影响筛分作业的因素

影响筛分作业的因素   目录导航：  物料的性质   筛面种类及工作参数   操作条件
 

一、物料的性质

A   物料的粒度特性

被筛物料的粒度组成，对于筛分过程有决定性的影响,在任何情况下，细粒总是比粗粒容易通过筛孔。因此，当物料中细级别含量增大时，筛子的生产率也随之显著增大。图3-20所示曲线表示不同筛分效率时的生产率(按筛下产物计算)与原料中细粒级含量之间的关系。由图可以看出，当原物料中筛下级别的含量由10%增加到90%时，筛子的生产率几乎增大一倍。这是因为，当筛下级别含量大的物料给入筛面时，细粒很迅速地通过筛孔，而留在筛上的物料就很少了， 此时，即使在筛上物料中还有一些"难筛粒"，相对地比较容易通过筛孔，因为其他矿粒对它们的影响小。反之，当原物料中筛下级别含量少时,因为整个筛面几乎被筛上产物所占据,妨碍了细粒通过筛孔，因此，在保证筛分效率相等的条件下,按给矿量计算的生产率也就降低了；所以当原物料中细级别含量少，而粗级别的粒度又比筛孔尺寸大得多的时候，为了提高筛子的生产能力和延长筛网的使用寿命，可以采用增加辅助筛网的方法,用筛孔尺寸较大的辅助筛网，预先筛除筛上产物过粗的级别，然后用下层筛网对含有大量细级别的物料进行最终筛分，此时，双层筛作单 层筛使用，只接两个产品。

粒度小于筛孔尺寸的物料，它们的粒度组成对筛分过程有着重大的影响。例如，比筛孔尺寸的二分之一小的矿粒(称为细粒)很快就会透过筛孔，因此，当这种细粒含量增加时，生产能力和筛分效率迅速上升。相反，颗粒粒度接近筛孔尺寸的"难筛粒"则是筛分效率降低的主要原因。 生产实践表明，大部分"难筛粒"要到筛子的排料端才能透过筛孔，甚至还有部分"难筛粒"混入筛上产物中，所以，原料中"难筛粒"含量愈多，筛分效率愈低。

物料颗粒最大容许尺寸与筛孔尺寸之间的一定比例关系还没有明确的规定，一般认为最大粒度不应大于筛孔尺寸的2.5～4倍。

B   被筛物料的含水量和含泥量

附着在物料颗粒表面的外在水分，对物料的筛分有一定的影响；而处在物料孔隙和裂缝中的水分以及物料的化合水分，对筛分过程则没有影响。

物料所含表面水分在一定范围内增加，黏滞性也就增大，物料的表面水分能使细粒互相粘结成团，并附着在大块上，黏性物私也会把筛孔堵住。这些原因使筛分效率大大降低。

同一种物料在不同筛孔尺寸的筛面上筛分时，水分对筛分效率的影响是不同的。筛孔尺寸愈大，水分的影响愈小。这是因为筛孔尺寸愈大，筛孔堵塞的可能性就愈小。另外,更重要的原因是因为水分在各粒级内的分布是不均匀的。粒度愈小的级别，比表面积愈大，水分含量也愈髙。因此，在筛孔大时,就能够很快将水分含量髙的细粒级别筛下去,筛上物的含水量大大降低，使之不致影响筛分过程的进行。因此，当物料含水量较高，严重影响筛分过程时，可以考虑采用适当扩大筛孔尺寸的方法来提高筛分效率。

水分对某种物料的筛分过程的真体影响，只能根据试验结果判断。筛分效率与物料湿度的 关系见图3-21。由图可知，水分对两种物料的影响是不同的，其原因是这两种物料具有不同的吸 湿性能。图中曲线说明，当物料含水分达到某一范围时，筛分效率急剧降低。这个范围取决于物料性质和筛孔尺寸。当物料所含水分超过这个范围后，颗粒的活动性重新提髙，物料的黏滞性反而消失。此时,水分有促进物料通过筛孔的作用，并逐渐达到湿法筛分的条件。这时，物料和水一起进行筛分。

如果物料中含有易于结团的黏性物质,即使在含水分很少时，也会粘结成团，使细泥混入筛上产物，而且也会很快堵塞筛孔。故在筛分黏性矿石时，必须采取有效措施来强化筛分过程,如用湿法筛分或者在筛分前进行预先洗矿,将泥质排除。还可以用电热筛网筛分潮湿而有黏性的矿石。

C   物料的颗粒形状

圆形颗粒易于透过方孔和圆孔:破碎产物大多为多角形，透过方孔或圆孔不如透过长方形孔 容易；而条状、板状和片状颗粒难以透过方孔和圆孔，而较易透过长方形孔。因此，可以通过选择适当的筛孔形状来克服颗粒形状的影响。

二、筛面种类及工作参数

A   筛面种类

筛子的工作面通常有三种:钢棒（或条)制造、钢板冲孔和钢丝编织。它们对筛分过程的影响，主要和它们的有效面积有关，见表3-7。

筛子的有效面积是筛孔所占面积与筛面面积之比，简称有效筛面。有效筛面愈大,单位筛面上的筛孔数目愈多，物料通过筛孔的机会越多，因而，筛面的单位生产能力和筛分效率就愈髙，但寿命较短。选用何种筛面，应根据具体要求确定。当筛分大块物料或磨损严重时,应采用耐磨的棒条筛或钢板冲孔筛,；当筛分中、细粒时，多采用钢丝编织筛。

B   筛孔形状

在筛分实践中，通常采用的筛孔形状有圆形、正方形、长方形。其中冲孔筛面的筛孔形状多为圆形；而编织筛面则有长方形和正方形两种。筛孔形状的选择，取决于对筛分产物粒度和对筛子生产能力的要求。

透过长方形筛孔的颗粒的粒度，大于透过尺寸相同的圆形和正方形筛孔的颗粒粒度。圆形筛孔与其他形状的筛孔比较，在名义尺寸相同的情况下,透过这种筛孔的筛下产物的粒度较小。 一般认为，实际上透过圆形筛孔的颗粒的最大粒度，平均只有透过同样尺寸的正方形筛孔的颗粒粒度的80%～85%。

筛孔形状对筛面的有效面积和矿粒通过筛孔的可能性都有影响。长方形筛孔的有效面积最 大，其次是正方形，最小是圆形。因此，其单位面积生产率也按上述顺序依次减小。长方形筛孔的另一个优点是筛孔不易堵塞，矿粒通过时只需与筛孔三面或两面接触，受到的阻力较小。其孔长方向顺着物料在筛面上的运动方向。它的缺点是容易使条状或片状矿粒透过，使筛下产物粒度不均勻。因此，长方形筛孔只能在筛分产物粒度要求不特别严格的情况下采用。

在选择筛孔的形状时，最好与物料的承状相吻合，如处理块状物料应采用正方形筛孔，处理 板状物料才采用长方形筛孔。不同形状筛孔尺寸与筛下产品最大粒度的关系，按下式计算

d_max = K · a

式中d_max——筛下产品最大粒度，mm；

a-筛孔尺寸，mm；

K——系数，见表3-8。

C   筛孔尺寸

筛孔愈大,单位筛面的生产率愈高,筛分效率也增髙。但筛孔的大小取决于采用筛分的目的 及对产品粒度的要求。当要求筛上产物中含细粒尽量少时，应采用较大的筛孔；反之，若要求筛 下产物中尽可能不含大于规定粒度的颗粒时，则应以规定粒度作为筛孔尺寸。在碎矿筛分流程中所采用的筛子的筛孔尺寸，应联系破碎机的工作来选择，其中预先筛分的筛孔尺寸一般在本段碎矿机的排矿口宽度与它的产物的最大粒度之间选择。而检查筛分的筛孔尺寸应取决于要求的最终碎矿产物的最大粒度,其值通常比细碎机的排矿口宽度大，具体数值应视碎矿机的负荷率确定。

D   筛面的运动特性

选矿厂采用的筛子，其筛面运动特性可以分为:筛面固定不动的固定筛和筛面作强烈振动的振动筛。实践经验指出，筛面固定不动,矿粒平行筛面运动,筛分效率很低，而振动筛由于筛面强烈振动,矿粒在筛面上以接近于垂直筛孔的方向被抖动；而且振动频率较高，所以筛分效率最髙。 转动的圆筒形筛,筛孔容易堵塞，筛分效率不高。各种筛子的筛分效率大致如下：

筛子类型    固定条筛     转筒筛    振动筛
筛分效率/%    50～60        60      85～95

即使是同一种运动性质的筛子,它的筛分效率又随筛面运动强度不同而有差别。筛面的运动可以使物料在筛面上散开，有利于细粒通过松散物料层而透过筛孔，筛分效率因此而提髙。但如果筛面运动强度过大或过小，都不利于细粒透过筛孔。

E   筛面的宽度和长度

对一定的物料，生产率主要取决于筛面宽度，筛分效率主要取决于筛面长度。在筛子生产率及物料沿筛面运动速度恒定的情况下，筛面宽度越大，料层厚度将越薄；长度越大，筛分时间越长。料层厚度减小及筛分时间加长都有利于提高筛分效率。当筛面窄而长时，筛面上物料层厚度增大，使细粒难以接近筛面和透过筛孔,给矿量和筛分效率降低；反之，筛面宽而短时，筛面上 物料层厚度减小,使细粒易于通过筛孔，但此时颗粒在筛面上停留时间短促,通过筛孔的概率减小，因此筛分效率也会降低。通常筛面的长度与宽度比值为2～3。

F   筛面的倾角

一般情况下，筛子是倾斜安装的，以便于排出筛上物料。倾角大小要合适，倾角过小，物料在筛面上运动速度太慢，虽然筛分效率高，但筛子的生产率减小；反之，倾角太大，物料排出太快，筛分效率降低。当筛面倾斜安装时，可以让颗粒顺利通过的筛孔尺寸只相当于筛孔的水平投影，如图3-22所示。能够无阻碍地透过筛孔的颗粒直径等于d = Icosa - hsina，式中I为筛孔尺寸，h为筛面厚度，a为筛子的倾角。由此可见，筛面的倾角愈大, 使颗粒通过时受到的阻碍愈大。因此，筛面的倾角要适当。表3-9所示为筛面的倾角与筛下物最大粒度及筛孔尺寸的关系。

筛面倾角的大小直接影响物料在筛面上的运动速度和筛分效率，如表3-10所示。由此可见，随着振动筛安装倾角的增大，筛面上物料的运动速度明显加快,同时，筛分效率下降。

三、操作条件

A   给矿量

给矿量增加，筛子的生产率增大，但筛分效率降低。原因是筛子负荷加重。生产实践证明, 随着筛子负荷的增加，筛分效率最初下降较慢,尔后即迅速下降。给料量过大时，筛面成为一个溜槽，实际上只起运输物料的作用。透过筛孔而进入筛下的产物为数极少。在小筛孔的筛面上由于给料量的增大所造成的筛分效率下降更为显著。因此，对于筛分作业，既要生产率高，又要保证较高的筛分效率，两者应当兼顾。

B   给料均匀性

均匀地向筛面给入物料和将其均匀地分配在筛宽上，是筛分过程相当重要的因素。给料的均匀性是指任何相同的时间间隔内给入筛子的物料重量应该相等；入筛物料沿筛面宽度方向的分布要均匀。让物料沿整个筛子的宽度铺满一薄层，既充分利用筛面，又有利于细粒透过筛孔，以保证获得较高的生产能力和筛分效率。为了保证给料的均匀性和连续性，应使物料流在未进入筛子之前的运动方向与筛面上料流的方向一致，并尽可能使进人筛面的物料流宽度接近于筛面宽度。

C   筛子的振幅和振次

在一定范围内，筛分效率和生产率随筛子振幅和振次的增如而增大。但振幅过大会使矿粒在空中停留时间长，反而减少了矿粒透筛的概率，降低筛分效率。而見振幅和振次过髙还可能损坏构件。生产中可根据物料的具体情况对筛子的振幅作适当的调整。调整的原则是：粒度粗、料层厚、密度大、黏滞性大的难筛物料用较大的振幅;而对粒度细、料层薄、密度小的易筛物料采用小振幅。筛分粗粒物料时宜采用较大的振幅和较小的振次;筛分细粒时则采用小振幅髙振次。