粉体工程-第二章 筛分.ppt

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1、第二章 筛分2.1 筛分原理2.2 物料的粒度组成和粒度分析2.3 筛分过程2.4 筛分机械,21 筛分原理2.1.1 筛分的定义及原理 2111 筛分的定义筛分：筛分就是将颗粒大小不同的混合物料，通过单层或多层筛子分成若干个不同粒度级别的过程。干筛湿筛干湿联合,筛分作用：分级（粗粒）、脱水、脱泥、脱介2112 筛分原理松散物料的筛分过程，可以看做两个阶段组成(1)易于穿过筛孔的颗粒通过不能穿过筛孔的颗粒所组成的物料层到达筛面（析离）；(2)易于穿过筛孔的颗粒透过筛孔（透筛）。物料应有适当的运动,2113 筛分过程,一、筛分机械对物料进行粒度分离，需经下列过程：(1)物料与筛面间的相对运动(2

2、)运动中物料分层，上层粗粒，下层细粒(3)运动到筛面的物料与筛孔尺寸比较，而后透筛或留在筛上。,筛分是否顺利，被筛物料的粒度组成是个重要因素，当然还与其它机械方面因素有关。按被筛物料粒度与筛孔尺寸的差别可将其分为：易筛粒、难筛粒、阻碍粒子。,二 易筛粒、难筛粒、阻碍粒子 在筛分过程中，以筛孔尺寸为比较标准，可将被筛物料分为几个可筛性等级：易筛、难筛、阻碍粒子。设筛孔尺寸为L，则:易筛粒子 难筛粒子 阻碍粒子 0d0.75L 0.75LdL Ld1.5L 影响不大1.5Ld,2.1.1.4 筛分概率矿粒通过筛孔的概率受到下列因素影响：(1)筛孔大小；(2)矿粒与筛孔的相对大小；(3)筛子的有效面

3、积；(4)矿粒运动方向与筛面所成的角度；(5)矿料的含水量和含泥量。,2.1.1.5 透筛概率公式的推导 从颗粒尺寸与筛孔尺寸的关系进行讨论，并假定某些理想条件(如颗粒是垂直地投入筛孔)。得到颗粒透过筛孔的概率的公式。假设有一个由无限细的筛丝制成的筛网，筛孔为正方形，每边长度为L。如果一个直径为d的球形颗粒，在筛分时垂直地向筛孔下落。,如果矿粒投到筛面上的次数有n次，其中有M次透过筛孔，那么颗粒透过筛孔的概率p就是：,d0.75L，难筛粒,上式说明，筛孔尺寸愈大筛丝和颗粒直径愈小，则颗粒透过筛孔的可能性愈大。,若考虑筛丝直径：,2.1.1.5 总结易筛粒子、难筛粒子、阻碍粒子特点：上述情况说明

4、，被筛物料中，各粒级的过筛程度是不同的。易筛粒子透筛程度高，筛分的效果好；愈接近筛孔尺寸的物料，愈难透筛，筛分的效果愈差。易筛粒的含量越高，筛分效果越好，筛子的利用率越高。,2.1.2 筛分效率及其影响因素,2.1.2.1 筛分效率（screening efficiency）,一、衡量筛子的工艺指标:处理能力和筛分效率 处理能力:即筛孔大小 一 定的筛子每平方米筛面面积每小时所处理的物料吨数(t/(m2h)，它是表明筛分工作的数量指标。,筛分效率（E）：指实际得到的筛下产物质量与入筛物料中所含粒度小于筛孔尺寸的物料的质量之比。筛分效率用百分数或小数表示。E实际意义反映筛分过程的完善程度和筛分产

5、物的质量，故是质量指标。,筛分效率，筛下产品质量；入筛原物料质量；入筛原物料中小于筛孔的级别的含量，。,二、筛分效率公式推导,、很难测定，因此采用推导公式：,(1)原料质量应等于筛上和筛下产物质量之和，即,(2)原料中小于筛孔尺寸的粒级的质量，等于筛上产物与筛下产物中所台有的小于筛孔尺寸的物料的质量之和。,上式是指筛下产物中不含大于筛孔尺寸颗粒的条件下的物料方程，、代表百分含量。,考虑筛下产品中有大于筛孔的颗粒存在：,问题：、之间的关系？三 筛分效率的测定方法一：检查筛分法 方法二：筛分分析法,四、总筛分效率E总和部分筛分效率E部,被筛物料中，各粒级的过筛程度是不同的。易筛粒子透筛程度高，筛分

6、效率E大；愈接近筛孔尺寸的物料，愈难透筛，筛分效率E愈低。显然，易筛粒子的筛分效率E大于总体物料的筛分效率E，而难筛粒子的筛分效率E小于总体物料的筛分效率E。因此，物料的筛分效率E就有E总和E部之分。,E总和E部概念 E总用所有小于筛孔尺寸物料.。E部用小于筛孔尺寸物料中某个粒级或某几个粒级(总之不是小于筛孔尺寸 物料的全部粒级).。E总和E部计算同前。E总和E部关系：E易E总E难(2)E总和E部应用 E总应用:评价筛子的筛分质量 粉碎流程计算中数质量计算 设备选择时Q计算,E部应用：除上面外还有确定筛分产物的粒度特性。由于E部反映出物料在筛分过程中存在着快慢不平衡状态，这就使我们在生产实际或

7、设计中，有可能利用增大筛孔尺寸L和降低筛分效率E的办法，来提高生产率Q。,五、总结1、定义2、公式推导3、总筛分和部分筛分效率的定义及应用,212.2 影响筛分效率的因素,A:物料的性质B:筛子的性能,A 入筛原料性质的影响,(1)含水率。物料的含水率又称湿度或水分。改善方法:表面活性物质加到含水物料中;用不能被水润湿的材料制成筛面。,(2)含泥量。黏土质物料和黏性物料采用特殊的措施。这些措施包括:湿法筛分；筛分前预先脱泥；对筛分原料进行烘干。用电热筛面筛分潮湿且有粘性的矿石.,(3)粒度特性。,原料中所含的难筛粒及阻碍颗粒粒级的含量;颗粒的形状。(4)密度特性。同一密度时，一般对筛分没有影响

8、；粗、细颗粒存在密度差时，情形就大不一样。B 筛子性能的影响(1)筛面运动形式。,在振动筛中，筛面的运动形式有圆振动、直线振动和椭圆振动几种。输送能力 透筛能力,(2)筛面结构参数。1)筛面宽度与长度。我国筛宽一般在25m以内一般是在确定筛宽后，再根据长宽比确定筛长。我国矿用振动筛的长宽比多采用2，煤用振动筛的长宽比为25。,3)筛孔的大小、形状及开孔率。dmax=kL dmax 筛下产物的最大粒度,(3)操作条件的影响。对一定的筛子和筛分原料而言，操作条件主要是指给料的数量和给料方式。,213 级别筛分效率与总筛分效率 21.31 级别筛分效率级别筛分效率:就是筛下产品中某一级别颗粒的质量与

9、入筛物料中同一级别的颗粒的质量之比。E表示,2132 总筛分效率总筛分效率等于按筛下的粒级计算的筛分效率减去筛下产物中混入的大于规定粒级的筛分效率。,22 物料的粒度组成及粒度分析221 粒度组成及粒度分析方法粒度：就是颗粒(矿块)大小的量度，它表明物料粉碎的程度，一班用mm(或m)表示。单颗粒一般用直径D表示。,2211 粒度表示法,一 单颗粒 a形状规则：球体-直径表示，立方体-边长表示 b不规则：平均直径、当量直径。平均直径表示法，主要取单颗粒几个方向上的尺寸大小的平均值，具体分为算术平均直径、几何、调和平均直径等。,如扁平状：长-L,宽-b d算术=（L+b）/2 d几何=（Lb）1/

10、2 d调和=（2Lb）/（L+b）近似立方体：h-高，d算术=（L+b+h）/3 d几何（体积）=（Lbh）1/3 d几何（表面积）=（Lb+Lh+bh）/31/2 d调和=（3Lbh）/（Lb+Lh+bh）,二、矿粒群的表示方法粒级-把粒群按粒度大小分成若干粒度级别，这些粒度级别称-。,粒度组成-粒群中各粒级的相对含量或物料在各粒级中的分布情况。由于粒度组成资料对选矿工作非常重要，故对粒度分析法、粒度分析结果的处理要重点掌握。,上下限法 用于窄级别 物料如-10mm+8mm；3 2mm;平均直径法 用于较宽级别物料，d平获得粒度分析粒度组成数据处理计算d平。,其表达式有下列几种：d算术=ri

11、di/rid几何=（d1r1d2r2.dnrn）1/ri d调和=ri/（ri/di）,思考题 1 对粒度组成一定的物料,上述三种计算方法的结果大小比较?),平均直径计算实例：A窄级别 如-60mm+40mm d算术=（60+40）/2=50mm d几何=（60.40）1/2=49mm d调和=2（40.60）/（60+40）=48mm B宽级别例 d算术=31.0mm d几何=25.0mm d调和=17.3mm 平均粒度只反映了物料粒度组成的某一个方面，两种粒度组成不同的物料，可能平均粒度相同，为了对其加以区别，需引进以下概念。,偏差系数K偏：k=/d算术=(di-d算术）2ri/ri1/2

12、 将上述的粒度组成、平均粒度、偏差系数几个概念综合起来，就能较全面地表述物料的粒度特征。,粒度分析法（sizing analysis）,一 筛分分析 screening（1）做法：用几个或十几个成套的筛子（筛孔尺寸由上至下逐渐减小）进行粒度分离。（2）应用 25030.043mm（3）优缺点：设备简单、操作方便。但受颗粒形状影响大。,二 水力分析（1）原理：利用颗粒在水介质中沉降速度的不同进行颗粒分离。（2）应用：较细粒物料。（3）优缺点：三 显微镜分析（1）原理：在显微镜下，用肉眼直接测定物料的几何尺寸-最直接的方法。（2）应用：较细粒物料，一般对选别产品或水析结果进行检查。（3）优缺点：,

13、四 其它方法,总之：（1）筛析是最常用的亦是最基本的方法。（2）几种方法联合应用，可扬长避短，使结果更好地反映物料粒度组成情况。（3）除此之外，研究人员要掌握几种现代粒度分析方法。,2.2.2 筛分分析screening（筛分分析方法、筛子的选择、筛分分析步骤及要求）,一 种类：两种干法、干湿联合 选择依据：粒度粗细、含泥否。二 干法筛析实验中常用 做法：应用：粒度较粗-0.075mm60%,0.043mm以上，干物料-粉碎产品。,三 干湿联合矿石可磨性实验中常用此法。应用：粒度较细-0.075mm60%，-0.043mm以下，湿物料-磨浮产品。做法：将被筛物料用湿筛法筛去-0.075毫米粒级

14、，筛上物烘干，再用0.075毫米筛子干筛，直到符合要求；最后将干筛筛上物用套筛进行筛分分析；干筛和湿筛的-0.075毫米物料可供水析。,2.221 标准筛,筛子-标准筛、非标准筛。一 非标准筛：筛分物料3mm 筛孔尺寸多种，3150mm 筛孔形状多为方形,二 标准筛：用于筛-6mm物料 a 标准筛特点：制作精细-盖底材质好-合金、金属,筛孔尺寸标准 b标准筛参数：（1）筛号或目：常用单位长度或单位面积上筛孔的数目表示。(2)筛比M：两相邻筛子的筛孔尺寸 之比。有基本筛比和附加筛比之分。（3）基筛：以某筛孔尺寸为基准的筛 子。以此来推算其它筛子的筛孔尺寸。,C选矿常用标准筛（1）泰勒筛制 筛号：

15、以筛孔数目/英寸来表示。如200号-也叫200目，筛孔尺寸为0.075mm（200个筛孔/英寸）。基筛：200目筛 200个筛孔/英寸。筛比：两种-基本筛比21/2 和附加筛比21/4。由于一个基筛两个筛比，这就构成了该筛制的两个筛序。,筛序：基本筛序：100目 0.105x21/2=0.150mm 150目 0.075x21/2=0.106mm 200目 0.075mm 270目 0.075/21/2=0.053mm,附加筛序：150目 0.106mm 170目 0.075x21/4=0.090mm 200目 0.075mm 250目 0.075/21/4=0.063mm 270目 0.06

16、3/21/4=053mm 一般基本筛序常用，很少单独使用 附加筛序，多数为与基本筛序配合使用。,（2）其它筛制 前苏联：筛号，筛孔数目/cm，基筛 400目 筛孔尺寸0.04mm，筛比101/20=1.122 此外尚有上海筛、德国筛、国际标准 化组织标准筛等。一般矿物工程常用泰勒筛，国内常用 上海筛、沈阳筛、浙江筛。,水泥行业使用的万孔筛（每平方厘米约10000个孔），如果换算成泰勒筛网目，相当于多少目？,2.2.2.2 筛分分析,一 步骤：取有代表性试样 将试样放入最上层筛并将套筛放入振筛机 启动振筛机并记时（1030分）将每一粒级称重、记录 计算损失率 后处理-图、表。,二 要求：时间 筛

17、1030分钟 终点检验手筛一分钟，看筛下物的量，若小于筛上物的1%，则认为已到筛分终点，或者不大于物料总质量的0.1%，否则未到。,数据计算-小数点后两位，损失率=（QQi）/Q1%注意：操作要认真、潮湿物料要烘干。最后要填表绘曲线粒度组成曲线。,思考题:1、筛分终点的判断标准哪个标准更好?2、取哪个筛子进行检验?3、损失的矿量怎么处理?4、问题：原矿有矿泥，如何筛析？,三 目的:求得各粒级的质量百分数(产率)，从而确定物料的粒度组成。,筛上累积产率（正累积）：大于某一筛孔的各级别产率之和，即表示大于某一筛孔的物料共占原物料的百分率。筛下累积产率（负累积）：小于某一筛孔的各级别产率之和，即表示

18、小于某一筛孔的物料共占原物料的百分率。,四、结果处理,2.2.3 粒度特性曲线及粒度特性方程式 2231 粒度分析曲线,名词:粒度特性 粒度特性曲线 一 分类：部分与累积粒度特性曲线两种 二 部分粒度特性曲线(1)绘制在算术坐标纸上，横坐标为粒度d，纵坐标为产率r作图。例 某物料的粒度组成见下表,(2)特点能真实反映每个粒级物料量的变化情况。(3)应用矿物工程上常用此曲线。三累积粒度特性曲线（常用三种rd，rlgd，lgrlgd）矿物工程上累积粒度特性曲线要比部分粒度特性曲线用的多。,2.2.3.2 算术坐标法rd：,特性曲线的作用：1求任意粒级的产率或某产率对应的粒度。2求最大块粒度（筛下累

19、积产率95%或80%）3判断物料的大致粒度组成（研究粉碎机性能）,下面以正累积rf（d）曲线为例：若曲线呈直线，表明物料粒度分布均匀。若曲线呈凸线，表明物料中粗级别占多数。若曲线呈凹线，表明物料中细级别占多数。负累积r f（d）曲线则相反。,练习题：对某矿石取100g，试样用套筛进行筛分分析，各层筛子的筛孔尺寸分别为10、8、6、4、2mm，各筛子的筛上产品分别为0、10、15、20、28、27g，请将实验数据自己设计表格填入表中；并绘制筛分粒度特性曲线，找到该矿石的最大粒度并指出该矿石的粒度组成。,算术坐标法绘制曲线的特点：优点绘制简单、应用方便。在选厂设计流程计算中常用。缺点粒度范围宽时，

20、横坐标太长，若按比例缩小，则导致细级别点过密，故出现了下面的 2.2.3.3 半对数rlgd曲线,A 绘制 在半对数坐标纸上，以横坐标为粒度lgd，纵坐标为累积产率r作图。B 用途同前。C 特点：1、优点绘制方便。若用标准筛筛析时,由于筛比为常数,故横坐标各点间隔相同.L1 LgL1 L2=L1M LgL2=LgL1+LgM L3=L1MM LgL3=LgL1+2LgM L4=L1MMM LgL4=LgL1+3LgM,2、克服了按比例缩小使细粒级点过密的不足，但延长了细粒级部分，却压缩了粗粒级部分。3、缺点曲线不能交于r=100%处。,2.2.3.4 全对数lgrlgd曲线,1、绘制在全对数坐

21、标纸上，以横坐标为粒度的对数lgd，纵坐标为累积产率的对数lgr作图。2、特点：若物料粒度分布均匀则呈直线实践中细粒级物料尤其是磨矿产品往往如此。3、用途同上，此外，可用于推断细粒级产率，从而免去水析等。还可得出粒度特性方程(下节讲)。总之，还有其它形式的特性曲线，应根据需要和用途来选取并绘制，广泛应用的为第一、二两种，第三种主要用于理论研究。,2.2.3.5 粒度特性方程,粒度特性方程概念（p19）：粒度特性方程建立的依据：粒度特性曲线，由直线斜率、截距得出。下面介绍两种：Gaudin Schuhman（高登-舒曼）方程 RosinRammler（罗逊-莱蒙勒尔）方程。,一 GaudinSc

22、huhman（高登-舒曼）方程,直角坐标系直线方程 y=kx+a 对数坐标系中 lgy=klgx+lga y=axk(1)方程形式 y=axk 其中y负累积产率%x粒度（筛孔尺寸）mm k指数，与物料性质有关 a参数，与物料性质有关,(2)式中k、a物理意义 k决定了粒度特性曲线的弯曲方向和弯曲度。如正累积：k1 曲线凸形、下弯、粗粒为主、k越大，上弯曲度越大。k1 曲线凹形、上弯、细粒为主、k越小，下弯曲度越大。k=1 直线，均匀分布。负累积则相反。总之，由k值可以判定物料是以粗粒还是细粒为主或是均匀分布。,a决定了粒度特性曲线的倾斜程度、物料粒度范围宽窄，a越大，物料粒度范围越窄，曲线倾斜

23、度越大。反之亦然。当x=x理论最大时，y=100%则a=100/xk理论最大由此可知，当k一定时，a与x理论最大成反比，故a间接反映了物料粒度范围宽窄。k、a值确定：在全对数曲线上找两点;或用最小二乘法求得。,二 RosinRammler（罗逊-莱蒙勒尔）方程,（1）方程形式 R正累积产率%;x粒度（筛孔尺寸）mm b、n参数，与物料性质有关（2）b、n值确定：对方程取两次对数得lg（lg100/R）=nlgx+lg(blge)，以lg（lg100/R）对lgx作图应为一直线，然后求出直线斜率、截距即可得出n、b。,两方程间关系 实践证明：RosinRammler 方程是 Gaudin Sch

24、uhman方程的推广，后者只 是前者的近似式。推导见讲义。,2.3 筛分过程2.3.1 筛分动力学及应用,一 筛分动力学研究对象 筛分动力学筛分过程中E与t关系 二 筛分动力学公式原理及推导,筛分动力学应用（Et、EQ、EH关系）,一 筛面长度H与筛分效率E关系 从最简单筛面运动分析起：设物料沿筛面运动速度为v，且沿整个筛面长度保持不变。则筛分时间t=H/v 代入E=tn/（a+tn）得 E=Hn/（avn+Hn）,当用同种筛子，筛同种物料仅筛子长度不同，参数a、n应相同，而v也相同时，便可得出长度分别为H1、H2的筛子的筛分效率E1和E2。E1=H1n/（avn+H1n）E2=H2n/（av

25、n+H2n）H1n/H2n=E1（1-E2）/E2（1-E1）应用：（1）求n 对筛子生产厂（2）求E 已知H1、E1及H2，求E2。（3）求H 已知H1、E1及E2,可求H2.,二 筛分效率E与Q关系 这两指标间关系与很多因素有关物料性质、筛子结构、操作条件等。为研究方便，设用同一台设备，筛分同一种物料，操作条件相同。（1）生产率Q与时间t关系 在上述条件下，生产率Q与时间t成反比即 Q1/Q2=t2/t1,（2）生产率Q与筛分效率E关系 将上式代入1-E=e-ktm取对数整理得 tn=lg（1-E）/（-klge）故 t1=（lg（1-E1）/（-klge）1/n t2=（lg（1-E2）

26、/（-klge）1/n,Q1/Q2=t2/t1=E2/（1-E2）1/n/E1/（1-E1）1/n,应用意义：已知某筛子的Q1、E1，变动Q2时求E2，反之，变动E时可求Q。,2.4 筛分机械2.4.1 筛分机械分类筛分机械的种类繁多，一般按其结构、工作原理和用途，将其分为以下几种类型。,2.4.2 固定筛固定筛是最简单、也是最古老的筛分机械，筛面由许多平行排列的筛条构成，排列的方向与筛上料流的方向相同或垂直。筛面成水平安装或倾斜安装，工作时固定不动，物料靠自重沿筛面下滑而筛分。,固定筛有棒条筛、条缝筛、弧形筛、旋流筛和滚轴筛之分：棒条筛 又分为格筛和条筛，格筛多用于粗碎矿仓前；条筛多用于粗碎

27、或中碎前预先筛分，安装角度40-50；条筛的筛孔尺寸为筛下物所要求的粒度的倍，但一般不小于50cm，筛面宽度大于最大块尺寸的2.5倍，筛面长度是宽度的2倍。,条筛的生产率用下式计算；,条缝筛筛条较细，筛缝较小（一般0.25-l mm）用于矿浆的初步脱水。弧形筛和旋流筛属于新型固定筛。弧形筛筛面沿筛上料流方向呈圆弧形，筛条与筛上料流方向垂直；旋流筛的筛面是圆锥形，筛条近似与母线平行。它们可用于矿浆的初步脱水、脱泥或脱介，工作时皆利用矿浆沿筛面运动时产生的离心力强化筛分。,滚轴筛筛面由多根旋转的滚轴排列而成，安装倾角较小。固定筛构造简单，寿命长，尤其不消耗动力，设备成本和运行成本低。因此，虽然生产

28、能力和筛分效率较低，但仍在广泛使用。,补充：滚筒筛,滚筒筛的筛面为圆柱面或圆锥面，沿筛筒的对称轴面装有转轴，转筒随转轴转动，圆锥面筛筒水平安装，物料由小端给入，并随滚筒转动被带到一定高度，受重力自行落下，如此反复实现物料的筛分。生产能力低、易堵塞，筛分效率低,3振动筛筛框作小振幅、高振次的筛分设备。,按振动特性可将其分为：/自定中心振动筛/单轴振动筛 纯惯性振动筛 振动筛/惯性振动筛双轴振动筛 共振筛/电磁共振筛 其它 按筛框运动特性可将其分为下列两类：作圆或椭圆运动单轴振动筛、旋回筛等 做直线运动 双轴振动筛、共振筛等,筛分机的筛面一般是倾斜安装的，筛面与水平面的夹角称为筛面倾角。倾角的大小

29、与筛子的生产率和筛分效率有密切的关系。,对于水平筛面，筛分粒度基本上等于筛孔尺寸，但倾斜筛面的筛分 粒度要比筛孔尺寸小.,颗粒能够无阻碍地透过筛孔的有效尺寸是筛孔尺寸L在平面上的投影值：d=Lcos-hsin对于筛孔大小一定的筛面，倾角 越大，颗粒透筛的通道越窄，筛分粒度越小；筛面厚度h越大，这种情况越突出。问题：筛孔尺寸为20mm的筛子能否得到筛下产品粒度小于15mm的筛分产品？倾斜筛面不仅使筛分粒度相对减小，而且使筛分不甚严格。近似筛分,243 振动筛,振动筛根据筛框的运动轨迹不同分为圆运动振动筛和直线运动振动筛两大类：,圆运动振动筛,直线运动振动筛,振动筛是选矿厂中普遍采用的一种筛子，它

30、具有以下突出的优点：,(1)筛体以低振幅、高振动次数做强烈振动，消除了物料的堵塞现象，使筛子有较高的筛分效率和生产能力。(2)动力消耗小，构造简单，操作、维护检修比较方便。(3)因为振动筛生产率和筛分效率很高。故所需的筛网面积比其他筛子小，可以节省厂房的面积和高度。(4)应用范围广。适用于中、细碎前的预先筛分和检查筛分。,2431 惯性振动筛,一、构造国产惯性振动筛有SZ型和SXG(悬挂式)型等型号。,SZ12502500惯性振动筛,二 惯性振动筛的工作原理示意图,筛箱,筛网,椭圆形板簧,滚动轴承,重块,偏心重轮,三角皮带轮,主轴,演示,主轴带动偏心轮上的偏心块作圆运动产生惯性离心力，使轴承沿

31、某一中心线作椭圆运动。(1)惯性离心力Fm激振力,Fm=mR2 m-偏心块质量R-偏心距-偏心轴角速度,三点说明：A、离心力方向总是背离转动中心。B、作用在主轴上，使主轴产生位移。C、Fm可分解为x、y两个方向分力，x方向分力使主轴水平运动，y方向分力使主轴上下运动。因弹簧。,在惯性离心力作用下，使筛面随主轴周期性的向上、向下、向前、向后运动即筛框产生了振动，故Fm也叫激振力。（2）惯性离心力FM 整个筛子包括筛框、负荷等重量M作用在主轴上，由于主轴作椭圆运动，这些重量也会产生惯性力 FM=MA2（32）A筛子振幅,据振动平衡理论，当筛子处于平衡时有 Fm=FM mR2=MA2 mR=MA,三

32、 影响因素及振幅调节,（1）影响因素 上式得：A=mR/M 主要是物料影响：Q增加，M增大，则A减小，会导致分层不好，E降低。Q减少，M减小，则A增加，会使颗粒跳出筛面，E降低。,由上式知，A与R、M成反比。为适应某种物料粒度处理能力，保持筛分效率E不变，可做如下调节：(2)振幅A调节 d影响的调节：在d增大时，需更大的A，可增大m或R 在d减小时，需更小的A，可减小m或RQ影响的调节：在Q增大时，需更大的A，可增大m或R 在Q减小时，需更小的A，可减小m或R,四 应用及存在问题,（1思考题：能否从原理图上找出该种筛子存在的机械上的问题及应用？参考P31图）2应用：因振幅不能过大（A3mm，只

33、有给料均匀才能满足，所以适用于细粒物料的筛分，入筛物料的最大粒度100mm，筛分机规格不能太大。筛子可安装在1525的倾斜的基础上；用于选煤厂、焦化厂和选矿厂对煤、焦炭、矿石的筛分；,为了克服皮带轮中心随筛框一起作椭圆运动现象，研制出了自定中心振动筛。这种筛子工作时，皮带轮中心线在空间的位置几乎保持不变，故可增大A。,2432 自定中心振动筛,国产自定中心振动筛的型号为szz，筛面面积有各种规格，每种规格筛于又分为单层筛网(szz1，)与双层筛网(szz2)两种；一般均系吊式筛，但也有座式筛。,一 自定中心振动筛的构造及原理,结构特点：（1）传动轴或主轴是偏心的，偏心距为A。（2）皮带轮上的轴

34、孔和皮带轮的几何中心不同心，不平衡块与轴偏心方向呈相位角。,自定中心振动筛的工作原理,自定中心振动筛与惯性振动筛的区别,二 回转体和动力平衡（1）回转体：筛框（包括负荷Q）为M随主轴旋转，作用在主轴上。不平衡块（质量为m）作用在m中心线上，随主轴旋转。这两部分质量之和，是整个系统的质量，系统的质心在自定中心上。,自定中心振动筛自定中心的原因,运动,演示,(2)动力平衡 筛子在运转过程中，两回转体均绕系统的质心旋转，分别作半径不同的圆运动。在远离共振区，筛子处于平衡运动状态时，两回转体旋转所产生的惯性离心力大小相等而方向相反。设M的运动半径为A，m的运动半径为R，则有 FM=MA2 Fm=mR2

35、 MA=mR,三 自定中心 指在运转过程中，自己实现皮带轮中心线在空间位置几乎保持不变。实现的措施有：轴偏心，偏心距R等于振幅A.偏心块m，方向与轴偏心相反。符合MA=mR。实际制作时，先定M（Q）和A，然后考虑R大小，再配重m，同时考虑弹簧刚度等。另外还有采用轴承偏心式。,轴承偏心式自定中心振动筛,四 调节及应用 调节：在实际生产中，筛子的振幅A还是要受Q的影响，可能使平衡关系遭到破坏，这时需对其进行调节。增大或减小偏心块重量m 增大或减小偏心距R 应用：由于A受Q大小的影响，要求给料均匀，故适宜处理中细粒物料。比前者Q要大，适用于大中型选厂。,因自定中心振动筛远离共振区工作，而开停机时要经

36、过共振区，开机共振区工作共振区停机，为克服此缺点，设计了重型振动筛。设置了自动平衡振动器，从而自动调节振幅A。适用于筛粗粒物料。,五 自定中心振动筛的性能与用途,与惯性振动筛相比，振幅较大，入筛物料粒度提高到150mm，但筛分机规格也不能太大。,2433 重型振动筛,国产重型振动筛的型号为SZX型，有单层筛和双层筛两种：,这种振动筛结构比较坚固，能承受较大的冲击负荷，适用于筛分大块度、体积质量大的物料，最大入筛粒度可达350mm。,重型振动筛的原理与自定中心振动筛相似，但是振动器的主轴完全不偏心，而以皮带轮中的自动调整器来达到运转时自定中心的目的。,重型振动筛主要用于中碎机前的预先筛分，可代替

37、筛分效率低、易阻塞的棒条筛；对于含水、含泥量高的矿石，可用于中碎前的预先筛分及洗矿，其筛上物进入中碎机，筛下物进入洗矿脱泥系统。,2.434 直线振动筛,双轴振动器的示意图及工作原理,振动方向角通常选择45，筛上物料的排除主要靠振动方向角的作用，所以筛子通常水平安装或呈5-10安装。,激振力大，振幅大，振动强、筛分效率高，可以处理粗粒级物料，但结构复杂，需要较好的润滑条件。,2435 共振筛接近共振状态下工作,一 分类 弹性连杆式、惯性式、电磁共振式等。二 电磁共振筛（见图3-3）原理：通入交流电时，电磁铁产生交变磁 场，从而对衔铁交替的吸引排斥，使筛框振动。这里弹簧是个重要部件，它的作用有：

38、平衡机体的惯性力、将振动器产生的较弱的机械脉冲变成较强的振动作用于筛框上。,演示,三、弹性连杆式共振筛,特点：优点Q大，E高，A较大，电耗少，结构紧凑等。缺点制造工艺复杂。应用：适用范围广，金属、煤等。总之，振动筛以低振幅，高振次，E和Q都较高，而获得了广泛应用。,244 其他筛子,245 筛子生产能力计算,2451 固定筛生产能力计算在生产实践中，固定筛的生产能力一般按下式进行计算：,矿石的容重,内部插值法确定数值,练习：SZZ-9001800型筛分机，筛孔尺寸5mm，处理松散度为4.2t/m3，中等硬度矿石，含水率5%，其筛分效率为78%，试计算该筛子的处理量？,2.4.6 筛子的使用与维

39、护2461 筛子的使用 A 启动筛分机以前的检查传动带、轮胎联轴器、筛网、其它零部件等 B 筛分机的启动和停车筛分机空载启动和停车;逆工艺流程启动，顺工艺流程停车C 筛分机的润滑主要是指对振动器轴承的润滑。,462 筛子的维护(1)在正常运转中，应密切注意轴承的温度，一般不得超过40最高不得超过60。(2)运转过程中注意筛子有无强烈噪声筛子振动应平稳，不准有不正常的摆动现象。当筛子有摇晃现象发生时应检查四根支承弹簧的弹性是否一致，有无折断情况。(3)设备在运行期间，应定期检查磨损情况，如已磨损过度应立即予以更换。,(4)经常观察筛网有无松动，有无因筛网局部磨损造成漏矿；遇到上述情况立即停车进行修理。(5)筛子轴承部分必须保持润滑，当轴承安装良好、无发热、漏油时，可每隔一星期左右用油枪注入黄油一次，每隔两月左右应拆开轴壳，将轴承进行清洗，重新注入洁净的黄油。,