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來源:http://www.dgyuenan.cn │ 發(fā)表時間:2016-01-29 08:20:30 │點擊量:
篩分效率及影響因素
在使用篩子時,既要求它的處理能力大,又要求盡可能地將小于篩孔的細(xì)粒物料過篩到篩下產(chǎn)物中去。因此,篩子有兩個重要的工藝指標(biāo):一個是它的處理能力,即篩孔大小一定的篩子每平方米篩面面積每小時所處理的物料噸數(shù),它是表明篩分工作的數(shù)量指標(biāo)。另一個是篩分效率,它是表明篩分工作的質(zhì)量指標(biāo),反映篩分的完全程度。
在篩分過程中,按理說比篩孔尺寸小的細(xì)級別應(yīng)該全部透過篩孔。但實際上并不是如此,他要根據(jù)篩分機械的性能和操作情況以及物料含水量、含泥量等而定。因此,總有一部分細(xì)級別不能透過篩孔成為篩下產(chǎn)物,而是隨篩上產(chǎn)品一起排出。篩上產(chǎn)品中,未透過篩孔的細(xì)級別數(shù)量愈多,說明篩分的效果愈差,為了從數(shù)量上評定篩分的完全程度,要用大篩分效率這個指標(biāo)。
所謂篩分效率,是指實際得到的篩下產(chǎn)物質(zhì)量與入篩物料中所含粒度小于篩孔尺寸的物料的質(zhì)量之比。篩分效率用百分?jǐn)?shù)或小數(shù)表示。
E=C/Q*A*10P0%=C/QA*10000%
式中是篩分效率的定義式,但在實際生產(chǎn)中測定CQ比較困難,因此必須改用下面推導(dǎo)出的計算式來進行計算。
見圖2-1-3所示P8,假定篩下產(chǎn)品中沒有大于篩孔尺寸的顆粒,就可以組成兩個方程式 :
(1) 原料性質(zhì)應(yīng)等于篩上和篩下產(chǎn)物的質(zhì)量之和,即Q=C+T
(2) 原料中小于篩孔尺寸的粒級的質(zhì)量,等于篩上產(chǎn)物與篩下
產(chǎn)物中所含有的小于篩孔尺寸的物料的質(zhì)量之和。
Qa=100C+Tθ
將公式(1)帶入(2)得:Qa=100C+(Q-C)θ
C=(a-θ)Q/(100-θ) 則篩分效率的定義為
E=C/ Qa*10000%=(a-θ)/ a(100-θ) *10000%
必須指出,上式是指篩下產(chǎn)物中不含有大于篩孔尺寸的顆粒的條件下列出的物料平衡方程式,公式中的a、θ必須用百分?jǐn)?shù)的分子代入。由于實際生產(chǎn)中,篩網(wǎng)常常被磨損,部分大于篩孔尺寸的顆?倳蚨嗷蛏俚耐高^篩孔進入篩下產(chǎn)物,如果考慮這種情況,篩分效率應(yīng)按下式計算:
E=β(a-θ)/a(β-θ)*100%
篩分效率的測定方法如下:
在入篩的物料流中和篩上物料流中每隔15—20分鐘取一次樣,應(yīng)連續(xù)取樣2—4H,將取得的平均式樣在檢查篩里篩分,檢查篩的篩孔與生產(chǎn)上用的篩子的篩孔相同。分別求出原料和篩上產(chǎn)品中小于篩孔尺寸的級別的百分含量a、θ,代入公式中求出篩分效率。如果沒有與所測定的篩子的篩孔尺寸相等的檢查篩子時,可以用套篩做篩分分析,將其結(jié)果繪成篩析曲線,然后由篩析曲線圖中求出該級別的百分含量a、θ。
有時用全部小于篩孔物料來計算篩分效率,這樣算得的結(jié)果稱為總篩分效率。有時只對其中的幾個粒級做計算,算得的結(jié)果稱為部分篩分效率。全部小于篩孔的物料,包含易篩粒和難篩粒,所以總篩分效率就是這兩類粒子的篩分效率組成的。尚若部分篩分效率是用易篩粒求得的,它必然比總篩分效率大;如果是用難篩粒算出的,它就比總篩分效率小。
因為有以上講的這些情況,在遇見篩分效率時,就要注意是用什么公式計算的,是總篩分還是部分篩分效率,否則就會對研究的問題認(rèn)識不清。
A、入篩原料性質(zhì)的影響
實驗表明,有時把表面活性物質(zhì)加到含水物料中,可以提高物料的活動性和分散性,改善篩分條件,用不能被水潤濕的材料制成的篩面,也能改善篩子的工作效率。
泥土在篩分過程中易結(jié)團,易堵塞篩孔。
粘土質(zhì)物料和粘性物料,只能在某些特殊情況下用較大篩孔的篩面進行篩分。篩網(wǎng)黏住礦石時,必須采用特殊的措施。即:濕法篩分(即向沿篩面運動的物料上噴水);篩分前預(yù)先脫泥;對篩分原料進行烘干。用電熱篩面潮濕且有粘性的礦石,能得到很好的效果。
在濕法篩分中,篩子的生產(chǎn)能力比干法篩分高幾倍,提高的倍數(shù)與篩孔尺寸有關(guān)。濕法篩分所消耗的水量取決于應(yīng)該排到篩下產(chǎn)物中的黏土混合物、細(xì)泥和塵土的性質(zhì)與數(shù)量,一般情況下,每1M原料耗水1.5M左右。如果工藝過程的條件容許進行濕法篩分,從生產(chǎn)廠房的防塵條件來看,濕篩比干篩更易于被人采用。在許多場合下,特別是篩分含砂較多的礦石時,為了減少塵埃飛揚,改善廠房衛(wèi)生條件,通常是礦石保持一定的水分(4-6%)。
影響篩分過程的粒度特性主要是指原料中含有對篩分過程有特定意義的各種粒級物料的含量。 見表2-1-2P10.可知,原料中所含的難篩粒及阻礙粒相對其他粒級較多時,對篩分過程有利。 影響篩分過程的粒度特性還包括顆粒的形狀。對于三維尺寸都比較接近的顆粒,如球體、立方體、多面體等,篩分比較容易;而對于三維尺寸有較大差別的顆粒,如薄片體、長條體和怪異體等,在其他條件相同的情況下篩分就比較困難。
當(dāng)物料中所有顆粒都是同一密度時,一般對篩分沒有影響。但是當(dāng)物料中粗、細(xì)顆粒存在密度差時,情形就不大一樣。若粗粒密度小,細(xì)粒密度大,則容易篩分。比如對-50MM破碎級煤與-200目磨碎級鐵礦粉的混合物的篩分,或從稻谷粒中篩出混入的細(xì)砂等。這是由于粗粒層的阻礙作用相對較小,而細(xì)粒級的穿層及透篩作用卻比較大。相反,粗粒密度大,細(xì)粒密度小,比如含有較多粗粒級矸石的煤,篩分就相對困難。
B 篩子性能的影響
篩面運動形式關(guān)系到篩上物料層的松散度及細(xì)物料相對篩面運動的速度、方向、頻率等,因而分層透篩過程均由影響。例如,物料在固定篩上的運動,全靠物料在其本身重力的作用下滑流動,篩分效果較差;在振動篩上,物料的運動能量主要來自篩面的振動,料層不斷地充分松散,顆粒相對篩面不斷地劇烈沖撞,篩分效果好;轉(zhuǎn)筒篩運動平緩,料層松散不夠,粗、細(xì)顆粒經(jīng);祀s,使分層不連續(xù),物料相對篩面的運動速度較小,篩孔容易堵塞;搖動篩上的物料主要是沿篩面方向滑動,在篩面法向的速度分量較小,不利于細(xì)粒透篩。見表2-1-3P10。
在振動篩中,篩面的運動形式有圓振動、直線振動和橢圓振動幾種。其中圓振動形式能使物料充分松散,抗堵孔能力強,但篩上物料的拋射角大,輸送能力小。為提高輸送能力,不得不加大篩面傾角,這使得篩分粒度不太嚴(yán)格,料層呈加速度輸送,減少了接近篩孔尺寸的顆粒在篩面排料端透篩的機會。 直線振動形式不能使物料充分松散和重新排列,故細(xì)粒物料不易近接篩面而透篩,已經(jīng)堵塞篩孔的顆粒不易拋出,使篩分過分惡化。但篩上物料的拋射角小,輸送能力較大,篩面一般呈水平或接近水平安裝,篩分粒度嚴(yán)格,料層呈勻速輸送,有利于接近篩孔尺寸的顆粒透篩。 橢圓振動形式的“軌跡長軸”是強化篩上物料輸送的分量,“軌跡短軸”是促進物料松散的分量,因而兼有圓振動和直線振動的優(yōu)點,并克服二者的缺點,故篩分質(zhì)量較高。
1)篩面寬度與長度 一般情況下,篩面寬度決定篩子的處理能力,篩面越寬,處理能力就越大;篩面長度決定篩子的篩分效率,篩面越長,效率越高。
對于振動篩,增加寬度常受到篩框結(jié)構(gòu)強度的限制,通常,寬度越大,篩框的壽命就越短。目前,我國篩寬一般在2.5M以內(nèi),而有的國家篩寬達5.5M。
篩面長度達到一定尺寸后,篩分效率提高很少,甚至不再提高,此時再增加篩面長度只會增加篩子的體積和質(zhì)量。篩子的處理能力和篩分效率,是兩個相依相存的指標(biāo),必須同時兼顧才具有實際意義。一般是在確定篩寬后,再根據(jù)長寬比確定篩長。我國礦用振動篩的長寬比多采用2,煤用振動篩的長寬比2.5.
2)篩面傾角 篩面傾角對篩分力度有影響,傾角大,落下的粒度減小,傾角小,落下的粒度加大。為便于排除篩上物,篩面有時傾斜安裝。傾角的大小與篩子的生產(chǎn)效率有密切的關(guān)系,這是因為傾角大,料層在篩面上向前運動的速度就快,生產(chǎn)率就大,但物料在篩面上停留的時間縮短,減少了顆粒透篩機會,降低了篩分效率。
對一定的篩子和篩分原料而言,操作條件主要是指給料的數(shù)量和給料方式。前者即篩子負(fù)荷,通常以T/(臺。H)或T(M.H)為單位,它與篩分效率的關(guān)系在前面已經(jīng)論述;后者是指應(yīng)保持連續(xù)和均勻地向篩子給料,其中均勻性既包括在任意瞬時的篩子負(fù)荷都應(yīng)相等,也包括物料是沿整個篩面寬度上給進。此外,及時清理和維修篩面,也有利于篩分操作。