振动筛处理能力的核算

振动筛处理能力的核算

一、振动筛在选煤厂中的应用

1、准备及检查筛分;

在选煤厂,按照破碎作业与分选作业的要求将原料分成不同的粒级,对煤炭的进一步加工准备的筛分叫做准备筛分;从破碎作业的产物中,将粒度不合格的大块物料用筛分机分出来,称为检查筛分。

2、最终筛分;

最终筛分主要就是指筛选厂生产各粒级商品煤的筛分。最终筛分的粒级,要根据煤质、煤的粒度组成与用户的要求,

表1、1煤炭粒度分级

将带有水的煤进行筛分称为脱水筛分,其目的就是脱水。在选煤厂用于产品脱水的筛分机称为脱水筛。

4、脱泥筛分;

重介选煤时,为了减轻煤泥(-0、5mm)对介质系统的污染,在被分选原煤进入重介分选机前采用脱泥筛分,跳汰机入选原煤若采用脱泥筛分,可降低洗水粘度,提高选煤效率。另外为了减少高灰细泥对精煤的污染,在粗煤泥回收时也采用在筛面上加压力喷水冲洗的脱泥筛分。

5、脱介筛分;

在重介选煤厂,对筛面上的重介选煤产品用喷加压力清水进行筛分,使产品与加重质分离,这种作业叫脱介筛分。

二、影响振动筛处理能力的因素

1、物料特性

(1)物料的松散密度

根据物料分层透筛的原理,物料颗料基本上就是按照物料颗粒体积的大小来分层与透筛的、而在计算振动筛处理能力时则就是从物料的质量单位来计算的、因此在计算处理能力时必然要考虑物料的松散密度。

(2)物料的颗粒形状

物料的颗粒形状将影响物料的透筛概率。立方体形状的物料易于透筛,而片状物料则可能卡在筛孔中而影响透筛。

(3)物料的粒度组成

由于接近筛孔尺寸的物料颗粒透筛率很低,而且极易堵孔。这部分粒级的产品所占的比率大时,无疑将大大降低振动筛的处理能力。因此计算振动筛处理能力时考虑了两部分粒度组成状况:一为大于筛孔尺寸的物料粒级含量;另外则为小于1/2筛孔尺寸的物料粒级含量。

(4)物料的表面水分及含量

物料的含水量与含泥量增加了物料运动的阻尼,增加了物料颗粒分层与透筛的困难,同时也使筛孔尺寸减小甚至堵孔。高含泥量的物料有时甚至无法进行筛分。此时筛分工艺应考虑一些补救方法,例如:向物料淋水或者烘干物料。

2、筛面因素

(1)筛面的开孔率

筛面因素主要考虑筛面的开孔率,即筛面开孔面积与筛面面积之比值。开孔率高则增大了物料颗粒透筛的概率,提高了振动筛的处理能力。

(2)筛面特性影响

物料透筛性能的另一筛面因素就是筛面的性质。近年来国内外陆续出现的非金属筛面,如橡胶分级筛面、聚胺脂编织型分级筛面、聚胺脂条缝筛面等。由于这些非金属材料的特性使筛分过程中产生二次高频振动,使堵孔现象很难产生,从而有利于物料的透筛。

3、振动筛的振动特性

振动筛的振动特性参数包括振动频率、振幅、振动方向角与筛面倾角。这四个参数除了对振动筛产生各自特定的影响外还可归纳为一个参数——抛掷强度K v,或称筛分指数。其关系式为:

式中:H为双振幅,mm;

ω为振动的圆频率,rad/s;

g为重力加速度;

β为振动方向角;

α筛面倾角。

许多学者曾对筛面上物料的运动状态进行研究表明:当Kv为 3～3、3时筛面的一个振动周期正好等于物料跳动的周期。此时物料与筛面接触时间最短,物料最易于透筛。然而这些研究都就是基于单个物料颗粒跳动的基础上获得的。实际上,物料在筛面上均以料群的状态出现。物料颗料之间常常产生摩擦,从而要求更大的抛掷强度Kv值。所以目前国内外振动筛都取较高的抛掷强度。

(1)振幅与频率

抛掷强度Kv,中的两个主要参数—振幅与频率主要受振动筛机械构件动强度的制约。振动频率的提高,增加物料颗粒透筛的概率,而振幅的提高则有利于物料的分层。因此大颗料物料的筛分宜采用较大的振幅及较低的频率,而细粒物料的筛分则宜采用小振幅,高频率。

(2)振动方向角

振动方向角的加大将增加物料在筛面上的跳动次数,也就增加了透筛的概率。而减小振动方向角则增加了物料运输的速度,也就提高了振动筛的处理能力。在设计振动筛时常采用40°～55°,我公司振动筛的振动方向角在45°附近。

(3)筛面倾角

用于物料分级的圆振动筛多采用倾斜安装,以增加抛掷强度。从而增加物料在筛面上的运动速度、,筛面倾角可在15°～30°之间选取。在处理轻、细物料时,筛面倾角可取25°～30°,以保证物料在筛面上有足够的运动速度与合适的料层厚度。物料较重、较大时,筛面倾角可减小一些。一般选取20°,不应小于15°。

(4)筛分效率

任何一种筛分作业都必须保证一定的筛分效率,否则筛分设备就转化成一种物料输送设备。一般煤炭筛分作业要求筛分效率在85%以上。当筛分效率要求更高一些时,则必须增加筛分面积或者减少处理量。相反,当不需要很高的筛分效率时,则可选用小面积的筛分设备

三、不同因素下振动筛处理量的计算

1、计算公式

计算振动筛处理能力有两种基本方法;

其一就是平均法,公式为:

Q———单台振动筛处理量,t/h

F———振动筛有效筛分面积,m2

q ———单位筛面面积的处理能力,t/ m2h

k i———各影响振动筛处理能力的系数。

其二就是流量法:公式为:

Q———单台振动筛处理量,t/h

B———振动筛筛面宽度 ,m

h ———筛面上平均料层厚度,m

v ———物料运动速度,m/s

ρ———物料的堆密度,t/m3

C i———各影响振动筛处理能力的系数。

方法二的流量法计算处理量,由于没有考虑物料的透筛,一般只用于校核通过振动筛筛面的物料层厚度。

现以平均法来核算处理量

单位筛分而积处理能力q就是一组在大量的试验数据下的平均统计数据。此类统计数据很多,各国振动筛制造公司都有自己的试验数据。我国也有一部分统计数据,但不全也不准确。表3、1就是在分析日本神户制钢所旧本古河矿业株式会社、美国ALLIS一CHALMERS公司、德国HUMBOLDTWEDAG公司以及我国自己的部分统计数据的基础上得出的。(查阅资料得到)

影响振动筛处理能力的因素很多,要把诸因素都定量的给予一个系数来解决很难。这只就是在很多的资料数据中将其能够合理的定化的数据整理出来,以便在计算中加以利用。

表 3、1单位筛分面积处理能力q