]探析共沉淀法在原子荧光光谱法分析金属及合金中的应用[J]. 刘晓燕,罗江波. 世界有色金属. 2019(23)
[2]钢铁中硅、铜、钼、锰、铬、镍、钒等元素——电感耦合等离子体发生光谱分析法[J]. 王艳波. 中国金属通报. 2019(09)
[3]钛矿石与钛精矿X射线荧光光谱分析与化学分析用标准样品的研制[J]. 王雪莹,王飞飞,孙效轩,刘凯,王冰莹,司圳棋. 中国无机分析化学. 2018(01)
[4]基于EDEM的不同颗粒粒径对物料安息角的影响研究[J]. 余学闯,谌炎辉,谢国进. 机械研究与应用. 2017(06)
[5]振动特性对颗粒混合均匀性影响的EDEM模拟[J]. 刘邱祖,马麟,董凯凯,成文浩. 中国粉体技术. 2017(04)
[6]基于EDEM的振动特性对钕铁硼永磁粉体填充密度的影响[J]. 刘波,马麟,刘邱祖,陆洋. 中国粉体技术. 2017(04)
[7]基于EDEM的钛粉在振动成形中的填充密度模拟研究[J]. 梁增华,刘邱祖,马麟,商竹贤. 粉末冶金工业. 2017(04)
[8]转速对三维滚筒内颗粒混合特性的影响[J]. 张紫薇,葛良,桂南,李振林,杨阳. 中国科学院大学学报. 2017(02)
[9]水平振动情况下颗粒系统振动分离机理的离散元数值研究[J]. 王振宇,周伟,杨利福,马刚,常晓林. 振动与冲击. 2016(16)
[10]玛瑙的结构、水含量和成因机制[J]. 陶明,徐海军. 岩石矿物学杂志. 2016(02)
硕士论文
[1]高黏度行星搅拌器搅拌特性及关键结构参数研究[D]. 蒋宇健.华南理工大学 2019
[2]基于COMSOL的电磁搅拌器有限元分析及其控制系统的研究[D]. 公伟凯.上海电机学院 2019
[3]钕铁硼永磁粉体填充过程振动特性参数优化的EDEM分析[D]. 刘波.太原理工大学 2017
[4]垂直摆振下物料颗粒的分层行为研究[D]. 刘莹.辽宁科技大学 2016
[5]基于EDEM和FLUENT耦合的加料机混料过程分析研究[D]. 周重凯.昆明理工大学 2015
本文编号：3255211
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