影响振动筛筛分效率的因素分析

影响振动筛筛分效率的因素分析

刘云凯

河南威猛振动设备股份有限公司 河南省新乡市453700

摘要：选煤厂筛分作业是不可缺少的一环，主要用于原煤的制备及产品处理，过筛的产物或者为最终产物，或者为后续分选提供材料。筛分设备是煤矿生产过程中不可缺少的一个重要环节，它不仅能将原煤破碎成合格的商品煤，还可以将其中混入的杂物分离出来，从而降低煤炭损失。筛分是为了达到合理利用煤炭资源的目的、保护环境，创造效益等等，都具有举足轻重的地位。因此如何提高筛分效率成为了当前选煤厂关注的焦点问题之一。文中论述了振动筛筛分效率影响因素，振动筛筛分效率受多种因素影响，在实践中，应结合实际情况，采取相应措施，在确保处理量，使筛分效率最大化。

关键词：振动筛；筛分效率；影响因素

1.前言

自20世纪50年代以来，振动筛在国内有过仿制的过程、自行研制，直至今天引进提高阶段。随着国民经济建设的快速发展，对振动筛提出更高的要求，特别是对其振动性能方面有新的认识与要求。振动筛的制造和使用，难免有种种问题，认识到这些问题产生的根本原因，并采取科学，合理的改进措施，是确保振动筛筛分工艺平稳进行的关键、高效重要超前。目前国内对于振动筛面倾角与筛分效率之间关系的研究还不够深入。本文将就筛分效果影响因素作一概述，为了高效设计振动筛、在实际生产中提供了理论与技术参考。

2.振动筛筛分理论

振动筛的筛分原理：筛分就是将物料经过筛面划分为不同粒级进行操作。随着国民经济建设的快速发展，对振动筛提出更高的要求，特别是对其振动性能方面有新的认识与要求。为了达到筛分的目的，筛面的物料应有合适的移动，一方面，使筛面上物料层呈疏松状；同时也可以将一些大尺寸的颗粒物料从筛面上抛掉，从而提高筛机生产能力，降低能耗及生产成本。另一方面物料与筛子运动推动堵塞筛孔的颗粒与筛面分离，有利于颗粒透筛。因此，需要经过一个连续的过程才能完成这一任务。两阶段都受多种因素影响。

3.影响振动筛筛分效率的因素

理想筛分效果为筛孔尺寸以下颗粒均透筛，比筛孔大的颗粒都保留在筛面。但是在现实的生产中，因原料中所含黏土及水分，使得本应进入筛下产品的细颗粒粘到粗颗粒表面，变成筛上产品，或者由于筛孔磨损，使原本应该是筛上产品的粗粒流入筛下。因此，对不同种类的原料进行分级时都会产生相应的影响因素，如粒度分布、含水率、细度等。这些影响因素归纳起来主要有物料性质、筛分设备的性能和操作管理等。

3.1物料性质的影响

物料性质主要是指物料的粒度，湿度和含泥量等、颗粒的形状和松散密度。通过对原煤和精煤在不同粒径范围内进行透筛试验，研究了入料颗粒直径变化对原煤透筛率的影响。按透筛难度大小，入料颗粒大小可分四类，粗颗粒（+1.5d）和阻碍颗粒（d-1.5d）、难筛粒（3d/4-d）和易筛粒（-3d/4）。煤的粒级组成和含水量决定了它的筛分性能。若煤中颗粒含量接近筛孔大小时，具有筛分效率高的特点。针对不同材料，水分含量对于筛分效果的影响是不一样的。

3.2筛面结构参数的影响

筛面运动方式筛面的运动方式对于筛分效率有很大的影响。固定不动筛面，筛分效率低。如振动电机安装位置不当、不适当地改变筛机结构等均会造成筛面抖动，从而降低了筛分效率。振动筛筛面使得颗粒沿筛面靠近垂直筛孔跳动，从而提高筛分效率。振动电机是振动筛最关键的部件之一，其性能决定着筛分效果。筛面长度与宽度一般来说，筛面宽度的大小对筛分机的处理能力有直接的影响，但筛面长度会影响筛分的效率。由于筛面是固定不变的，故可以通过改变筛网孔径来调节筛面长度。筛面的长度越大，物料留在筛面的时间越长，透筛的几率越大，因此筛分效率高。一般情况下，当筛分机工作时，从上往下，每经过一层物料后，就会有一部分物料通过筛面进入新的层段进行循环筛分。但是在实际筛分的时候，起初筛面上容易筛物料，透筛概率较大，且随筛分时间延长而增大，难筛物料增加，筛分效率逐步降低。这时可缩短筛面长度或增大筛面高度来达到降低透筛率和减少能耗的目的。

4.提高筛分效率的具体措施

1.增加振动的振幅和频率,振幅的增加会使筛孔堵塞的情况明显减少，还利于材料分层。且振幅频率升高，本实用新型能够提高筛面物料跳动数量，使得物料透筛的可能性增大，这对加快物料筛分速度，提高筛分效率是十分有益的，对粒度大的材料而言，选择振幅大，频率低的情况；对粒度细的材料，选择振幅小，频率高的情况。

激振力对振动筛生产率影响较大，生产率和激振力之间存在着指数关系，激振力提高导致生产率快速提高，并且堵塞率急剧降低。当激振频率大于或等于筛机固有频率时，由于共振现象的存在，导致筛网产生强烈的撞击和磨损，从而造成严重的故障。激振力增大，使振动强度加大，筛面对物料作用力增强，材料向上运动速度加快，生产率提高了。同时由于物料对筛面产生了一定程度上的冲击，使筛分效率和产品粒度减小。激振力太大会增加振动电机转轴两端头偏心块之间的摩擦，高速旋转时，容易对电机造成损伤，缩短电机的使用寿命。激振力过大也容易使筛体产生共振，造成机器损坏或设备事故等一系列问题。所以，怎样合理调节激振力，尤其重要。改变电机偏心块偏心距，由此，激振力幅值发生了变化，为了实现激振力调整功能。根据不同工况和要求选择合适的激振力来满足工作需求。通过对激振力大小的调整，由此获得最高生产率，延长电机使用寿命。

2.另外还有采用多路给料的方式，也可以增加筛分效率。普通采用的一路给料，物料供给到筛面以后，小于分离粒度的大部分物料在给料端就很快透过筛孔成为筛下产品，而距排料端的1/3~1/2的筛面，除了继续起一定的筛分作用外，主要是起了运输作用，因而筛面的利用率不高；

如果采用多路给料，相当于增加了筛面的宽度，减少了供给到筛面上的料层厚度，有利于细粒物料很快接触筛面通过筛孔，同时，充分地利用了筛面，减少粗颗粒不必要的运输路程，从而提高筛分工作效率。

3.一个好的设备离不开工人的操作。加强运行管理操作和维护对振动筛性能的发挥也有一定的影响。为了使振动筛高效率运行，必须严格按照操作规程精心操作，如给料要均匀、连续和适量，保证物料沿整个筛面宽度均匀分布，以利于细颗粒的透筛，获得较高的处理能力和筛分效率；

总结

研究显示物料振动筛分过程复杂，有多种影响因素。其中主要有筛面振幅和激振器的工作频率。探讨振动频率在材料筛选中的作用，可得如下结论。

1.物料从筛网表面脱离的瞬时速度，是物料筛选过程中的重要概念。物料输送速度直接影响筛分效果。

2.提高振动振幅与频率，能提筛选效率，提高高生产率，但是振幅提高比频率提高要好。在这之前，还曾考虑过提高振动频率以改善加工能力的问题，但是，其结果是造成了机器的损坏和横梁的折断，使用寿命大大缩短。

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