干貨滿滿（振動篩的振動頻率選擇什么）小型振動篩的振動頻率選擇，
本文作者：王翠清 (唐山學院專科教育部) 冉隆河 (開灤機電總廠技術研發中心)
摘要:分析了影響直線振動篩篩分脫水效果的重要因素及其作用機理,并介紹了篩機設計時相關技術參數的選擇方法。
篩分是煤炭加工的重要環節,廣泛用于篩選廠和選煤廠的煤炭分級、脫水、脫泥和脫介作業。直線振動篩的篩分過程和篩分效果與許多因素有關,其中包括物料性質、直線振動篩運動參數的選擇、篩分設備性能以及篩分設備的操作和管理等。
1、物料性質對篩分效果的影響
物料的粒度特性、水分、含泥量、形狀和密度等都會影響直線振動篩的篩分效果。
1、1 粒度對篩分效率的影響
被篩物料中“易篩?！薄ⅰ半y篩?！焙汀白璧K?！钡拇嬖趯Y分過程的影響是顯而易見的。“易篩?！痹蕉?篩分效果越好,在一定處理能力條件下,可得到較好的篩分效果。由于“易篩?！比菀状┻^篩孔,使滯留在篩上的物料迅速減少,從而大大減少了難篩粒透篩的干擾因素。篩分效果與“易篩?！焙康年P系如圖1所示。從圖1可以看出,篩分效率隨“易篩?！焙康脑黾佣岣?。
1、2 物料水分對篩分效果的影響
所謂物料水分有三種:一是結合水,它與物料緊密結合在一起;二是吸附水,廣泛存在于物料的孔隙和裂縫中;三是外在水,即附著在物料表面上的水。其中,前兩種水分對篩分過程幾乎沒有影響,影響篩分過程的主要是最后一種,即物料的外在水分。例如,當煙煤水分達到6%時,篩分過程已無法進行。而褐煤水分雖然高達45%,但篩分過程仍可進行,其原因是褐煤的外在水分低。同一種物料采用不同篩孔的篩子篩分時,水分對篩分效率的影響不同。篩孔越大,水分的影響越小。因為較大的篩孔可使高水分細粒迅速透篩,從而大大降低了篩上物水分,減少了水分對篩分過程的影響。所以,在處理高水分物料時,可以考慮通過適當加大篩孔尺寸的方法來提高篩分效率。篩孔直徑和物料水分對篩分效率的影響見圖2。
當篩孔較小時,水分對篩分效率的影響尤為突出。這是因為物料的外在水分使顆粒相互粘結成團,并附著在大顆粒上,致使篩孔堵塞。另外,附著在篩絲上的水分,在表面張力作用下會形成水膜,掩蓋篩孔。所有這些情況均干擾了物料在篩面上按粒度分層和細粒物料的透篩,嚴重影響篩分效率。但是,當物料水分超過一定范圍,即達到濕法篩分條件時,反而會提高顆粒的活動性,篩分更容易進行。篩分效率與物料水分的關系如圖3所示。由圖3可知,隨物料水分提高,篩分效率急劇下降。當物料水分提高到一定程度后,顆粒的活動性增強,篩分效率隨之提高。
1、3 細泥對篩分效率的影響
物料中若含有結團的粘土類礦物,即使物料水分很低,篩分也很困難。因為粘土類礦物結團后,粘附大量細粒物料混入篩上產品,致使篩分效率降低。另外,結團物料易堵篩,一旦堵篩很難清除。解決辦法:一是向沿篩面運動的物料上噴水;二是篩分前脫粉或脫泥。
1、4 顆粒形狀對篩分效率的影響
顆粒形狀對篩分過程的影響主要取決于篩孔的形狀。對于方形或圓形篩孔而言,呈扁平狀或長方塊的物料較難透篩;呈球狀、立方體和多角形的物料篩分效果要好一些。在實際生產中,可以通過適當選擇篩孔形狀的辦法降低顆粒形狀對篩分效率的影響。
1、5 顆粒密度對篩分效率的影響
物料的密度組成會影響篩分過程。比如說,當煤中大塊矸石較多時,在篩分過程中矸石居于下層,在一定程度上會影響細粒的透篩。但是,這種影響并不突出。
2、直線振動篩運動參數的選擇
直線振動篩運動參數包括篩面傾角、振動方向角、篩面的振幅、振動頻率和物料的運動速度。
2、1 篩面傾角
篩面傾角(α)主要取決于要求的處理能力和篩分效率。當篩分機的其他參數確定后,篩面傾角越大,處理能力越高,但篩分效率越低,反之亦然。根據實踐經驗,直線振動篩用于> 50mm物料的篩分時,篩面傾角α= 5°～ 10°;用于< 40mm的中、細粒物料的篩分時,篩面傾角α = 0°。用于脫水、脫介和脫
泥時,篩面傾角α = -5°～ 0°。
2、2 振動方向角
篩面的振動方向角(β)對直線振動篩而言就是物料的拋射角。直線振動篩一般采用近水平安裝,為了保證物料的向前跳動,必須有一定的振動方向角。一般情況下,當振動方向角β= 30°～ 40°時,物料的運動速度快,處理能力高,但篩分效率不高,適用于易篩物料;當振動方向角為60°左右時,物料拋射角度大,篩分效率高,處理能力不高,適用于難篩物料。國產直線振動篩的振動方向角全部采用45°。采用這種角度不僅使篩機具有良好的適應各種物料篩分的性能,而且還可獲得較高的篩分效率。
2、3 篩面振幅
根據實踐經驗可知,直線振動篩的振幅(A)與振動篩的規格、用途和所處理物料的粒度有關。一般情況,振動篩規格越大,所選擇的振幅越大。反之亦然。當直線振動篩用于分級時,振幅稍大些;用于脫水、脫泥時,振幅應小些。當所處理物料粒度大時,振幅也應相應加大;所處理物料粒度小時,振幅應小些。通常,直線振動篩的單振幅A= 3.5～ 5.5mm。
2、4 篩面的振動頻率
直線振動篩篩面的振動頻率(n)與振動篩的拋射強度Kv、振幅A、篩面傾角α、振動方向角β有關,它們之間的關系可用下式表示:
式中:Kv= 2.2～ 3(直線振動篩)。目前直線振動篩的振動頻率一般為700 ～
900min-1。
2、5 物料的運動速度
物料在直線振動篩上的運動速度可由下式計算:
式中:速度修正系數K0= 0.6～ 0.8;np可根據拋射強度Kv的大小按圖4選取。
3、篩分設備性能
篩分設備的性能對篩分過程有直接的影響。篩分設備的性能包括工藝性能和機械性能。在此僅討論工藝性能。篩分設備工藝性能的影響因素主要指篩面的運動特性及其構造參數。
3、1 篩面運動特性
雖然篩分效果主要取決于被篩物料的性質,但同一種物料采用不同類型的篩分設備可以得到不同的篩分效果。如固定篩的篩分效率較低,對運動篩
而言,其篩分效率與篩面的運動形式有關:在振動篩篩面上,顆粒在篩面上接近于垂直篩孔的方向被抖動,振動頻率越高,篩分效果越好;在搖動篩篩面上,顆粒主要是沿篩面滑動,由于搖動篩的搖動頻率比振動篩的頻率低,因此搖動篩的篩分效果較差;圓筒篩因篩面易堵,故篩分效率低。
3、2 篩面的結構參數
當給料量和篩分條件一定時,篩面寬度決定篩機的處理能力,篩面長度決定篩分效率。正確地選擇篩面的寬度和長度對提高篩分設備的處理能力和篩分效率是很重要的。通常,篩面寬度一般在2.5m以下,大型振動篩的寬度有的已達到5.5m。但由于篩框結構和材料強度的限制,篩面寬度不能無限加寬,長度也不能任意加長。一般最佳篩面長寬比為2～ 2.5。
3、3 篩面傾角
篩面傾角直接影響篩分設備的處理能力和篩分效率。傾角越大,料群在篩面上向前運動的速度越快,處理能力越大。但篩面傾角大,物料在篩面上的滯留時間短,篩分效率低。
3、4 篩孔形狀
篩孔形狀的選擇主要取決于對篩分產品粒度和篩機處理能力的要求。圓形篩孔篩下的物料粒度較小,透篩率也較低。長方形篩孔容易使條狀或片狀顆粒通過,因而篩下產物粒度不均,但篩下物產率高。對于濕粘易堵篩孔的物料宜采用長方形篩孔。正方形篩孔宜處理塊狀顆粒的物料。
3、5 篩孔尺寸
篩孔越大,單位篩面面積的處理能力越大,篩分效率也越高。一般情況下,主要依據所要求的分級粒度選擇篩孔尺寸。
4、操作與管理
篩分設備的給料要求均勻、連續和適量,保證物料沿整個篩面寬度均勻分布,有利于細顆粒的透篩,從而獲得較高的處理能力和篩分效率。此外,還要加強篩機的維護與保養,及時清理篩面和修理、更換損壞的篩面,保證設備的完好狀態。
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