影響振動(dòng)篩篩分效果的因素分析

作者：紅星機(jī)器 發(fā)表于： 2015-12-11 16:55:39

楊帥軍老師 紅星技術(shù)工程師

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在礦山加工領(lǐng)域中，將原礦顆粒進(jìn)行分離一般選用振動(dòng)篩分法，對(duì)應(yīng)的設(shè)備是振動(dòng)篩。振動(dòng)篩分過(guò)程十分復(fù)雜，而影響振動(dòng)篩篩分效果的因素有很多，主要有入料性質(zhì)、振動(dòng)篩性能和操作條件等。入料的性質(zhì)因素主要有表面水分、含泥量、粒度特性、顆粒形狀等；振動(dòng)篩的性能因素主要有篩面長(zhǎng)度和寬度、篩孔形狀、篩面運(yùn)動(dòng)形式、篩子振幅和頻率、篩面傾角、振動(dòng)方向角等；操作條件主要有給料的數(shù)量和質(zhì)量等。

下面紅星礦山機(jī)械廠家討論了顆粒在不同篩面區(qū)域的運(yùn)動(dòng)和分離的物理機(jī)理，以及由此對(duì)篩分效率產(chǎn)生的影響。分析不同篩面長(zhǎng)度時(shí)圓孔篩、方孔篩的篩分效率，以及復(fù)雜粒形物料在圓孔篩、方孔篩上的篩分效率，分析了復(fù)雜粒形物料在圓孔篩、方孔篩上篩分時(shí)的篩分效率情況，為振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)和研制提供了理論支持和參考依據(jù)。

1、篩孔尺寸及形狀

篩面上常用的篩孔是圓形孔（圓孔）和正方形孔（方孔），圓孔篩和方孔篩分別用直徑和邊長(zhǎng)來(lái)表示篩孔的尺寸。篩孔形狀對(duì)物料透過(guò)篩孔的可能性、篩下物的粒度及篩面的有效面積均有影響。對(duì)于不同篩孔形狀的篩分機(jī)，我們對(duì)篩下物的粒度和篩孔尺寸的關(guān)系結(jié)合實(shí)際情況和對(duì)比分析的需要，得出篩面的開(kāi)孔率取45%，篩孔尺寸取13mm。

2、不同篩面長(zhǎng)度的圓孔篩、方孔篩的篩分效率

一般情況下，篩面寬度決定了振動(dòng)篩的處理能力，篩面越寬，處理能力就越大；篩面長(zhǎng)度決定振動(dòng)篩的篩分效率，篩面越長(zhǎng)，效率就越高。但并非篩面長(zhǎng)度越長(zhǎng)越好，因?yàn)楫?dāng)篩面長(zhǎng)度增加到一定值時(shí)，繼續(xù)增加篩面長(zhǎng)度，此時(shí)篩分效率增幅很小，而篩面太長(zhǎng)則會(huì)導(dǎo)致篩機(jī)構(gòu)造笨重，浪費(fèi)廠房空間等問(wèn)題，因此篩面的長(zhǎng)度必須適當(dāng)。研究篩面長(zhǎng)度對(duì)篩分效率影響具有重要的實(shí)際意義。

在研究篩面尺寸對(duì)篩分效率的影響時(shí)，振動(dòng)篩篩面寬度系列按0.3m的間隔增加，長(zhǎng)度系列按0.6m的間隔增加。在試驗(yàn)研究中，篩面尺寸按1∶10縮小，因而篩面長(zhǎng)度按60mm的整數(shù)倍增加。

隨著篩面長(zhǎng)度的增大，圓孔篩、方孔篩的篩分過(guò)程達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)所需的時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，同時(shí)篩分效率逐漸提高，圓孔篩的篩分效率在70.24%～88.21%之間，方孔篩的篩分效率在95.74%～99.59%之間。在相同的篩分條件下，球形顆粒在相同篩面長(zhǎng)度的圓孔篩和方孔篩上，當(dāng)篩分過(guò)程達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，方孔篩的篩分效率要明顯高于圓孔篩的篩分效率。

3、復(fù)雜粒形物料在圓孔篩、方孔篩上的篩分效率

在物料的篩分過(guò)程中，顆粒形狀對(duì)篩分效果也具有顯著的影響，尤其是和篩孔形狀關(guān)系密切。我們采用了球形、膠囊形和片狀顆粒，分別研究這3種顆粒在圓孔篩面、方孔篩面的振動(dòng)篩篩分時(shí)的篩分效果。其中，3種顆粒名義尺寸的選取以顆粒能夠通過(guò)篩孔的幾何尺寸為基準(zhǔn)，球形顆粒取直徑，膠囊形顆粒取圓柱體部分的直徑，片狀顆粒取長(zhǎng)、寬和高的中間尺寸。相對(duì)粒度則是顆粒的名義尺寸與篩孔名義尺寸的比值，相對(duì)粒度在-0.75、0.75～1.0、1.0～1.5、+1.5的顆粒分別為易篩粒、難篩粒、阻礙粒、粗大粒。

篩面寬度和長(zhǎng)度分別取360mm和600mm。在圓孔篩面的振動(dòng)篩上進(jìn)行篩分時(shí)，球形顆粒的篩分效率明顯高于片狀顆粒和膠囊形顆粒的篩分效率，球形顆粒的篩分效率達(dá)76.04%；膠囊形顆粒的篩分效率低，為20.89%；片狀顆粒的篩分效率為36.84%；物料的總篩分效率為45.02%。在方孔篩面的振動(dòng)篩上進(jìn)行篩分試驗(yàn)時(shí)，球形顆粒的篩分效率明顯高于片狀顆粒和膠囊形顆粒的篩分效率，球形顆粒的篩分效率達(dá)到93.45%；膠囊形顆粒的篩分效率低，為42.60%；片狀顆粒的篩分效率為69.09%；物料的總篩分效率為69.90%。球形顆粒、膠囊形顆粒、片狀顆粒的篩分效率的差異與顆粒的形狀及顆粒名義尺寸的選取有很大關(guān)系。

相同形狀的顆粒在圓孔篩和方孔篩上進(jìn)行篩分試驗(yàn)時(shí)，在方孔篩上的篩分效率要明顯高于在圓孔篩上的篩分效率，說(shuō)明球形顆粒、膠囊形顆粒、片狀顆粒更容易透過(guò)方孔篩；以上3種顆粒在方孔篩和圓孔篩上的篩分效率差分別為17.41%、21.71%、32.25%，總篩分效率差24.88%，說(shuō)明片狀顆粒在圓孔篩和方孔篩上篩分效果差別大，膠囊形顆粒次之，球形顆粒差別小。

經(jīng)過(guò)以上分析，確定篩面長(zhǎng)度和篩孔形狀對(duì)篩分過(guò)程均具有重要影響。在相同開(kāi)孔率的前提下，不同篩孔類(lèi)型的振動(dòng)篩的篩分效率均隨篩面長(zhǎng)度的增大而提高。在球形顆粒、膠囊形顆粒、片狀顆粒的粗細(xì)粒含量均相等的情況下，在圓孔篩和方孔篩上進(jìn)行篩分試驗(yàn)時(shí)，球形顆粒篩分效率高，片狀顆粒的篩分效率次之，膠囊形顆粒篩分效率低。相同形狀的顆粒在圓孔篩和方孔篩上進(jìn)行篩分試驗(yàn)時(shí)，在方孔篩上的篩分效率要明顯高于在圓孔篩上的篩分效率，球形顆粒、膠囊形顆粒、片狀顆粒更容易透過(guò)方孔篩；片狀顆粒在圓孔篩和方孔篩上的篩分效果差別大，膠囊形顆粒次之，球形顆粒差別小。