振動(dòng)篩是礦山選礦設(shè)備及砂石生產(chǎn)線中的重要環(huán)節(jié)，在本文中將詳細(xì)為用戶分析研究決定振動(dòng)篩篩分效率的影響因素。
1 關(guān)于篩面的結(jié)構(gòu)參數(shù)
(1)其一：篩面的長(zhǎng)度和寬度
從一般意義上來(lái)說(shuō)，篩面寬度直接影響生產(chǎn)率，而篩面長(zhǎng)度則直接影響振動(dòng)篩的篩分效率。篩面長(zhǎng)，則物料在篩面上的停留時(shí)間長(zhǎng)，透篩機(jī)會(huì)相應(yīng)地多，所以篩分效率高。而實(shí)際上，篩面寬度對(duì)于篩分效率、篩面長(zhǎng)度對(duì)于篩分能力也都有不同程度的影響。經(jīng)昆鼎重機(jī)專家長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)分析與現(xiàn)場(chǎng)觀察，認(rèn)為一般寬長(zhǎng)比為1：2-1：3為宜。篩分效率與物料在整個(gè)篩面上經(jīng)歷的時(shí)間之間的關(guān)系為：在開(kāi)始時(shí)刻，透篩概率較高。因?yàn)殚_(kāi)始時(shí)篩面上的細(xì)粒級(jí)物料較多，單位時(shí)間內(nèi)的透篩概率較大，當(dāng)經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，留在篩面上的物料粒徑多數(shù)為接近篩孔尺寸的難篩物料，即使物料在篩面上停留再長(zhǎng)時(shí)間(篩面的長(zhǎng)度很大)，也很難增加物料的透篩概率，從而導(dǎo)致篩機(jī)工作效率降低。因此，選取合適的篩面長(zhǎng)度可以有效提高篩分效率。
(2)篩孔形狀與尺寸
篩孔形狀的選擇主要取決于對(duì)篩分產(chǎn)物粒度和對(duì)篩下產(chǎn)品用途的要求。圓形篩孔與其他形狀的篩孔相比，在名義尺寸相同的情況下，透過(guò)圓形篩孔的篩下物粗度較小，例如透過(guò)圓形篩孔顆粒的平均***大粒度只有透過(guò)同樣尺寸的正方形篩孔顆粒的80％-85％。而長(zhǎng)方形篩孔的篩面有效面積大，篩面質(zhì)量輕，生產(chǎn)能力大，同時(shí)透過(guò)篩孔的物料粒度大于透過(guò)名義尺寸相同的圓形和正方形篩孔的物料粒度。因此，為了獲得更高的篩分效率，必須針對(duì)不同的篩分物料選擇不同的篩孔形狀。如處理塊狀物料選擇正方形篩孔，處理板狀物料應(yīng)選擇長(zhǎng)方形篩孔。在篩分物料一定的情況下，篩孔尺寸對(duì)篩分效率影響很大。
2 物料性質(zhì)
(1)物料松散密度
松散密度較大的塊狀物料容易透篩，篩分效率也較高；相反，松散密度較小的物料及粉狀物料不容易透篩，篩分效率也低。瀝青混合料的松散密度一般為1.6t/m3左右。
(2)物料顆粒組成
為了提高篩分效率，要在被篩分物料級(jí)配組成確定的情況下，確定振動(dòng)篩篩孔尺寸，使難篩物料(粒徑為0.7-1倍篩孔尺寸的物料)占應(yīng)篩下物料的比例***小。
(3)物料粒度與篩孔的相對(duì)尺寸
礦料的顆粒度要嚴(yán)格控制在設(shè)備的技術(shù)參數(shù)范圍內(nèi)，顆粒度指數(shù)差異過(guò)大，就會(huì)造成生產(chǎn)循環(huán)大，制約產(chǎn)品的質(zhì)量和處理能力。物料在篩分過(guò)程中的透篩概率受很多因素影響，其中***直接和重要的因素是物料粒度與篩孔尺寸的相對(duì)大小。
如圖1所示，顆粒直徑為d的物料，每次跳動(dòng)的透篩概率
可以透過(guò)篩孔的面積
篩面總面積
式中n——篩面上篩孑L的數(shù)目；
α——篩孔邊長(zhǎng)，nun；
δ——篩絲直徑，mm；
ψ——物料與篩絲內(nèi)側(cè)碰撞后仍能落人篩孔的系數(shù)，ψ<1。
物料粒度與篩孔尺寸的比值d／a稱為相對(duì)粒度。相對(duì)粒度越小，透篩概率越高，當(dāng)相對(duì)粒度接近于1時(shí)，透篩概率趨近于零，因此通常把相對(duì)粒度為0.7~1的物料稱為難篩物料或臨界物料。在篩分物料中難篩物料的含量越大，透篩概率越小，篩分效率就會(huì)越低；反之篩分效率越高。為了能夠得到更高的篩分效率，應(yīng)該盡量降低集料中難篩物料的含量。因此，應(yīng)將集料級(jí)配的關(guān)鍵篩孔作為破碎機(jī)的受控篩孔，另外所進(jìn)集料應(yīng)來(lái)自同一廠家，以確保物料粒度組成的統(tǒng)一性。
篩孔面積與篩面面積之比(稱為有效面積系數(shù))越大，透篩概率越高。因此在設(shè)計(jì)篩分機(jī)械時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制集料的級(jí)配和選擇有效面積系數(shù)較大的篩面，這對(duì)提高篩分效率及加快篩分過(guò)程都有重要的實(shí)際意義。
3振動(dòng)篩的振動(dòng)特性參數(shù)
振動(dòng)特性參數(shù)包括振動(dòng)頻率、振幅、振動(dòng)方向角和篩面傾角，這4個(gè)參數(shù)除了各自對(duì)振動(dòng)篩產(chǎn)生不同的影響外，它們的共同影響還可歸納為一個(gè)參數(shù)一拋擲強(qiáng)度(拋擲指數(shù))
式中A——振幅，mm
ω——振動(dòng)的圓頻率，rad/s;
gn——重力加速度；
δ0——振動(dòng)方向角；
α0——篩面傾角。
兌：k=ω2A／gn為振動(dòng)強(qiáng)度。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)拋擲強(qiáng)度D=3-3.3時(shí)，篩面的一個(gè)振動(dòng)周期正好等于物料跳動(dòng)的周期，因此，篩面每振動(dòng)一次，物料將出現(xiàn)一次拋擲運(yùn)動(dòng)，此時(shí)物料***易透篩，這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)于減少不必要的能量消耗和提高振動(dòng)篩的篩分效率十分有益。這是基于單個(gè)物料顆粒跳動(dòng)的基礎(chǔ)上獲得的參數(shù)，實(shí)際上，物料在篩面上均以料群的狀態(tài)出現(xiàn)，物料顆粒之間常常產(chǎn)生摩擦，從而要求更大的拋擲強(qiáng)度，所以在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)選取較高的拋擲強(qiáng)度。
(1)篩面傾角
篩面與水平面的夾角稱為篩面傾角。傾角的大小與篩分設(shè)備的處理量和篩分效率有密切關(guān)系。當(dāng)傾角增大時(shí)，將增加篩上物料的拋擲強(qiáng)度，從而物料在篩面上向前的運(yùn)動(dòng)速度加快，使篩子處理量提高，但物料在篩面停留時(shí)間縮短，減少顆粒透篩機(jī)會(huì)，使篩分效率降低。反之就會(huì)使處理量降低，從而提高篩分效率。
為了使振動(dòng)篩篩分效率控制在一個(gè)比較理想的范圍內(nèi)，圓振動(dòng)篩的篩面傾角一般在15-25°，直線振動(dòng)篩的篩面傾角在0-80°。
(2)振動(dòng)方向角
振動(dòng)方向線與上層篩面之間的夾角稱為振動(dòng)方向角。振動(dòng)方向角取值越大，物料每次拋擲運(yùn)動(dòng)所移動(dòng)的距離越短，物料在篩面上向前的運(yùn)動(dòng)速度越慢，物料能夠得到充分篩分，從而獲得較大的篩分效率。振動(dòng)方向角取值越小，物料每次拋擲、前進(jìn)的距離越遠(yuǎn)，物料通過(guò)篩面的時(shí)間越快，因此物料不能得到充分篩分，篩分效率低下。
一般情況下，推薦圓振動(dòng)篩的振動(dòng)方向角是90°，直線振動(dòng)篩的振動(dòng)方向角是30—60°，經(jīng)常采用45°
(3)振幅和頻率
振幅增大，篩孔堵塞現(xiàn)象將大大減少，同時(shí)也有利于物料的分層。而振動(dòng)頻率的增大，可以增加物料在篩面上的跳動(dòng)次數(shù)，使得物料的透篩概率增加，這對(duì)于加快物料篩分速度和提高篩分效率很有幫助。振幅是根據(jù)被篩物料的粒度及性質(zhì)來(lái)選用的。對(duì)于粒度較大的物料，選用較大的振幅和較低的頻率；對(duì)于粒度較細(xì)的物料，選用較小的振幅和較高的頻率。
4振動(dòng)電機(jī)的選取與激振力的調(diào)整
(1)振動(dòng)電機(jī)的選擇
振動(dòng)電機(jī)作為振動(dòng)篩的振動(dòng)源，應(yīng)具有設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、激振效率高、節(jié)能、安裝調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)，振動(dòng)電機(jī)的選取，具體應(yīng)選擇工作頻率、***大激振力、功率等。振動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速要接近于工作頻率；***大的激振力必須在所選的電機(jī)合成激振力的范圍內(nèi)；然后根據(jù)選擇工作頻率和***大激振力選擇振動(dòng)電機(jī)的功率。
(2)激振力的調(diào)整
激振力是影響振動(dòng)篩生產(chǎn)率的主要因素，生產(chǎn)率與激振力呈指數(shù)關(guān)系，激振力的增加引起生產(chǎn)率的迅速增加，而堵塞率則隨激振力的增加迅速下降。激振力的增加使得振動(dòng)強(qiáng)度增大，篩面對(duì)物料的作用力加大，物料的上移速度增大，生產(chǎn)率得以提高，堵塞率下降。激振力對(duì)篩子的通過(guò)率和破碎率也有一定的影響，其變化規(guī)律均呈波浪形。激振力過(guò)小時(shí)，通過(guò)率和破碎率效果較差；激振力過(guò)大時(shí)，則會(huì)加大振動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸兩端偏心塊的摩擦，在高速旋轉(zhuǎn)的情況下，容易損壞電機(jī)，降低電機(jī)的使用壽命。因此如何合理地調(diào)整激振力的大小就顯得尤其重要。
振動(dòng)電機(jī)的激振力是高速旋轉(zhuǎn)的偏心塊產(chǎn)生的離心慣性力。改變偏心距，從而改變激振力的幅值，以達(dá)到調(diào)節(jié)激振力的作用。通過(guò)調(diào)整激振力的大小，從而達(dá)到***高生產(chǎn)率的效果，延長(zhǎng)振動(dòng)電機(jī)的使用壽命。
5 結(jié)語(yǔ)
影響振動(dòng)篩篩分效率的因素還有很多，在施工中，要根據(jù)實(shí)際情況，采取適當(dāng)?shù)拇胧?，在保證處理量的前提下***大限度地提高篩分效率。