击振尼龙细筛（二）

    大石河选矿厂11个生产系统一直未全部安装机械敲打装置，有的还因为经常出现故障而不用敲打装置，导致细筛分级效率降低，筛孔堵塞比较严重，筛上产品中含有较多的-200目粒级，造成循环负荷大，筛上浓度低，影响二段磨矿效率。为了解决上述问题，该厂在三系统的二段细筛机上，安装了两台附着式混疑土振动器，代替机械敲打装置。整个筛体用橡胶金属弹簧支撑，采用晶体管延时断电器自动控制振动器的开停，每小时振动一次，每次两秒钟。实践表明，改进后的细筛分级效率、处理能力等技术指标都有所提高和改善。图7是采用振动器的细筛示意图。

    二段细筛机由两个长2630mm、宽2900mm钢板焊制的筛体组成。每个筛体内装有长1300mm、宽400mm的尼龙细筛12联，每6联筛子为一组，分上下两组，用槽钢支撑，每联筛子都分别与筛体勾挂。振动器固定在筛体背面的中间部位，当振动器的电机带动两个偏心块高速转动时，整个筛体连同12联筛子一起振动，筛孔得到疏通。弹性元件采用橡胶金属弹簧，分别装在筛体侧壁上部和筛体底板下部,共4个支撑点。经计算，每个支撑点使用两个弹簧。这种弹簧具有较大的阻尼作用，能减缓设备振动时对支架的冲击，并且便于固定。改进后细筛机的技术特性是：筛孔尺寸0.2mm筛面倾角55°,振动频率2850次/min,振幅1.5mm,振动力560kg,电机功率1.5Kw,振动器重量28kg.
    该厂采用改进振动装置后，取得如下效果：
    (1)三系统的生产考查表明，细筛机加振动器后改善了筛孔堵塞状况。与改进前相比较，在筛下产品品位基本相同的情况下，可使筛下产品产率从32.48%提高到69.99%,增加37.51%;-200目粒级回收率从48.62%提高到83.94%,增加35.32%;-200目粒级分级效率从32.51%提高到48.26%,增加15.75%.筛上产品中细级别的含量降低，筛上物浓度提高，有利于提高二段磨矿效率，为增加一段磨机处理量创造了条件。
    (2)投资少，电耗低，细筛单位面积生产能力增加，生产成本降低。三系统全部改装费用约800元,筛子使用台数减少12联，仅尼龙筛板每年可节约材料费2640元。
    (3)改进后的细筛机结构简单，维修工作量小，便于管理。

    南芬选矿厂两段细筛的敲打机构是联动的，即采用一个驱动机构实现对上下二段细筛的击振。图8示出该厂两段细筛结构。[next]
    该厂细筛的技术特性如下：
    筛面尺寸(宽×长)                                             400×1200mm
    筛面倾角                                                     56°
    筛孔尺寸                                                     0.2mm
    分离粒度                                                     0.1mm
    筛下-0.1mm含量                                               95%
    处理能力                                                     6～8.5t/(h?m2)
    打击次数                                                     21次/min
    电机功率                                                     2.2kW
    外形尺寸                                                     4900×3600×4000mm
    (长×宽×高)
    为了对国外细筛的技术性能有个比较全面的了解，特列出国外细筛性能一览表。
    B  分级原理

   细筛的分级原理如图9所示。矿浆流垂直筛条而与筛面相切(平行)给入，由于矿浆流动速度与矿浆(矿粒)的重力所产生的落体速度等作用，对固定不动的每一根筛条边棱产生一种机械性的“切割”作用。被“切割”下来的，称筛下物，未被“切割”下来的，称筛上物。其次，均匀给入的矿浆流还有一种重力分层作用。由于这两种怍用，实现了按颗粒大小进行分级，即呈筛下物的细粒级含铁量较高，筛上物的粗粒级含硅石较高，起着提高铁精矿品位的作用。
    由于在每一根筛条上，矿浆速度,浓度(粘度)、矿浆量都是变化的，实践上是很难用数学方程式表示出来。下面对筛分过程的运动状态进行一些分析。细筛筛分过程可以看作是分为两个阶段进行的。首先是矿浆流层中的细小颗粒透过大颗粒的缝隙降落到筛面上，然后是细小颗粒透过筛孔，成为筛下产品。
    细颗粒降落到筛面上的过程是一个随机过程。因此，其降落到筛面上某一位置也是一种随机现象。
    设筛条宽度为b,筛孔宽度为a,则细颗粒落到筛条上的概率为

    因为6＞＞a,所以P₁＞＞P₂.因此可以认为：筛下产品中的绝大多数颗粒是首先落到筛条上，然后沿筛条向下运动到筛孔而透筛的。即筛分过程中起主要作用的是滑动透筛，而不是直接透筛。[next]
    基于以上分析，建立变坐标系如图10.

    原点O_i通过球形颗粒重心，平行于筛面的直线为X_i轴,垂直于筛面且通过第i根筛条下棱边的直线为y_i轴，方向见图示。
    为简化计算，假定：
    (1)筛面是平直的；
    (2)矿粒为球形颗粒；
    (3)矿粒与矿浆流层中紧贴筛面的细粒薄层同速运动。
    此时，矿粒仅受重力作用，在X_i由O～(a-d_i/2)长度范围内，其运动方程为
                             X_i=υ_it+1/2g·sina·t²                         (1)
                             y_i=1/2g·cosa·t²                              (2)
    式中  t———矿粒由原点O_i运动到(x_i、y_i)点所需时间。
    从式(1)、(2)中消去时间t、得到矿粒的轨迹方程为

    考虑到细筛的每根筛条朝上部分的棱边有轻度磨损，因此可以认为，当矿粒运动至点xi、yi,即
                            X_i=a-d_i/2
                             y_i=d_i/2
    且满足条件a-d_i/2≥d_i/2,即d_i/2≤1时，直径为d_i的矿粒落入筛下和仍留在筛上的概率各为1/2,因此d_i即为该筛孔的努离粒度。