2工业筛分及筛分机械详解

概率分层等厚筛
• 结构特点：第一段采 用概率筛的工作原理； 第二段采用等厚筛的 筛分原理。 • 既具有概率筛的优良 性能，又具有等厚筛 的优点，而且明显地 缩短了机器的长度。
2.3 筛分过程的影响因素 及筛分机生产率计算
• 2.3.1 影响筛分过程的因素 • 2.3.2 筛分机生产率计算
2.3.1 影响筛分过程的因素
2DS1256型直线振动筛
（5）共振筛
• 共振筛是在共振状态下工作，其工作频率接近于 系统的固有频率。 • 分类 （1）弹性连杆式共振筛：RS型共振筛、15m2双筛 箱共振筛、30m2双筛箱共振筛和CDR－84型双筛 箱共振筛。 （2）惯性共振筛：SZG型惯性式共振筛、平衡底座 式惯性共振筛 • 突出特点：筛面面积大、生产能力大、筛分效率 高，且能耗比较低；制造工艺复杂，橡胶弹簧容 易老化。
（4）双轴直线振动筛
• 双轴直线振动筛是靠2根带偏心重块 的主轴作同步反向旋转而产生振动 的筛分机。 • 安装：筛面呈水平或稍微倾斜 （5°～10°）安装 • 特点： 运动轨迹为直线，物料在筛面上的 运动情况比较好，因而具有较高的 筛分效率，生产能力大； 筛面可以水平安装，因而降低了筛 子的安装高度； 由于筛箱常呈水平安装，所以它除 了用于物料的筛分外，特别适合于 物料的脱水、脱介和脱泥； 激振力大、振幅大、振动强； 激振器比较复杂，两根轴的制造精 度要求高，而且需要良好的润滑条 件 • 工作原理
（1） 自同步式概率筛
• 它由一个箱形框架和3～6层坡度自上而下递增、筛孔尺寸自上而下递 减的筛面所组成。 • 筛箱上带偏心块的激振器使悬挂在弹簧上的筛箱作高频直线振动；其 振动系统在远超共振的非共振状态下工作。 • 物料从筛箱上部给入后，迅速松散，并按照不同粒度均匀地分布在各 层筛面上，然后各个粒级的物料分别从各层筛面下端及下方排出。
（1）物料性质 （2）筛分机特性 （3）操作条件
• 粒度组成 待筛物料中易筛颗粒、难筛颗粒和阻碍颗粒的含量是影响筛分作 业数、质量指标的重要因素，易筛颗粒含量愈高，筛分越容易进 行，在给料速度一定的情况下，筛分效率将随着易筛颗粒含量的 增加而上升；而难筛颗粒和阻碍颗粒的含量越高，筛分越难于进 行，筛分作业的数、质量指标将随之下降。因此，在实际生产中， 一般要求入筛物料中的最大块粒度不大于筛孔尺寸的2.5～4.0倍。 • 含水量 • 含泥量 干筛时，若物料中含有较多的水或泥，则会使细粒粘结成或附着 在粗粒表面而不易透筛，从而使筛分效率急剧下降，因此，当物 料含水、含泥较多时，需要采用湿筛或进行预先洗矿脱泥以强化 筛分过程，改善筛分指标。 • 颗粒形状 一般，圆形颗粒容易通过方形筛孔，条状、板状及片状颗粒则难 于通过方形筛孔，而容易通过长条形筛孔。在实际生产中，破碎 产物的颗粒大都呈多角形，它们通过方形筛孔比通过圆形筛孔要 容易一些。
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（3）滚轴筛
• 筛面：多根旋转的滚轴排 列成。 • 安装：15°左右的倾角 • 工作原理：借助滚轴的旋 转，是给到筛面上的物料 逐渐向排料端移动，同时 完成筛分作业。 • 分类：圆盘滚轴筛、异形 盘滚轴筛 • 应用：粗粒级物料（选煤 厂和炼铁厂） • 筛孔尺寸：一般大于 15mm • 特点：筛分效率较高，安 装高度较小，结构比较复 杂。 • 圆盘滚轴筛的结构：
（1）固定格筛
• 由固定的钢条或钢棒构成筛面。 • 应用：生产规模和粗碎设备生产能力较小 的分选厂。 • 安装方式：水平安装 • 安装位置：原料仓顶部 • 作用：保证给入选厂的物料粒度符合要求。 筛出的大块物料通常借助于人工破 碎使之达到过筛粒度。
（2）固定条筛
• • • 应用：粗碎和中碎前的预先筛分 安装方式：倾角一般为40°～50°， 以保证物料能在筛面上借助重力自 动下滑。 筛孔尺寸：筛下物所要求粒度上限 的1.1～1.2倍，但一般不小于 50mm。 筛面宽度：大于入筛物料中最大块 尺寸的2.5倍，以防止大块物料在 筛面上架拱。 筛面长度：一般为筛面宽度的2倍。 特点：结构简单，无运动部件、不 消耗动力；筛孔易堵塞，筛分效率 低（仅有50％～60％），需要较大 的安装高差。
部分筛分效率
• 研究筛分过程时发现，物料中筛下级别的粒级组成对筛 分效率影响很大，细粒（易筛颗粒）容易透过筛孔，难 筛颗粒很难透过筛孔，因而容易残存在筛面上。如果按 各个粒级的筛分效率计算，细粒部分的筛分效率要高些， 而难筛颗粒的筛分效率要低些。 • 定义：筛下产品中某一级别粒子的重量与入筛物料中同 一级别粒子的重量之比的百分数。 • 计算公式：同筛分效率，只不过，α、β、θ的含义不同： 不是表示筛孔尺寸粒级的含量，而是表示要测定级别的 粒子的含量。 • 部分筛分效率与总筛分效率关系很大。细粒级的部分筛 分效率总是大于总筛分效率，且级别愈细，部分筛分效 率愈高；难筛颗粒的部分筛分效率总是小于总筛分效率， 并且难筛颗粒尺寸愈接近筛孔尺寸，其部分筛分效率愈 低。
固定细筛的工作原理
细筛分离粒度与筛孔大小的关系
• 根据实践经验，固定细筛的分离粒度与筛 孔尺寸之间的关系为： d=sk/2 式中：d－分离粒度，mm；s－筛孔尺寸， mm；K－系数，一般为0.75~1.25。 • 分离粒度与筛孔尺寸的应用经验数据
细筛筛孔尺寸（mm） 分离粒度（mm） 0.3 0.15 0.25 0.10 0.20 0.074 0.15 0.063 0.10 0.044
2 工业筛分及筛分机械 Screening and Screens
• 筛分：使碎散物料通过单层或多层筛面，而将其 分成多个不同粒度级别的过程。 • 筛分是物料按照几何尺寸的粒度分级过程。 • 在工业生产中，所有的筛分过程都是借助于筛分 机械完成的。 • 本章内容： • 2.1 筛分过程及其评价 • 2.2 筛分机械 • 2.3 筛分过程的影响因素及筛分机生产率计算
惯性共振式概率筛
• 与自同步式概率筛的 主要不同在于激振器 的形式及主振动系统 的动力学状态。 • 采用单轴惯性激振器 的主振系统 • 在近共振状态下工作。
（2）等厚筛
• 等厚筛是一种采用大厚度筛分法的筛分机械，在 其工作过程中，筛面上物料层的厚度一般为筛孔 尺寸的6～10倍。普通等厚筛具有3段倾角不同的 冲孔金属板筛面，给料段一般长3m，倾角为34°， 中段长0.75m，倾角为12°，排料段长4.5m，倾 角为0°。筛分机宽2.2m，总长度达10.45m。 • 特点： （1）生产能力大； （2）筛分效率高； （3）极其庞大，笨重。
平面固定细筛
• 通常以较大的倾角安 装，筛面倾角一般为 45°～50°。筛面是 由尼龙制成的条缝筛 板，缝宽通常在0.1～ 0.3mm之间。 • 筛分效率不高，但结 构简单， • 广泛应用于铁矿石分 选厂。
弧形细筛
• 利用物料沿弧形筛面 运动时产生的离心惯 性力来提高筛分过程 的筛分效率。 • 构造比较简单，但筛 分效率却明显比平面 固定细筛高。
筛分作业的分类
• • • • • 预先筛分 检查筛分 准备筛分 独立筛分 选择筛分
几个基本概念
• 入筛物料：给入筛分机的物料。 • 筛上物：入筛物料中粒度大于筛孔尺寸而留在筛 面上的物料。 • 筛下物：粒度小于筛孔尺寸的物料，透过筛面形 成产品。 • 易筛颗粒：入筛物料中粒度小于筛孔尺寸3／4的 颗粒，非常容易透过筛面。 • 难筛颗粒：入筛物料中粒度小于筛孔尺寸，但又 大于筛孔尺寸3／4的颗粒，透筛概率很小。 • 阻碍颗粒：入筛物料中粒度为筛孔尺寸1～1.5倍 的颗粒，极易堵塞筛孔，干扰筛分过程的正常进 行。
筛分效率的计算
以Q、C、A 和α、β、θ分别代表入筛物料、筛下物和筛上 物的质量和入筛物料、 筛下物、筛上物中粒度小于筛孔尺寸的那部分物料的质量分 数： E =（Cβ/Qα） × 100 % = （1-Aθ/Qα）× 100% 在实际生产中，直接测定Q和C比较困难，采用间接测定和计 算方法： 因 Q=A+C Qα = Aθ + Cβ 得 E = β(α-θ)/α(β-θ) × 100% 筛面未磨损或磨损轻微时，可以认为β = 1，于是有： E = (α-θ)/α(1-θ) × 100%
（3）重型振动筛
• 特殊的座式皮带轮偏心式自定 中心振动筛 • 基本结构 • 突出特点：结构简单、能承受 较大的冲击负荷 • 结构特点：不在筛子的主轴上 设置偏心质量，借助于一个自 动调整振动器产生激振力，从 而避免了在启动或停车过程中， 由于共振作用而使筛子的振幅 急剧增加所带来的危害。 • 应用：适合于筛分密度大、粒 度粗的物料，给料的最大粒度 可达350mm。
2.1.2 筛分作业的评价
• 评价指标 （1）数量指标：筛子的生产率，即单位时间 内给到筛子上（或单位筛分面积上）的物 料量，单位：t/h 或 t/(m2· h)。 （2）质量指标：筛分效率－通过筛分实际得 到的细粒级别的质量占入筛物料中所含的 粒度小于筛孔尺寸那部分物料的质量百分 数。 • 筛分效率的计算
2.1 筛分过程及其评价
• 2.1.1 筛分过程 (Screening) • 2.1.2 筛分作业的评价
2.1.1 筛分过程
• 筛分作业的目的 • 筛分作业的分类 • 几个基本概念
筛分作业的目的
• 防止物料中的细粒级部分进入破碎设备，以增加 它们的生产能力和工作效率（预先筛分）； • 防止物料中的粗粒级部分进入下一个作业，保证 破碎或磨碎产品的粒度符合要求（检查筛分）； • 为某些重选作业制备粒度范围较窄的给料，以提 高分选指标（准备筛分）； • 制备窄级别的最终产品（独立筛分）； • 进一步提高分选过程所得产物的质量，保证选厂 最终产品的质量符合要求（选择筛分）。
RS型源自文库振筛
2.2.3 细筛
• 一般是指筛孔尺寸小于0.4mm、用于筛分0.2～0.045mm 以下物料的筛分设备。 • 应用：当物料中欲回收的成分在细级别中大量富集时，细 筛常用作选择筛分设备，以得到高品位的筛下物。 • 分类： （1）固定细筛：平面固定细筛、弧形细筛 （2）中频振动细筛（振动频率一般为13～20Hz）： HZS1632型双轴直线振动细筛、ZKBX1856型双轴直线振 动细筛； （3）高频振动细筛（振动频率一般为23～50Hz）：双轴直 线振动高频细筛、单轴圆振动高频细筛。
2.2.4 其他筛分设备
（1）概率筛 （2）等厚筛
（1）概率筛
• 概率筛的筛分过程是按照概率理论进行的，又称摩根森 （瑞典人，F.Mogensen）筛。 • 国内工业生产中常用的概率筛： （1）自同步式概率筛 （2）惯性共振式概率筛 • 突出优点： （1）处理能力大，单位筛分面积的生产能力可达一般振动 筛的5～10倍； （2）筛孔不容易堵塞，由于采用了较大的筛孔尺寸和筛面 倾角，物料透筛能力强，不容易堵塞筛孔； （3）结构简单，使用维护方便，筛面使用寿命长，生产费 用低。
2.2.2 振动筛
• 振动筛是指筛框作小振幅、高振次振动的一类筛分机械。 • 规格表示：筛面的宽度乘以筛面的长度（B×L）。 • 特点：筛体作小振幅、高振次的强烈振动，有效地消除了 堵塞现象，生产率和筛分效率较高（E＝80％～90％）。 • 应用：用于粒度在350～0.25mm之间碎散物料的筛分作 业；固体物料的脱水、脱泥、脱介等作业。 • 根据筛框的运动轨迹分类： 圆运动振动筛：惯性振动筛、自定中心振动筛、重型振动 筛 直线运动振动筛：双轴直线振动筛、共振筛
2.2 筛分机械
• • • • 2.2.1 固定筛 (Stationary Screens) 2.2.2 振动筛 (Vibrating Screens) 2.2.3 细筛 2.2.4 其它筛分设备
2.2.1 固定筛
• 在工作中筛框不运动的一类筛分机械。 • 分类： （1）固定格筛 （2）固定条筛 （3）滚轴筛
（1）惯性振动筛
• 也称为单轴惯性振动筛： 悬挂式（SXG)、座式 （SZ） • 惯性振动筛的工作原理 • 惯性振动筛的应用：适合 筛分中、细粒级的碎散物 料，如筛物料的最大块力 度常常不超过100mm；筛 分物料量较少的作业（筛 子的规格不能做的太大）。
（2）自定中心振动筛
• 分类：座式、悬挂式 • 特点：在筛子工作过程中 皮带轮在空中能自动保持 其中心线不动。 • 工作原理 • 与惯性振动筛相比：振动 频率低，规格大，筛分物 料的最大块粒度也相应提 高到150mm。