影響振動篩篩分效果的因素分析

作者：紅星機器 發表于： 2015-12-11 16:55:39

楊帥軍老師 紅星技術工程師

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在礦山加工領域中，將原礦顆粒進行分離一般選用振動篩分法，對應的設備是振動篩。振動篩分過程十分復雜，而影響振動篩篩分效果的因素有很多，主要有入料性質、振動篩性能和操作條件等。入料的性質因素主要有表面水分、含泥量、粒度特性、顆粒形狀等；振動篩的性能因素主要有篩面長度和寬度、篩孔形狀、篩面運動形式、篩子振幅和頻率、篩面傾角、振動方向角等；操作條件主要有給料的數量和質量等。

下面紅星礦山機械廠家討論了顆粒在不同篩面區域的運動和分離的物理機理，以及由此對篩分效率產生的影響。分析不同篩面長度時圓孔篩、方孔篩的篩分效率，以及復雜粒形物料在圓孔篩、方孔篩上的篩分效率，分析了復雜粒形物料在圓孔篩、方孔篩上篩分時的篩分效率情況，為振動篩的設計和研制提供了理論支持和參考依據。

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來表示篩孔的尺寸。篩孔形狀對物料透過篩孔的可能性、篩下物的粒度及篩面的有效面積均有影響。對于不同篩孔形狀的篩分機，我們對篩下物的粒度和篩孔尺寸的關系結合實際情況和對比分析的需要，得出篩面的開孔率取45%，篩孔尺寸取13mm。

2、不同篩面長度的圓孔篩、方孔篩的篩分效率

一般情況下，篩面寬度決定了振動篩的處理能力，篩面越寬，處理能力就越大；篩面長度決定振動篩的篩分效率，篩面越長，效率就越高。但并非篩面長度越長越好，因為當篩面長度增加到一定值時，繼續增加篩面長度，此時篩分效率增幅很小，而篩面太長則會導致篩機構造笨重，浪費廠房空間等問題，因此篩面的長度必須適當。研究篩面長度對篩分效率影響具有重要的實際意義。

在研究篩面尺寸對篩分效率的影響時，振動篩篩面寬度系列按0.3m的間隔增加，長度系列按0.6m的間隔增加。在試驗研究中，篩面尺寸按1∶10縮小，因而篩面長度按60mm的整數倍增加。

隨著篩面長度的增大，圓孔篩、方孔篩的篩分過程達到穩定狀態所需的時間越來越長，同時篩分效率逐漸提高，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度的圓孔篩和方孔篩上，當篩分過程達到穩定狀態時，方孔篩的篩分效率要明顯高于圓孔篩的篩分效率。

3、復雜粒形物料在圓孔篩、方孔篩上的篩分效率

在物料的篩分過程中，顆粒形狀對篩分效果也具有顯著的影響，尤其是和篩孔形狀關系密切。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、方孔篩面的振動篩篩分時的篩分效果。其中，3種顆粒名義尺寸的選取以顆粒能夠通過篩孔的幾何尺寸為基準，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、寬和高的中間尺寸。相對粒度則是顆粒的名義尺寸與篩孔名義尺寸的比值，相對粒度在-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。

篩面寬度和長度分別取360mm和600mm。在圓孔篩面的振動篩上進行篩分時，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%。在方孔篩面的振動篩上進行篩分試驗時，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系。

相同形狀的顆粒在圓孔篩和方孔篩上進行篩分試驗時，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，說明球形顆粒、膠囊形顆粒、片狀顆粒更容易透過方孔篩；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。

經過以上分析，確定篩面長度和篩孔形狀對篩分過程均具有重要影響。在相同開孔率的前提下，不同篩孔類型的振動篩的篩分效率均隨篩面長度的增大而提高。在球形顆粒、膠囊形顆粒、片狀顆粒的粗細粒含量均相等的情況下，在圓孔篩和方孔篩上進行篩分試驗時，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行篩分試驗時，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。