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本书以颗粒学和粉体学的基本知识为基础，分别介绍了粉体的几何性质、粉体的堆积和填充及分级、分离、混合、造粒、输送、储存等相关的单元操作，并较详细地介绍了相应设备的构造、工作原理、性能和应用特点等。本书综合了近年来粉体工程学科的理论和技术成果，并力求理论的系统性和完整性，在工程应用方面强调通俗和实用。

本书第三版在第二版基础上，进行了大量补充与调整，主要内容有：增加粉体工程发展、粉体的特性等；增加粉体颗粒粒径的表征；增加粉体堆积与填充的应用；增加粉体在液体介质中的分散与调控、粉体润湿的应用等内容；删除粉体的附着力内容。另外，本书还增加新的粉磨工艺与技术，补充、完善除尘设备的技术发展，进一步充实带式输送机、斗式提升机等内容。

本书既可以作为粉体工程相关行业工程技术人员和研究人员的参考书，也可以作为相关专业在校师生的教材或教学参考书。

第1章概述1

11粉体工程的发展1

12粉体工程的基本概念1

121粉体的定义1

122粉体的尺度2

123粉体的形态2

124粉体的某些奇异特性2

125粉体工程与颗粒学2

13粉体工程的研究内容2

14粉体颗粒的种类3

141原级颗粒3

142聚集体颗粒3

143凝聚体颗粒4

144絮凝体颗粒4

15与粉体有关的产业4

151以粉体为主体的相关产业4

152生产工艺的重要部分与粉体相关的

产业5

第2章粉体粒度分析及测量6

21单颗粒尺寸的表示方法6

211三轴径6

212定向径6

213当量直径7

22颗粒形状因数8

221颗粒的扁平度和伸长度8

222表面积形状因数和体积形状因数8

223球形度c（Carmann形状因数）9

23粉体的粒度分布9

231频率分布9

232累积分布10

233频率分布和累积分布的关系12

234平均粒径12

235表征粒度分布的特征参数13

236粒度分布函数14

24粉体粒度测量技术19

241沉降法20

242激光法21

243颗粒形状的测定21

第3章粉体填充与堆积特性23

31粉体的填充指标23

32粉体颗粒的填充与堆积23

321等径球体颗粒的规则填充23

322不同尺寸球形颗粒的填充25

323实际颗粒的堆积26

324不同尺寸颗粒的紧密堆积27

33粉体堆积与填充的应用29

331在水泥混凝土生产中的应用29

332在耐火材料生产中的应用29

333在多孔材料生产中的应用30

第4章粉体的湿润与表面改性31

41粉体表面的湿润性31

42粉体层中的液体32

43液体在粉体层毛细管中的上升高度33

44粉体在液体介质中的分散与调控34

441介质调控34

442分散剂调控35

443机械搅拌分散36

444超声分散36

45粉体润湿的应用36

第5章粉体的流变学38

51粉体的摩擦角38

511内摩擦角38

512安息角41

513壁摩擦角和滑动摩擦角41

52粉体压力计算42

521筒仓内部的粉体压力分布42

522料斗内部的粉体压力分布43

53粉体的重力流动44

531孔口流出44

532粉体在料仓中的流动模式44

54料仓内粉体的流动分析46

541流动特性参数46

542流动与不流动的判据50

55整体流料仓的设计52

56粉体储存和流动时的偏析52

561粉体偏析的机理52

562防止偏析的方法54

57粉体结拱及防拱措施54

571结拱产生的原因54

572结拱类型55

573防拱及破拱措施55

参考文献56

第6章粉碎（磨）过程及设备57

61粉碎（磨）的基本概念57

611粉碎57

612粉碎比57

613粉碎级数57

614粉碎产品的粒度特性58

62与粉碎相关的物料物性58

621强度58

622硬度59

623易碎（磨）性60

63材料的粉碎机理61

631Griffith强度理论61

632断裂61

633粉碎方式及粉碎模型62

634混合粉碎和选择性粉碎65

635粉碎功耗66

636粉碎速度论简介68

64粉碎(磨)工艺69

641开路粉磨工艺70

642闭路粉磨工艺70

643分别粉磨工艺71

644串联粉磨工艺72

645联合粉磨工艺72

646中卸循环粉磨工艺74

65破碎机械75

651颚式破碎机75

652圆锥式破碎机84

653辊式破碎机89

654锤式破碎机93

655反击式破碎机96

656细破碎机105

657笼式粉碎机107

66粉磨机械109

661球磨机109

662立式磨131

663振动磨136

664高压辊式磨机140

67超细粉碎机械142

671搅拌磨142

672胶体磨145

673高速机械冲击式磨机146

674气流粉碎机148

参考文献153

第7章粉碎机械力化学155

71粉碎机械力化学概述155

72粉碎机械力化学作用及机理155

721粉碎平衡156

722晶体结构的变化157

73粉碎机械力化学的应用162

731粉体材料的机械力化学改性162

732机械力化学法制备纳米金属、非晶

态金属及合金163

733机械力化学法制备新型材料164

734机械力化学在水泥、混凝土生产中

的应用165

74高能球磨工艺167

741高能球磨设备167

742影响高能球磨效率及机械力化学作

用的因素168

参考文献169

第8章颗粒流体力学171

81两相流的基本性质171

811两相流的浓度171

812两相流的密度172

813两相流的黏度172

814两相流的比热容和热导率173

82颗粒在流体中的运动173

821颗粒的受力173

822颗粒在流体中的运动方程175

83颗粒的重力沉降175

831沉降末速度（终端沉降速度）175

832沉降末速度的修正177

84离心沉降179

85流体通过颗粒层的透过流动180

851透过流动的流量与阻力的关系180

852透过流动的应用181

86颗粒的悬浮运动182

参考文献183

第9章分级及设备185

91分级和分离理论185

911分离效率185

912分级粒径（切割粒径）186

913分级精度186

914分级效果的综合评价187

92分级设备187

921筛分设备187

922粗分级机197

923离心式选粉机198

924旋风式选粉机200

925MDS型组合式选粉机201

926OSepa选粉机202

927Sepax选粉机204

93超细分级原理及设备205

931超细分级原理205

932干式分级和湿式分级206

933超细分级设备208

934超细分级的有关问题215

参考文献216

第10章分离及设备219

101气固分离设备219

1011收尘效率及收尘器的种类219

1012旋风收尘器220

1013袋式收尘器226

1014颗粒层收尘器234

1015电收尘器234

102液固分离设备242

1021水力旋流器242

1022压滤机246

1023喷雾干燥器251

参考文献259

第11章混合与造粒261

111粉体的混合261

1111概述261

1112混合机理和混合效果评价261

1113混合过程与混合速度262

1114影响粉体混合的因素263

1115混合设备265

112粉体的造粒270

1121粉体的凝聚机理270

1122压缩造粒271

1123挤出造粒271

1124滚动造粒272

1125喷浆造粒274

1126流化造粒275

参考文献277

第12章粉体输送设备278

121胶带输送机278

1211胶带输送机的构造278

1212胶带输送机的应用288

1213胶带输送机的选型计算291

1214管形胶带输送机299

1215气垫式胶带输送机303

122螺旋输送机305

1221螺旋输送机的构造306

1222螺旋输送机的应用308

1223螺旋输送机的选型计算309

1224螺旋输送机选型计算举例311

123斗式提升机312

1231斗式提升机构造312

1232斗式提升机的装载和卸载方式320

1233斗式提升机的应用321

1234斗式提升机的选型及使用注意

事项321

124链板输送机322

1241板式输送机322

1242刮板输送机324

1243埋刮板输送机325

1244 FU型链式输送机329

125气力输送设备330

1251概述330

1252气力输送系统的分类331

1253空气输送斜槽332

1254螺旋式气力输送泵335

1255仓式气力输送泵337

1256气力提升泵340

1257气力输送系统的主要参数341

参考文献343

第13章粉体喂料及计量设备345

131有挠性牵引构件的喂料设备345

1311带式喂料机345

1312板式喂料机346

132转动式喂料机346

1321螺旋喂料机346

1322滚筒喂料机347

1323叶轮喂料机347

1324圆盘喂料机348

133振动式喂料机348

1331惯性振动喂料机349

1332电磁振动喂料机350

134计量设备355

1341恒速式定量秤355

1342调速式定量秤356

1343螺旋计量秤359

1344简易型螺旋计量秤359

1345冲击式流量计359

1346溜槽式流量秤360

1347核子秤360

参考文献363

第14章粉尘的危害与防护364

141概述364

1411 粉尘的来源364

1412 粉尘的分类364

1413粉尘的性质及其危害365

142粉尘对呼吸系统的影响365

1421 颗粒在呼吸系统的穿透、沉积365

1422摄入颗粒的临界值368

1423 粉尘致病的机理369

1424粉尘防护370

143粉尘爆炸及防护371

1431粉尘爆炸的基本概念371

1432粉尘爆炸的特点372

1433粉尘爆炸机理及发生爆炸的

条件373

1434粉尘爆炸的影响因素374

1435粉尘爆炸的防护377

参考文献379

附录380

1单位换算表380

2重要数值和换算式381

3水和空气的黏度系数381

4标准筛比较表382

陶珍东，济南大学材料学院，主任，教授， 主编陶珍东教授长期从事粉体工程领域的教学和科研工作，曾经发表相关论文多篇。

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前言

第三版前言

近年来，粉体加工制备工艺技术不断发展，国家在环境保护和治理、节能减排等相关法规中也对工业企业粉尘和有害气体排放浓度及噪声控制等制定了更严格的技术标准。为了适应新形势，本书第三版在第二版的基础上，进行了有关内容的补充和结构的调整，主要内容有：第1章增加了粉体工程发展、粉体的特性等；第2章增加了粉体颗粒粒径的表征；第3章增加了粉体堆积与填充的应用；第4章增加了粉体在液体介质中的分散与调控、粉体润湿的应用等内容；第5章删除了粉体的附着力内容；第6章增加了新的粉磨工艺与技术；第7章精简了一些相关内容。另外，本书将第二版第9章的内容合并至第12章；将第二版第10章拆分为第9章“分级及设备” 和第10章“分离及设备”，并补充、增加了除尘设备的技术发展等内容；第12章还进一步充实了带式输送机、斗式提升机等有关内容。

本书作为山东省教育厅“山东省高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”的规划教材，于2003年8月由化学工业出版社正式出版，2010年2月修订出版了本书第二版；本书还于2008年被评为山东省优秀教材。2010年，以本书作为主要教材的作者所在单位将《粉体工程与设备》课程评为省级精品课程。本书自出版以来，被许多高校用于主要参考教材；同时也作为相关工程技术人员的参考书，得到了广大读者的肯定。

本书由陶珍东、郑少华教授主编。其中，第1、12、13章由张学旭教授编写；第2、3、5章由郑少华教授编写；第4章由王介强教授编写；第6~10章由陶珍东教授编写；第11章由赵义副教授编写；第14章由盛晋生编写。陶珍东教授负责全书统审。

本书在编写过程中参考了大量的文献资料，在此，谨向这些文献的作者们表示衷心的感谢。

由于编者水平有限，此书难免有不当之处。殷切希望广大读者批评指正。

编者

2014年6月

第二版前言

粉体工程作为一门跨行业、跨学科的综合性学科，与材料科学与工程的发展密切相关；了解和掌握粉体工程的基本理论及粉体工程相关机械设备的构造、工作原理与性能，对于材料科学与工程专业的学生以及从事粉体工程生产实践的技术人员来说是非常重要的。

本书版作为山东省教育厅“山东省高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”规划教材2003年8月曾由化学工业出版社正式出版。本书版出版以来，承蒙广大读者厚爱，多次重印。同时，不少读者也为本书提出了许多中肯意见和建议，作者在此深致谢意。

本书第二版以粉体基本性质为基础，以粉体工程单元操作为主线，比较详细地介绍了相应机械设备的构造、工作原理、性能和应用特点等，主要内容有：粉体的基本形态，粉体的表征与测量，粉体的堆积与填充，粉体的流变学，粉体的粉碎、分级、分离、混合、造粒、输送、储存、给料及计量，粉尘的危害及防护等。根据读者的建议及粉体工程领域的技术发展，对部分章节内容进行了补充和删减，增加了近年来粉体工程学科的理论和技术成果，力求理论的系统性和完整性，在工程应用方面力求通俗、实用。因此，本书也可作为相关工程技术人员的参考用书。

本书由陶珍东、郑少华教授主编。其中，第1章、12章、13章由张学旭编写；第2～5章由郑少华编写；第6～10章由陶珍东编写；第11章由赵义编写；第14章由盛晋生编写。陶珍东负责全书统稿和审稿。

由于编者水平有限，书中难免有不当之处，殷切希望广大读者批评指正。

编者

2010年1月

版前言

粉体工程作为一门跨行业、跨学科的综合性学科，与材料科学与工程的发展密切相关。掌握粉体工程的基本理论及粉体工程相关机械设备的构造、工作原理与性能，对于材料工程专业的学生及从事粉体工程技术的相关人员来说是非常重要的。

根据国家*高等教育面向21世纪的改革精神，高等学校应培养专业面宽、知识面广、综合素质高的现代化建设人才。按照山东省教育厅下达的“山东省高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”课题，作者编写了这本教材。

本书是无机材料工程专业本科学生的专业教材。编写中综合了近年来粉体工程学科的理论和技术成果以及编者十几年的“粉体工程”教学经验和体会，力求理论的系统性和完整性，在工程应用方面力求通俗、实用。因此，本书也可作为相关工程技术人员的参考用书。

本书以粉体工程基本理论为基础，以粉体工程单元操作为主线，比较详细地介绍了相应机械设备的构造、工作原理、性能和应用特点等。包括的主要内容有：粉体的基本形态，粉体的表征与测量，粉体的堆积与填充，粉体流变学，粉体的粉碎、分级、分离、混合、造粒、输送、储存等。

本书由陶珍东、郑少华主编。具体编写分工是：第1～5章，郑少华；第6～9章，陶珍东；第10章，赵义；第11、12章，张学旭。潘孝良教授对全书进行了详细的审阅和校对。