無機化工產(chǎn)品中堆積密度測定方法概況

凌英

摘 要：本文首先介紹了我國現(xiàn)行無機化工產(chǎn)品中堆積密度測定的幾種常見方法，指出了在使用如今的堆積密度測定方法中存在的若干問題，并且結(jié)合自身的工作經(jīng)驗，談了一些在今后的堆積密度測量中要注意的地方和改進的方法。

關(guān)鍵詞：無機化工產(chǎn)品；堆積密度；測定方法

0 前言

無機化工產(chǎn)品有成千上萬種，其中固體粉末產(chǎn)品也有好幾千種，本文著重分析了無機化工產(chǎn)品中固體粉末堆積密度的測定方法。眾所周知，生產(chǎn)地點、生產(chǎn)時間或生產(chǎn)環(huán)境不同，就算是同一種產(chǎn)品，堆積密度也不相同。這是因為不同的生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品結(jié)晶環(huán)境導(dǎo)致產(chǎn)品顆粒之間相互作用力及顆粒凝聚狀態(tài)等各異，而影響到產(chǎn)品的堆積密度。

1 現(xiàn)行的堆積密度測定方法

堆積密度是把粉塵或者粉料自由填充于某一容器中，在剛填充完成后所測得的單位體積質(zhì)量，由松散堆積密度和振實堆積密度之分。目前，我國常用的幾種堆積密度測試方法有三種，即堆積密度儀法、量筒發(fā)及振實儀器法。下面我們對這幾種常見的堆積密度測定方法作簡要介紹：

1.1 堆積密度儀法

所謂的堆積密度儀法，就是往錐形的漏斗中倒入一定量的樣品，隨后打開插銷，讓樣品自然流出，并且將所流下的樣品收集到一個已知體積的容器中，刮平物料，并稱其重量。最后處理實驗數(shù)據(jù)，得出樣品單位體積的質(zhì)量，也就是我們要測的堆積密度。這種測定堆積密度的方法主要優(yōu)點是簡單，操作也簡便，儀器成本也較少，我國大部分的無機化工生產(chǎn)廠家都采用這種方法。

1.2 量筒法

量筒法測量物料的堆積密度有敲擊法和夯實法兩種分類。（1）夯實法。首先準(zhǔn)備一個100mL的量筒和一塊橡膠墊，然后將樣品輕輕放入量筒中，并把量筒傾斜45度角旋轉(zhuǎn)一周，在橡膠墊的上方一定高度將其放下，隨后再往量筒中加入樣品材料，如此反復(fù)多次，直至量筒中的樣品體積不再減少，最后稱其質(zhì)量。（2）敲擊法的原理與夯實法類似，就是在100mL的量筒裝入樣品后，用軟質(zhì)的橡皮錘敲擊量筒的底部，再加試料，反復(fù)多次，直至物料體積不再減少，最后稱重。量筒法簡單、方便、快速，基本上可反映無機化工產(chǎn)品的堆積密度，雖只有少部分企業(yè)使用，但在本行業(yè)的內(nèi)部認(rèn)同度較高。

1.3 振實儀器法

振實儀器法的實驗原理是采用專門的儀器設(shè)備，將樣品放入儀器的容量為100mL的量筒，啟動設(shè)備，儀器會不斷擊打量筒底部，將試料振實，實驗過程中要不斷添加試料，直至物料體積不再減少，最后稱量物料的質(zhì)量。這種測定方法的使用最少，也可以說基本上不使用，但是振實儀器法能夠準(zhǔn)確、科學(xué)的反映產(chǎn)品的堆積密度。

2 堆積密度測量方法中存在的若干問題

根據(jù)本人多年的工作經(jīng)驗，總結(jié)得出，在用上述堆積密度測量方法時，都是采用給試料一定的外力，將物料壓縮，隨后測量其重量。但是這幾種測量方法都存在一定的弊端，例如用堆積密度儀法測量試料堆積密度并不能真實反映產(chǎn)品的堆積密度，這只是在一定理想范圍內(nèi)可以接受的數(shù)據(jù)而已，因為試料顆粒之間存在較大的相互作用力，而且流出漏斗時，漏斗嘴部上方的顆粒間相互擠壓形成拱形結(jié)構(gòu)，阻礙顆粒的自然流動，從而影響實驗的結(jié)果。而量筒法的操作過程中受人為因素的影響較為嚴(yán)重，如操作者的力度、次數(shù)及頻率等都會影響到實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。最后說明一下振實儀器法中存在的問題，它是采用振蕩的方式對量筒加物料，如設(shè)備振蕩的振幅不同，所測試料充滿量筒所用的時間也會不同，進而測量的結(jié)果也會有所差異，實驗中量值不統(tǒng)一。堆積密度測量方法中存在的問題主要可概括為以下幾個方面：

操作者所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)不同，實驗結(jié)果往往也存在偏差。例如采用《JB/T7 984.2-1999》標(biāo)準(zhǔn)的測量結(jié)果就比采用《JB/T7 984.2-1995》標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)果稍微大一些，但前者的測量結(jié)果重復(fù)性較好。

堆積密度主要受試料粒度大小和顆粒形狀的影響。在一般的情況之下，顆粒粒度號越小，顆粒尺寸就越大，堆積密度相對也越大，但這并不是單調(diào)上升的；顆粒的形狀越圓，堆積密度就越大。

操作者對測定結(jié)果也有一定的影響。對于同一種產(chǎn)品的測定，不同的操作者所測的堆積密度偏差一般大于0.02g/cm3。

3 堆積密度測定方法的改進

總結(jié)上述堆積密度測定方法中的問題，筆者結(jié)合實際的工作經(jīng)歷，在原有的測定方法基礎(chǔ)上進行改進，也就是篩分裝料法。篩分裝料法是借助水泥膠砂流動度測定儀，也就是電動跳桌，將試料緊密堆積的在一起，經(jīng)過多次的實驗驗證，證實了本法裝料均勻，測定的數(shù)據(jù)結(jié)果重復(fù)性好，并且可以準(zhǔn)確估計試料顆粒間的相互作用力和顆粒級配等因素影響。在此不作詳細(xì)的論述。

4 結(jié)語

通過對幾種無機產(chǎn)品中堆積密度測量方法分析和介紹，說明了各種測定方法優(yōu)缺點，并且在此基礎(chǔ)上指出了現(xiàn)行的堆積密度測量方法中存在的弊端。產(chǎn)品的堆積密度不準(zhǔn)確不僅影響到產(chǎn)品的性能、使用、包裝及運輸，甚至?xí)绊懏a(chǎn)品的出口創(chuàng)匯。因此，我們必須要克服在現(xiàn)行測定方法中存在的問題，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上不斷改進和完善測定方法，保證堆積密度測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

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