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來源: 發(fā)表時(shí)間:2015-04-15 13:05:21 點(diǎn)擊次數(shù):【】
篩分效率和生產(chǎn)率是篩分過程的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。前者為質(zhì)量指標(biāo),后者為數(shù)量指標(biāo)。它們之間有一定的關(guān)系,同時(shí)也與許多其他的因素有關(guān)。這些因素影響的總和就決定了篩分的結(jié)果。影響篩分過程的因素可分為以下三大類:
(1)入篩物料的物理性質(zhì):包括粒度組成、濕度、含泥量和粒子的形狀等。
(2)篩面運(yùn)動(dòng)特性及其構(gòu)造參數(shù):包括篩面運(yùn)動(dòng)特性,篩面的長度和寬度,有效篩面、篩孔尺寸和形狀等。
(3)操作條件:包括生產(chǎn)率的大小和給礦的均勻性等。
在上述三類因素中,一般來說,第一類因素(除濕度外)是不可能隨意改變的。第二類因素在設(shè)計(jì)篩子時(shí)必須認(rèn)真的考慮。第三類因素在實(shí)際生產(chǎn)過程中則是可以調(diào)節(jié)的。
物料的粒度組成對(duì)篩分過程有決定性的影響。在任何情況下,細(xì)?偸潜却至H菀淄ㄟ^篩孔。因之,當(dāng)物料內(nèi)細(xì)級(jí)別含量增大時(shí),篩子的生產(chǎn)率(無論按給礦量計(jì)算還是按篩下產(chǎn)物計(jì)算)也隨之顯著增大。下圖的曲線表示不同篩分效率時(shí)生產(chǎn)率(按篩下產(chǎn)物量計(jì)算)與原物料內(nèi)細(xì)粒級(jí)別含量之間的關(guān)系。由圖可以看出,當(dāng)原物料內(nèi)篩下級(jí)別的含量由10%增加到90%時(shí),篩子的生產(chǎn)率幾乎增大一倍。這是因?yàn)楫?dāng)篩下級(jí)別含量大的物料給到篩上時(shí),細(xì)粒就很容易且迅速通過篩孔,而留在篩上的物料就很少了,這時(shí)即使在篩上物料內(nèi)還有一些"難篩顆粒",相對(duì)地比較容易通過篩孔,因?yàn)槠渌牡V粒對(duì)它們的影響也小。反之,當(dāng)原物料內(nèi)篩下級(jí)別含量少時(shí),因?yàn)檎麄(gè)篩面幾乎被篩上產(chǎn)物所占據(jù),妨礙了細(xì)粒子通過篩孔,因此在保證篩分效率相等的條件下,按給礦量計(jì)算的生產(chǎn)率也就降低了。所以當(dāng)原物料中細(xì)級(jí)別少,而粗級(jí)別的粒度又比篩孔尺寸大得很多的時(shí)候,有的生產(chǎn)廠為了提高篩子的生產(chǎn)能力和延長篩網(wǎng)的使用壽命采用雙層篩作單層篩使用。上層篩孔較大的輔助篩網(wǎng)預(yù)先排出過粗的級(jí)別,然后下層篩對(duì)含有大量細(xì)級(jí)別的較細(xì)物料進(jìn)行最終篩分。
在篩分效率等值的情況下,生產(chǎn)率與篩下級(jí)別含量的關(guān)系
粒度小于篩孔尺寸的物料,它們的粒度組成對(duì)篩分過程有著重大的影響。例如,比篩孔尺寸小二分之一的粒子(稱細(xì)粒)快就會(huì)篩出,因此當(dāng)這種細(xì)粒含量增加時(shí),生產(chǎn)率和篩分效率迅速上升。相反,粒度接近篩孔尺寸的粗粒級(jí)別("難篩顆粒")則是篩分效率降低的主要原因。生產(chǎn)現(xiàn)象表明,大部分"難篩顆粒"要到篩子的排料端才能通過篩孔,甚至還有部分"難篩顆粒"會(huì)混入篩上產(chǎn)物中。所以,原物料中"難篩顆粒"含量愈大,篩分效率愈低。
目前還沒有規(guī)定"難篩顆粒"尺寸范圍的準(zhǔn)確的物理標(biāo)準(zhǔn),這是因?yàn)楦鞣N粒度的粒子對(duì)篩孔的堵塞能力不僅與粒子的尺寸有關(guān),而且與粒子硬度、比重、形狀以及篩孔的形狀等很多因素有關(guān)。一般可認(rèn)為"難篩顆粒"的范圍介于
d=D士0.25D
式中 d——"難篩顆粒"尺寸,毫米;
D——篩孔尺寸,毫米。
當(dāng)入篩物料中含有水分時(shí),篩分效率和生產(chǎn)率都會(huì)降低。在一定范圍內(nèi),水分含量愈高,則篩分效率和生產(chǎn)率愈低。特別是當(dāng)篩分細(xì)粒物料時(shí),水分的影響更為顯著。物料含有水分時(shí),粒子容易粘在篩面上。當(dāng)水分繼續(xù)增大時(shí),就會(huì)使篩孔堵塞,這種現(xiàn)象常常在篩子負(fù)荷最大的地方開始,即在給礦端開始;當(dāng)水分量再增大,細(xì)粒子本身就會(huì)粘合成大;蛘掣皆诖至5谋砻嫔希蚨涣粼诤Y上產(chǎn)物中不能篩出,所有這些現(xiàn)象,都妨礙篩分過程的正常進(jìn)行。
以不同的篩孔的篩子篩分含水量相同的同一種物料,則水分對(duì)篩分效率的影響是不同的。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明,篩孔大于25毫米時(shí),水分大小耐篩分過程不發(fā)生重大影響,一方面是由于篩孔愈大,篩孔堵塞的可能性就愈小;另外更重要的原因是因?yàn)樗衷诟髁<?jí)內(nèi)的分布是不均勻的,粒度愈小的級(jí)別,水分含量愈高。因此,當(dāng)篩孔大時(shí)就能很快的把水分含量高的細(xì)粒級(jí)別篩出去。使篩上物料的水分大大降低,以致它不影響篩分過程的進(jìn)行。
當(dāng)物料含水量較大,嚴(yán)重影響篩分過程時(shí),必須設(shè)法改善。一般可以采用下列幾項(xiàng)措施:
(1)加大篩孔;
(2)采用電熱篩網(wǎng),使粘結(jié)在篩網(wǎng)上的潮濕物料干燥到一定程度后脫落;
(3)加水篩分,當(dāng)物料沿篩面運(yùn)動(dòng)時(shí),由專門的噴嘴噴出水來沖洗物料,這種篩分稱為濕式篩分。如果生產(chǎn)條件允許(礦泥處理合適),采用濕式篩分是比較合理的。
含泥量泥質(zhì)物料含水量為8%左右就會(huì)使細(xì)粒物料粘合在一起,在篩面搖動(dòng)過程中,粘合在一起的細(xì)粒就會(huì)滾成球團(tuán),使篩孔很快被堵塞,故篩分這種物料是很困難的,有時(shí)甚至是不可能的。為了篩分這種物料,必須采用濕式篩分,或是在篩分前進(jìn)行預(yù)先洗礦,將泥質(zhì)排除。
物料的比重比重大的物料,易于分層,故篩分效率較高。當(dāng)篩分效率和其他條件一定時(shí),以重量計(jì)的生產(chǎn)率和物料的比重成正比例。
顆粒形狀球形和多角形的礦粒要比長條形、扁平形礦粒易于篩分。顆粒形狀對(duì)篩分過程的影響與篩孔形狀有很大關(guān)系。因此可以通過選擇適當(dāng)?shù)暮Y孔形狀來克服顆粒形狀的影響。
選礦廠應(yīng)用的篩子,篩面運(yùn)動(dòng)形式大致可以分為:顆粒在篩面上跳動(dòng)即主要是垂直篩面的運(yùn)動(dòng),如振動(dòng)篩;顆粒平行篩面運(yùn)動(dòng),如格篩、平面搖動(dòng)篩、筒篩等。
篩面以第一種方式運(yùn)動(dòng)時(shí)篩分效率最高,是因?yàn)槲锪狭W又饕谴怪焙Y面運(yùn)動(dòng),使粒子通過篩孔的機(jī)率增大;同時(shí),由于篩面垂直振動(dòng)促使物料粒子彼此間相對(duì)運(yùn)動(dòng),這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢是細(xì)粒向下運(yùn)動(dòng)(稱為析離作用),細(xì)粒易于接近篩面,柝離作用加快。且垂直運(yùn)動(dòng)的篩網(wǎng)可防止篩網(wǎng)堵塞等;而后一種運(yùn)動(dòng)形式由于物料粒子主要是平行篩面運(yùn)動(dòng),不僅粒子通過篩孔的機(jī)率減少,且析離作用減弱,篩孔易于堵塞。因此篩分效率較低。
大華重機(jī)振動(dòng)篩應(yīng)用案例
篩子的長度和寬度對(duì)于一定的物料而言,t生產(chǎn)率主要決定于篩面寬度。篩分效率則主要決定于篩面長度。故正確地選擇篩子的長度和寬度具有很大的實(shí)際意義。在篩子負(fù)荷相等的條件下,篩面窄而長時(shí),則篩面上物料層的厚度增加,使細(xì)粒子難于接近篩面和通過篩孔,給礦量和篩分效率降低。反之,篩面寬而短時(shí),篩面上物料層厚度減小,使細(xì)粒易于通過篩孔,但這時(shí)粒子在篩面上停留的時(shí)間短促,礦粒通過篩孔的機(jī)率減小,因之篩分效率也會(huì)降低。篩子的長度一般是其寬度的2-3倍(即L:B=2~3)。
篩子有效面積篩孔面積與整個(gè)篩面面積之比,叫做篩子有效面積(簡稱有效篩面)。有效篩面愈大,單位篩面上的篩孔數(shù)就愈多,礦粒通過篩孔的機(jī)會(huì)也越多,因而篩面的單位生產(chǎn)率和篩分效率愈高。大部分篩子的有效篩面為50~80%,在各種類型的篩面中,以金屬絲編織的具有長方形篩孔的篩網(wǎng),有效面積最大。即μ長方形>μ方形>μ圓形。但有效篩面過大,篩網(wǎng)強(qiáng)度必然降低。一般來說,篩分粗粒物料時(shí)應(yīng)選用鋼板沖孔的圓孔篩面,而篩分細(xì)粒時(shí)宜選用金屬絲編織的方孔篩面。
篩面厚度篩面的厚度能影響篩孔是否容易被堵塞。為了防止堵塞,一般均規(guī)定出篩面厚度與篩孔尺寸之比值。此比值愈大,"難篩顆粒"堵塞篩孔的機(jī)會(huì)越多,篩分效率就越低。這種影響在用金屬板沖制的篩面篩分時(shí)更為嚴(yán)重。為此,金屬板的厚度一般應(yīng)比篩孔尺寸小二分之一或三分之二以上。這樣,篩孔很小的篩面更需要薄鋼板制造,從而磨損迅速。因此,篩面又不'斃過薄。如果把篩孔做成底部擴(kuò)大的圓錐形篩孔,便可以減少礦粒堵塞篩孔的現(xiàn)象。
篩孔形狀常用的篩孔形狀有正方形、圓形、長方彤。沖孔篩面的篩孔形狀多為圓形,編織篩面的篩孔形狀多為正方形。而長方形篩孔只在特殊情況下才應(yīng)用。當(dāng)應(yīng)用長方形篩孔時(shí),其長邊應(yīng)與物料運(yùn)動(dòng)方向一致。
篩孔形狀對(duì)篩面的有效面積和礦粒通過篩孔的可能性都有影響。長方形的篩孔有效面積最大,其次是正方形,最小為圓形的。因此,其單位面積生產(chǎn)率也按上述順序依次減;長方形篩孔的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是篩孔不易堵塞,礦粒通過時(shí)只需與篩孔三面或兩面接觸,受到的阻力較小。但由此而來板狀、長條狀粒子便進(jìn)入篩下,造成其篩下產(chǎn)物粒度不均勻性增大和篩網(wǎng)易被磨損,從而限制了它的廣泛應(yīng)用。生產(chǎn)實(shí)踐中方形篩孔得到了最廣泛的應(yīng)用。
篩孔尺寸隨著篩孔尺寸的增大,篩子單位面積生產(chǎn)能力隨之增加,篩分效率也愈高。當(dāng)要求篩分效率高而篩孔尺寸又很小時(shí),篩面的單位面積生產(chǎn)率將大大降低;而當(dāng)篩孔尺寸大時(shí),要求篩分效率高,則不會(huì)使生產(chǎn)率顯著降低。
大華重機(jī)振動(dòng)篩應(yīng)用案例
給礦均勻性給礦均勻性對(duì)篩分過程有重大影響。給礦均勻是指在任何相同的時(shí)間間隔內(nèi)給入篩子的物料重量應(yīng)該相等;入篩物料沿篩面寬度方向的分布要均勻。如果不均勻,勢必造成篩分效率波動(dòng),使篩子的工作指標(biāo)降低。尤其是篩分細(xì)粒物料時(shí),給礦不均的影響更大。為了使給入篩子的物料沿篩面寬度方向均勻分布,應(yīng)該使物料流在未進(jìn)入篩子之前的運(yùn)動(dòng)方向與篩子上料流的運(yùn)動(dòng)方向一致。并盡可能使進(jìn)入篩子的物料流寬度接近于篩子的寬度。
物料的移動(dòng)速度和料層厚度物料在篩面上的移動(dòng)速度一般為0.1~0.4米/秒,礦粒移動(dòng)速度愈慢,篩面傾斜角愈小,則篩分效率就愈高。但是,礦粒在篩面上移動(dòng)速度愈慢,會(huì)降低篩子的生產(chǎn)率。而增大篩子的傾角,可以提高礦粒的移動(dòng)速度,在一定范圍內(nèi)篩子的生產(chǎn)率得以提高。但是,傾角過大,會(huì)使礦粒移動(dòng)速度過大,而篩孔的水平投影卻縮小了,從而使篩分效率降低。很明顯,礦粒移動(dòng)速度過高和過低都不合適。最適宜的送料速度,要通過實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)觀察來決定(即確定合埋的篩面傾角和給料速度)。
料層厚度愈大,生產(chǎn)率愈高。但料層厚時(shí),篩上物料難干松散,篩分效率低,在生產(chǎn)中是通過控制給礦量來調(diào)節(jié)物料層的厚度的。
振幅和振次在一定范圍內(nèi),篩分效率和生產(chǎn)率隨篩子振幅和振次的增加而增大。但振幅過大會(huì)使礦粒在空中停留時(shí)間長,反而減少了礦粒通過篩孔的機(jī)會(huì)。且振幅振次過大時(shí)還會(huì)縮短篩子的使用壽命。生產(chǎn)中一般采用振幅3~6毫米;振次800~1200次/分左右。篩分粗粒物料時(shí),采用較大的振幅和較小的振次。而篩分細(xì)粒物料時(shí)則采用小振幅高振次。
綜合上述看出,對(duì)于一定的篩分機(jī)械,影響篩分過程!的主要因素還是在內(nèi)因,即入篩物料的性質(zhì)。對(duì)于一定的選廠也是不能隨意改變的。而外因操作條件則是實(shí)際生產(chǎn)過程中改善篩子工作質(zhì)量的主要因素,可在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
根據(jù)某些選礦廠的生產(chǎn)實(shí)踐,介紹一些有關(guān)提高篩分工藝指標(biāo)的措施。
(1)濕式篩分:對(duì)含泥量高的物料,采用濕式篩分,有效地除去泥質(zhì)和細(xì)粒物料,防止泥質(zhì)和細(xì)粒物料粘結(jié)成團(tuán)和堵塞篩孔,以提高篩子的工作指標(biāo)。濕式篩分的耗水量一般為每立方米物料耗水1.5~3噸。對(duì)于含泥質(zhì)特別多的物料,也可以考慮在篩分前進(jìn)行預(yù)先洗礦,將泥質(zhì)排除。
(2)采用電熱篩網(wǎng):其原理是低壓電流通過篩網(wǎng),將篩網(wǎng)加熱到75~85。C,這樣即可使泥質(zhì)物料不會(huì)粘附在篩網(wǎng)上,又可避免泥質(zhì)和細(xì)粒物料粘結(jié)成團(tuán),從而提高了篩分效率。采用電熱篩網(wǎng)時(shí),耗電量約為4~7.5千瓦/米2.篩面,篩孔愈小,耗電量愈大。但要注意,如果工藝條件允許采用濕式篩分時(shí),盡量采用濕式篩分;特別是篩分含矽質(zhì)較多的礦石時(shí),應(yīng)避免用電熱篩網(wǎng),以利于保護(hù)生產(chǎn)工人的健康。
(3)適當(dāng)加大篩孔:前面已經(jīng)說過,入篩物料各粒級(jí)的部分篩分效率是不一樣的。"易篩粒"的部分篩分效率高,。難篩粒"的部分篩分效率低。因此,利用適當(dāng)增大篩孔和降低篩分效率的辦法來提高生產(chǎn)率,同時(shí)又保證篩下產(chǎn)物的質(zhì)量。例如,用短頭圓錐破碎機(jī)和篩子組成閉路破碎中硬礦石時(shí),要求破碎最終產(chǎn)物粒度為10毫米,按理檢查篩分的篩孔尺寸也應(yīng)該是10毫米,設(shè)此時(shí)的篩分效率為85%,但也可以將篩孔尺寸增大至12毫米,增大篩孔后,將篩分效率降低到65%,采用上述兩種篩分制度,實(shí)際上篩下產(chǎn)物有著同一的比表面(即單位重量的表面積(米z/噸),重量相同的礦石,粒度愈細(xì),則比表面愈大),即有著同一的平均粒度。也就是說,篩下產(chǎn)物的質(zhì)量是一樣的。
從下表可以看出,采用第二種篩分制度,篩下產(chǎn)物中夾雜+10毫米的礦粒并不多,而-2.5+0毫米的細(xì)粒含量則比第一種篩分制度有所增加,至于篩子的生產(chǎn)率,在第二種篩分制度的情況下,由于篩孔尺寸加大和總篩分效率降低,生產(chǎn)率將有大幅度的提高。所以,當(dāng)篩下產(chǎn)物粒度要求不太嚴(yán)格時(shí),采用適當(dāng)增大篩孔尺寸和降低篩分效率的方法,在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上是合理的。
粒度級(jí)別(mm) |
級(jí)別含量(%) |
|
篩孔為10mm 篩分效率為85% |
篩孔為12mm 篩分效率為65% |
|
+10 |
0.0 |
1.0 |
-10+2.5 |
60.0 |
58.0 |
-2.5+0 |
39.4 |
41.0 |
共計(jì) |
100.0 |
100.0 |
相對(duì)比表面 |
1.0 |
1.03 |
(4)采用篩孔較大的輔助篩網(wǎng):當(dāng)給料中細(xì)粒級(jí)含量較少,粗粒級(jí)的粒度又比篩孔尺寸大很多的時(shí)候,可以考慮采用篩孔大的輔助篩網(wǎng)預(yù)先篩除過粗粒級(jí),然后將含有大量細(xì)粒級(jí)的物料進(jìn)行最終篩分。其具體做法是將雙層篩作為單層篩使用。這不僅可以提高生產(chǎn)率,而且可以保護(hù)下層篩網(wǎng),延長篩網(wǎng)的使用期限。
(5)采用橡膠篩面:橡膠篩面彈性好,在篩分過程中,物料比較松散,加強(qiáng)了離析作用,減少了篩孔的堵塞,因而篩分效率較高。此外,橡膠篩面還具有噪音小,裝卸方便,使用壽命長,生產(chǎn)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。