SU1046656A1

SU1046656A1 - Powder material wetting capability determination method

Info

Publication number: SU1046656A1
Application number: SU813285278A
Authority: SU
Inventors: Сафар Хабибуллович Загидуллин; Екатерина Леонидовна Шкловская; Владимир Михайлович Каштанов; Нина Петровна Наговицина
Original assignee: Уральский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектного Института Галлургии; Пермский политехнический институт
Priority date: 1981-05-13
Filing date: 1981-05-13
Publication date: 1983-10-07

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СМАЧИВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ , заключающийс в приведении в контакт пробы порошка с жидкостью и измерении расхода жидкости, впитывающейс в порошок, отличающийс тем, что, с целью повышени точности определени путем устранени погрешности, св занной с влением усадки порошка, в процессе смачивани пробу порошка непрерывно уплотн ют под давлением 0,2-1,0 кгс/см причем нагрузку прикладывают в направлении фронта смачивани или противоположном ему, (Л / г 6 5 1 D1 э: Г2 8 3 ff 7 77 fff METHOD FOR DETERMINING THE WETTING ABILITY OF POWDER MATERIALS, which consists in bringing a powder sample into contact with a liquid and measuring the flow rate of a liquid absorbed into a powder, characterized in that, in order to improve the accuracy of determination by eliminating the error associated with the appearance of powder shrinkage, the process is applied during the process of kneading. the powder is continuously compacted under a pressure of 0.2-1.0 kgf / cm, and the load is applied in the direction of the wetting front or opposite to it (L / g 6 5 1 D1 e: G2 8 3 ff 7 77 fff

Description

Изобретение относитс к контроль измерительной технике и может быть применено дл определени смачивающей способности порошковых материалов при исследовании минеральных удобрений, ненабухающих грунтов и сьшучих. материалов . Известен способ определени смачивающей способности порошковых материалов, заключающийс в измерен краевого угла смачивани междуповерхностью предварительно спрессова ного порошка (брикета) и нанесенной на него каплей жидкости в месте соприкосновени трех фаз. .По величине краевого угла & суд т о смачивании. Чем меньше угол тем лу.чше жидкость смачивает твердую поверхаость J. Недостаток способа заключаетс .в необходимости предварительного прессовани порошкообразного мате- риала под высоким давлением (250400 кгс/см -) , что- неизбежно приводи к изменению первоначальной поверхности частиц (разрушение поверх- : ностных пленок) и,в конечном счете, значительна искажает получаемые результаты . Кроме того,;часть жид- . кости при контакте с поверхностью спрессованного порошка проникает внутрь брикета, что дополнительно снижает точность измерений. Наиболее близким; к предлагаемо вл етс способ определени смачива способности порошковых материалов , заключающийс в приведении в контакт пробы порошка с жидкостью и измерении расхода жидкости, впи.ты вающейс в образец. Избыточное давление создаетс столбом жидкости, наход щимс .в вертикальной трубке. Скорость смачивани определ ют по п ремещению фронта жидкости в материа ле и по времени истечени .определен ного объема.жидкости из вертикально трубки 12, .Однако в устройстве не учитывает с свойство р да порошковых материа лов измен ть свой первоначальный объем при увлажнении ( вление усадки ) . При этом однородность и сплош .ность сло исследуемого материала в трубке-держателе„ нарушаетс (слой растрескиваетс с заполнением образованных трещин смачивающей жидкостью ), что.обусловливает низкую точность и воспроизводимость резуль татов измерений.. . Целью изобретени вл етс повышение точности определени путем устранени погрешности, св занной с влением усадки порошка. Поставленна цель достигаетс те что согласно способу определени см чивающей способности порошковых материалов , заключающемус в приведении в контакт пробы порошка с жидкостью и измерении расхода жидкости, впитывающейс в порошок, в процессе смачивани пробу порошканепрерывно уплотн ют под давлением 0,2-1,0 кгс/см ; причем нагрузку прикладывают в направлении фронта смачивани или противоположном ему. Уплотн ющее давление должно составл ть 0,2-1 кгс/см ;. При меньших давлени х не обеспечиваетс полное устранение влени усадки материала на результаты измерений. Давление свыше 1 кгс/см не приводит к сколько-нибудь заметному дополнительному повышению точности измерений .На чертеже изображено устройство дл реализации способа. Устройство содержит емкость 1 дл смачивающей жидкости 2;, котора посредством рдноходового крана 3 и углового крана 4 соединена с горизонтальной стекл нной трубкой 5, со шкалой б и горизонтальной трубкой-держателем 7. Горизонтальна трубка-держатель 7 снабжена тарированной пружиной 8, котора посредством подвижной полой втулки 9 и сетки 10 уплотн е.т слой испытуемого материала 11. Пружина 8 крепитс к выходному концу трубки-держател съемным фиксатором 12. Измерени провод т следующим образом-. Испытуемый материал засыпают в горизонтальную трубку-держатель 7 и посредством пружины 8/ втулки 9 и сетки 10 уплотн ют иод давлением 0,2-1,0 кгс/см. Пружина крепитс к корпусу трубки-держател фиксато ,ром 12. Приготовленный таким образом образец материала 11 привод т в контакт с жидкостью с помощью поворота углового крана 4 и по секундомеру отсчитывают врем истечени определенного объема жидкости по шкале б. Зна объем жидкости, расходуемой в единицу времени дл пропитки определенного количества материала, можно рассчитать объемную скорость смачивани , котора графически выражаетс в координатах времени объемна скорость. В результате действи поверхностных сил жидкость пропитывает порошковый материал со скоростью, котора пропорциональна смачивающей способности данной пары: жидкостьтвердое тело.. Результаты измерений по известному и предлагаемому способам приведены в таблице, , Как видно из таблицы, наличие уплотн юще1 о устройства предлагавмой конструкции позвол ет повысить точность и воспроизводимость результатов измерений кинетики смачивани в 4-5 раза. За счет повышени точности измерений количество параллельных определений уменьшаетс в 2-О раза, сокращаетс расход испытуемых материалов .The invention relates to the control of measurement technology and can be applied to determine the wetting ability of powder materials in the study of mineral fertilizers, non-swelling soils and flowing materials. materials. The known method for determining the wetting ability of powder materials consists in measuring the wetting angle between the surface of the precompressed powder (briquette) and a drop of liquid applied to it at the point of contact of the three phases. .According to the contact angle & wetting trial. The smaller the angle, the better the liquid wets the hard surface. The disadvantage of the method is the need to pre-press the powdered material under high pressure (250,400 kgf / cm -), which inevitably leads to a change in the initial surface of the particles (destruction of the surface: films) and, ultimately, significantly distorts the results. In addition, part of the liquid. the bones penetrate into the briquette upon contact with the surface of the pressed powder, which further reduces the measurement accuracy. The closest; To the present, there is a method for determining the wetting ability of powdered materials, which consists in bringing a powder sample into contact with a liquid and measuring the flow rate of the material absorbed into the sample. The overpressure is created by a column of fluid in a vertical tube. The wetting rate is determined by displacing the fluid front in the material and the expiration time of a certain volume. Liquid from the upright tube 12. However, the device does not take into account the property of a number of powder materials to change its initial volume when wetted ). At the same time, the homogeneity and continuity of the layer of the test material in the holding tube is broken (the layer cracks with filling the cracks formed with a wetting liquid), which causes a low accuracy and reproducibility of the measurement results ... The aim of the invention is to improve the accuracy of determination by eliminating the error associated with the appearance of shrinkage of the powder. The goal is achieved by the fact that according to the method for determining the emissivity of powder materials, which consists in bringing the powder sample into contact with the liquid and measuring the flow rate of the liquid absorbed into the powder, during the wetting process the sample is continuously compacted under a pressure of 0.2-1.0 kgf / cm ; moreover, the load is applied in the direction of the wetting front or opposite to it. Sealing pressure should be 0.2-1 kgf / cm; At lower pressures, there is no complete elimination of the appearance of shrinkage of the material on the measurement results. A pressure above 1 kgf / cm does not lead to any appreciable additional improvement in the accuracy of measurements. The drawing shows a device for implementing the method. The device contains a container 1 for a wetting fluid 2; which is connected to a horizontal glass tube 5 by means of a single-hole crane 3 and an angled crane 4, a scale b and a horizontal tube holder 7. The horizontal tube holder 7 is provided with a calibrated spring 8, which is movable by means of the hollow sleeve 9 and the mesh 10 is sealed with a layer of test material 11. The spring 8 is attached to the outlet end of the carrier tube with a removable clamp 12. The measurements are carried out as follows. The test material is poured into a horizontal tube-holder 7 and, by means of a spring 8 / sleeve 9 and the grid 10, compresses the iodine with a pressure of 0.2-1.0 kgf / cm. The spring is attached to the body of the carrier tube fixture, rum. The sample of material 11 thus prepared is brought into contact with the liquid by turning the angle valve 4 and the expiration time of a certain volume of liquid on a scale b is counted using a stopwatch. By knowing the volume of fluid consumed per unit of time to impregnate a certain amount of material, the wetting volume rate can be calculated, which is graphically expressed in terms of time, the volume velocity. As a result of the action of surface forces, the liquid impregnates the powder material at a rate that is proportional to the wetting ability of this pair: a liquid-solid body. The results of measurements for the known and proposed methods are given in the table, As can be seen from the table, the presence of a sealing device accuracy and reproducibility of wetting kinetics measurement results by 4-5 times. By increasing the accuracy of measurements, the number of parallel determinations is reduced by a factor of 2–2, and the consumption of the tested materials is reduced.

ИэАеотновКС( марки НасыщенныйIeAeNToNKS (saturated brands

X,Ч.фрак- раствор KCf . ци - tO,25-f 0,08) ьтX, Ch. Frak-solution KCf. qi - tO, 25-f 0.08)

KCf технн- НасЕФ1енныйKCf technology

ческийраствор KCf30Česky KCf30 solution

амннированныйamnified

ракци cancer

0,25+0,08XiM0.25 + 0.08XiM

Песок квар- Вола дистилцевый фрак- лированна 30ци (-0, ,08)ммSand of quar-distilla distillate fractionated 30 c (-0, 08) mm

Предлагаемое кс( марки Нассшенный X.Ч.фракци раствор КС (-0,25+ 0,08) ммThe proposed KS (brand Nasshenny X.Ch. fraction by KS solution (-0.25+ 0.08) mm

Н сыаенныйH syaenny

раствор solution

Песок квар- Вода днстилцевый фрак- лированна ци (-0,25+ 0,08) мм .Sand of quart- Water dystiltsevny fractionated qi (-0.25 + 0.08) mm.

3,70,483,7fO,4813,03.70,483.7fO, 4813.0

0,22Р,0330,22fO,03313,00.22P, 0330.22fO, 03313.0

11,511.5

4,50,524,5-ю,524,50,524,5, 52

3,6 0,14 3,6fO,l4 4,03.6 0.14 3.6fO, l4 4.0

0,23 0,007 ,007 3,00.23 0.007, 007 3.0

4,4 0,11 4,4fO,ll 3,54.4 0.11 4.4 fO, ll 3.5

Claims

METHOD FOR DETERMINING THE WETTING ABILITY OF POWDER MATERIALS, which consists in bringing the powder samples into contact with the liquid and measuring the flow rate of the liquid absorbed into the powder, characterized in that, in order to increase the accuracy of determination by eliminating the error associated with the phenomenon of powder shrinkage during the process of wetting the sample powder is continuously compacted under a pressure of 0.2-1.0 kgf / cm? moreover, the load is applied in the direction of the wetting front or opposite to it. _