影响振动筛筛分效果的因素分析

作者：红星机器 发表于： 2015-12-11 16:55:39

杨帅军老师 红星技术工程师

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在矿山加工领域中，将原矿颗粒进行分离一般选用振动筛分法，对应的设备是振动筛。振动筛分过程十分复杂，而影响振动筛筛分效果的因素有很多，主要有入料性质、振动筛性能和操作条件等。入料的性质因素主要有表面水分、含泥量、粒度特性、颗粒形状等；振动筛的性能因素主要有筛面长度和宽度、筛孔形状、筛面运动形式、筛子振幅和频率、筛面倾角、振动方向角等；操作条件主要有给料的数量和质量等。

下面红星矿山机械厂家讨论了颗粒在不同筛面区域的运动和分离的物理机理，以及由此对筛分效率产生的影响。分析不同筛面长度时圆孔筛、方孔筛的筛分效率，以及复杂粒形物料在圆孔筛、方孔筛上的筛分效率，分析了复杂粒形物料在圆孔筛、方孔筛上筛分时的筛分效率情况，为振动筛的设计和研制提供了理论支持和参考依据。

1、筛孔尺寸及形状

筛面上常用的筛孔是圆形孔（圆孔）和正方形孔（方孔），圆孔筛和方孔筛分别用直径和边长来表示筛孔的尺寸。筛孔形状对物料透过筛孔的可能性、筛下物的粒度及筛面的有效面积均有影响。对于不同筛孔形状的筛分机，我们对筛下物的粒度和筛孔尺寸的关系结合实际情况和对比分析的需要，得出筛面的开孔率取45%，筛孔尺寸取13mm。

2、不同筛面长度的圆孔筛、方孔筛的筛分效率

一般情况下，筛面宽度决定了振动筛的处理能力，筛面越宽，处理能力就越大；筛面长度决定振动筛的筛分效率，筛面越长，效率就越高。但并非筛面长度越长越好，因为当筛面长度增加到一定值时，继续增加筛面长度，此时筛分效率增幅很小，而筛面太长则会导致筛机构造笨重，浪费厂房空间等问题，因此筛面的长度必须适当。研究筛面长度对筛分效率影响具有重要的实际意义。

在研究筛面尺寸对筛分效率的影响时，振动筛筛面宽度系列按0.3m的间隔增加，长度系列按0.6m的间隔增加。在试验研究中，筛面尺寸按1∶10缩小，因而筛面长度按60mm的整数倍增加。

随着筛面长度的增大，圆孔筛、方孔筛的筛分过程达到稳定状态所需的时间越来越长，同时筛分效率逐渐提高，圆孔筛的筛分效率在70.24%～88.21%之间，方孔筛的筛分效率在95.74%～99.59%之间。在相同的筛分条件下，球形颗粒在相同筛面长度的圆孔筛和方孔筛上，当筛分过程达到稳定状态时，方孔筛的筛分效率要明显高于圆孔筛的筛分效率。

3、复杂粒形物料在圆孔筛、方孔筛上的筛分效率

在物料的筛分过程中，颗粒形状对筛分效果也具有显著的影响，尤其是和筛孔形状关系密切。我们采用了球形、胶囊形和片状颗粒，分别研究这3种颗粒在圆孔筛面、方孔筛面的振动筛筛分时的筛分效果。其中，3种颗粒名义尺寸的选取以颗粒能够通过筛孔的几何尺寸为基准，球形颗粒取直径，胶囊形颗粒取圆柱体部分的直径，片状颗粒取长、宽和高的中间尺寸。相对粒度则是颗粒的名义尺寸与筛孔名义尺寸的比值，相对粒度在-0.75、0.75～1.0、1.0～1.5、+1.5的颗粒分别为易筛粒、难筛粒、阻碍粒、粗大粒。

筛面宽度和长度分别取360mm和600mm。在圆孔筛面的振动筛上进行筛分时，球形颗粒的筛分效率明显高于片状颗粒和胶囊形颗粒的筛分效率，球形颗粒的筛分效率达76.04%；胶囊形颗粒的筛分效率低，为20.89%；片状颗粒的筛分效率为36.84%；物料的总筛分效率为45.02%。在方孔筛面的振动筛上进行筛分试验时，球形颗粒的筛分效率明显高于片状颗粒和胶囊形颗粒的筛分效率，球形颗粒的筛分效率达到93.45%；胶囊形颗粒的筛分效率低，为42.60%；片状颗粒的筛分效率为69.09%；物料的总筛分效率为69.90%。球形颗粒、胶囊形颗粒、片状颗粒的筛分效率的差异与颗粒的形状及颗粒名义尺寸的选取有很大关系。

相同形状的颗粒在圆孔筛和方孔筛上进行筛分试验时，在方孔筛上的筛分效率要明显高于在圆孔筛上的筛分效率，说明球形颗粒、胶囊形颗粒、片状颗粒更容易透过方孔筛；以上3种颗粒在方孔筛和圆孔筛上的筛分效率差分别为17.41%、21.71%、32.25%，总筛分效率差24.88%，说明片状颗粒在圆孔筛和方孔筛上筛分效果差别大，胶囊形颗粒次之，球形颗粒差别小。

经过以上分析，确定筛面长度和筛孔形状对筛分过程均具有重要影响。在相同开孔率的前提下，不同筛孔类型的振动筛的筛分效率均随筛面长度的增大而提高。在球形颗粒、胶囊形颗粒、片状颗粒的粗细粒含量均相等的情况下，在圆孔筛和方孔筛上进行筛分试验时，球形颗粒筛分效率高，片状颗粒的筛分效率次之，胶囊形颗粒筛分效率低。相同形状的颗粒在圆孔筛和方孔筛上进行筛分试验时，在方孔筛上的筛分效率要明显高于在圆孔筛上的筛分效率，球形颗粒、胶囊形颗粒、片状颗粒更容易透过方孔筛；片状颗粒在圆孔筛和方孔筛上的筛分效果差别大，胶囊形颗粒次之，球形颗粒差别小。