基本介紹
- 中文名：篩分機
- 外文名：screening machine
- 作用方式：利用散粒物料與篩面的相對運動
- 孔徑：6～85毫米
- 影響因素：篩面運動形式、結構參數、操作
- 學科：選礦學
概念,設備原理,分類,固定篩,滾動篩,振動篩,選型需知,篩分效果,篩分布料器,篩分布料器套用優勢,篩分布料器的作用,影響篩分過程的因素,入篩原料性質的影響,篩子性能的影響,
概念
篩分的顆粒級別取決於篩面，篩面分篦柵、板篩和網篩三種。篦柵適用於篩分大顆粒物料，篦柵縫隙為篩下物粒徑的1.1～1.2倍，一般不宜小於50毫米。板篩由鋼板沖孔而成，孔呈圓形、方形或矩形，孔徑一般為10～80毫米，使用壽命較長，不易堵塞，適用於篩分中等顆粒。網篩由鋼絲編成或焊成，孔呈方形、矩形或長條形，常用孔徑一般為6～85毫米,長條形篩孔適合於篩分潮濕的物料，網篩的優點是有效面積較大。篩分機原理分為，滾動篩分和振動篩分。滾動篩分包括篩軸式篩分機、滾筒篩、實心、螺旋滾軸篩、葉片式滾軸篩等，振動篩分基本有香蕉篩、高服篩、張弛篩等。滾動類篩分原理設備採用強行輸送，不易造成物料堵塞篩面。振動式由於原理特性粘濕物料（一般水分6%以上）篩分易造成堵塞，功率較大。
設備原理
篩分機利用物料的大小差異，質量不一，再加上液體沉降速度的不同，微小的物料，較大的物料則沉到槽底。分級篩利用螺旋向上推出物料，然後進行機械化篩分的設備，可以將磨機中的物料按照級別過濾出來，最後再把較大的物料使用螺旋片旋入磨機進料口，把過濾後的微小物料從溢流管溢出。分級篩的底座使用的是槽鋼，機身使用鋼板焊接而成。
分類
火力發電廠燃煤鍋爐是燃燒一定比例粒度的煤矸石，在煤礦來煤中其粒徑大小不均，煤炭中有大部分物料粒度都是合格粒徑，不需要重複破碎。這部分物料一般約占整個物料的35～75%。現國內篩分設備繁多。常用的篩分設備可分二大類，一種是振動輸送型的，一種是強行輸送型的，二者之間各有優缺點。最好要根椐物料的情況參數來選型。
篩分機分固定篩和活動篩兩類，活動篩又分轉動篩和振動篩。 固定篩大多採用篦柵裝在破碎機進口上方，以防止超規格的物料落入。轉動篩大多由板篩折成多角形或圓形筒體而成，其結構簡單、壽命長,但生產率低、機體笨重、龐大，但很少採用。
篩分機械俗稱篩子。篩子的種類繁多，一般按篩面的結構形式和運動形式將其分為以下幾種類型：
固定篩
固定篩是最簡單、也是最古老的篩分機械，篩面由許多平行排列的篩條構成，排列的方向與篩上料流的方向相同或垂直。篩面成水平安裝（脫水時）或傾斜安裝，工作時固定不動，物料靠自重沿篩面下滑而篩分。固定篩分為固定篩格和條形篩二種。格篩篩孔一般為方形或圓形，條形篩孔一般為篩縫；篩面角度一般為25度至85度之間。前者篩條較粗、篩縫較大（一般≥25 mm），用於粗粒級篩分；後者篩條較小（一般0.25～1 mm），用於料漿的初步脫水。固定格篩是在選礦廠套用較多的一種，一般用於粗碎或中碎之前的預先篩分。它結構簡單，製造方便。不耗動力、可以直接把礦石卸到篩面上。主要缺點是生產率低、篩分效率低，一般只有 50～60% 。
固定篩
固定篩固定篩構造簡單，壽命長，尤其不消耗動力，沒有運動部件，設備成本和使用成本低。因此，雖然生產能力和篩分效率較低，但仍在廣泛使用。
滾動篩
滾筒篩的工作部分為圓柱面或圓錐面篩筒，沿篩筒的對稱軸線裝有轉軸，整個篩子繞筒體軸線迴轉，軸線在一般情況下裝成不大的傾角。圓錐面篩筒水平安裝，物料從圓筒的小端給入，並隨篩筒旋轉被帶起，當達到一定高度時，因受重力作用自行落下，細級別物料從筒形工作表面的篩孔通過，粗粒物料從圓筒的另一端排出，如此不斷起落運動實現物料的篩分。圓筒篩的轉速很低、工作平穩、動力平衡好。但是其篩孔易堵塞變型、篩分效率低，工作面積小，生產率低，可用於粗、中粒物料的篩分和脫水。選礦廠很少用它來作篩分設備。
滾動篩
滾動篩振動篩
振動篩結構由四部分組成，高頻振動電機、一級固定格篩和二級分級固定格篩、振動彈簧及機殼。支承或吊掛篩箱採用的是彈簧組件，篩箱的振動依靠激振器。振動篩是一個彈性振動系統，其振幅受給料量和其他動力學因素的影響而可以改變。振動篩運動特點是頻率高、振幅小，篩面傾斜度與篩分篩率成反正，篩面傾斜度越大流動速度越快，物料在篩面上作跳躍運動，因而生產率和篩分效率都較高。振動篩適用於選煤廠的各種篩分作業，種類很多。
振動篩
振動篩採用振動篩原理的有：直線振動篩、水平振動篩、搖動篩、偏心篩、旋轉振動篩、圓振篩、香蕉振動篩、機率篩等等。按其傳動機構的不同，又可以分為以下幾種：偏心振動篩、慣性振動篩、自定中心振動篩、共振篩。
振動篩分類
振動篩分類共振篩也曾被大量使用，但因其結構複雜、工作穩定性差、調整困難、維修量大等缺點，目前已不再製造。橢圓振動篩的篩分效果較好，但結構複雜，目前套用不多。限定中心式圓振動篩，俗稱偏心式振動篩、半振動篩或陀旋篩，工作時篩子中部作圓周運動，給、排料端作橢圓運動，其主要缺點是傳給地基的動負荷較大，另外需要曲軸和較多的軸承，結構複雜，已經被淘汰。偏心軸式自定中心圓振動篩的曲軸製造成本較高，因此這種篩子很少製造。
選型需知
1、篩子的用途：篩分不同類型的物料，篩分原煤還是篩洗過的煤、礦石、化工原料、糧食等，是分級還是脫水、脫介、脫泥等。
3、篩分機安裝空間尺寸：篩面寬度B和長度L及高度H
4、篩分設備的選型分類：1、固定篩面；2、振動篩面；3、運動篩面；4、滾筒篩面； 5、其它類型篩面等。
5、入料最大粒度，出料粒度。
6、篩分機上接口設備和後續設備的尺寸，是否需要輸送功能、布料功能和除鐵功能等。
7、設備處理量：t/h。
8、安裝形式：座式或吊式；電機是左安裝或右安裝。
9、電控箱安裝及控制聯動順序。電機、電控選型要求。
10、其他特殊要求：篩面傾角、篩子外觀塗料顏色等。
篩分效果
理想的篩分效果是，比篩孔小的顆粒全部透篩而成為篩下產物，比篩孔大的顆粒全部不透篩而成為篩上產物，這時的篩分效率就是100%。但是由於各種各樣的原因，例如，因原料中含有粘土和水分使應該進入篩下產物的細顆粒粘在粗顆粒上一同進入篩上產物；或因篩面使用過久而使篩孔磨損變大等，導致本該進入篩上產物的粗顆粒卻進入了篩下產物。評定篩分效果的指標較多，我國煤用篩分設備工藝性能評定標準（GB/T 15716—2005）中規定以篩分效率、平均分配誤差和總錯配物含量三項指標作為評定標準。
篩分效率是評價篩分過程進行完全程度的技術指標。衡量篩分過程的主要指標有兩個：生產和篩分率。
篩分機
篩分機生產率：即生產能力，指單位時間內能夠處理的物料量。單位為t/h
篩分率：篩分中實際得到的篩下產物重量與給料中所含小於篩孔或篩縫尺寸的粒徑重量之比叫篩分效率，用百分數表示。篩效率是分設備工作質量的一個指標。它表示篩分作業進行的程度和篩分產品的質量。
上述三項指標的套用原則是：對於新研製設備的技術鑑定、新投產設備的驗收或重要的生產技術檢查，要同時套用這三項指標來評定指標。對於篩分設備的日常檢查則不受該限制。
篩分布料器
篩分布料器套用優勢
1、篩分效率高，篩縫面積是同類滾軸篩篩縫10倍以上。
2、布料均勻，二次強行布料確保物料進入破碎機呈瀑布狀。
3、對物料無要求，包括高水份和煤泥均無要求，設備絕不粘堵。
4、強行除鐵，確保後續破碎機安全運行。
5、一機內可現實二種以上合格粒徑篩分。
6、強行正弦波浪式輸送，絕不不堵料。篩面輸送速度大於來料速度（徹底解決了振動篩、條形篩、香蕉篩、琴弦篩堵料問題）。
7、電機功率大幅度的減小。跟同類滾軸篩比較耗電量節約30%以上。
8、結構緊湊，技改方便、安裝、檢修簡單，更換備件不限於生產廠家的制約。
篩分布料器的作用
1、減輕破碎機主電機長時間運行負荷，減少能耗，使電機壽命延長。
2、減少物料中過破碎量大，影響鍋爐的燃燒效率。
4、採用了布料器的物料呈瀑布狀掉入破碎機破碎。錘頭或齒板磨損均勻、粒度便於調節。
5、布料器中採用除鐵裝置效果優於皮帶上採用除鐵。避免了大塊鐵件進入破碎機後造成錘頭卡死引起燒主電機及破碎機打爛。
影響篩分過程的因素
入篩原料性質的影響
（1）含水率
物料的含水率又稱濕度或水分。附著在物料表面的外在水分，對物料篩分影響很大；物料裂縫中的水分以及物質化合的水分，對篩分過程則沒有影響。例如入料煤炭的外在水分是影響篩分的主要因素，一般外在水分在6%以下，可以很好地進行乾式篩分；如外在水分超過6%，篩分困難，因為煤的水分基本上是覆蓋在表面上的；但是，孔隙很多的褐煤的水分雖然達到了45%，篩分過程仍然能夠正常進行。
物料在細孔篩網上篩分時，水分的影響尤其突出。由於細粒級的物料比表面積很大，所以其外在水分也最高。物料的外在水分能使細顆粒互相粘接成團，並附著在大塊上。這種粘性物料會把篩孔堵住。除此之外，附著在篩絲上的水分，在表面張力的作用下，可能形成水膜，把篩孔掩蓋起來。所有這些情況，都妨礙了物料在篩面上按粒級分層，使細顆粒難以透過篩孔而留在篩上產物中。
（2）含泥量
如果物料含有易結團的混合物（如粘土等），即使在水分含量很少時，篩分也可能發生困難。因為粘土物料在篩分中會粘結成團，使細泥混入篩上產物中；除此之外，粘土也很容易堵塞篩孔。粘土質物料和粘性物料，只能在某些特殊情況下用篩孔較大的篩面進行篩分，篩分粘性礦石時，必須採用特殊的措施，包括：濕法篩分（即向沿篩面運動的物料上噴水）；篩分前預先脫泥；對篩分原料進行烘乾。用電熱篩面篩分潮濕且有粘性的礦石，能得到很好的效果。
（3）粒度特性
影響篩分過程的粒度特性主要是指原料中含有對篩分過程有特定意義的各種粒級物料的含量。原料中所含的難篩粒及阻礙粒相對其他粒級較多時，對篩分過程不利；而所含易篩粒和非阻礙粒相對其他粒級較多時，對篩分過程有利。
影響篩分過程的粒度特性還包括顆粒的形狀。對於三維尺寸都比較接近的顆粒，如球體、立方體、多面體等，篩分比較容易；而對於三維尺寸有較大差別的顆粒，如薄片體、長條體、怪異體等，在其他條件相同的情況下篩分就比較困難。
（4）密度特性
當物料中所有的顆粒都是同一密度時，一般對篩分沒有影響。但當物料中粗、細顆粒存在密度差時，情形就很不一樣。若粗粒密度小，細粒密度大，則容易篩分，例如從稻穀中篩出混入的細砂等。這是由於粗粒層的阻礙作用相對較小，而細粒級的穿層及透篩作用卻比較大。相反，若粗粒密度大，細粒密度小，比如含有較多的粗粒級矸石的煤，篩分就相對困難。
篩子性能的影響
（1） 篩板和篩孔的形狀
篩分粒度在25 mm以上，一般用沖孔或鑽孔篩板，孔眼多數採用圓孔，菱形排列。25 mm以下可用編織篩網，編織篩網為方孔。25 mm的篩孔，可以用沖孔篩板，或編織篩網，編織篩網應防止篩條滑動，篩孔變形。對於1 mm以下篩分（包括脫泥、脫水、脫介）採用條縫篩板0.5 mm以下的可以用條縫篩板（用螺桿穿篩條上圓環或焊接的）或尼龍篩網。不論是篩板或篩網，本身須繃緊，並和篩箱緊固，這是十分重要的。既可以延長篩板、篩網、篩箱的壽命，提高篩分效率，而且可以減輕噪音。
對於50 mm以上的篩板，經常由鋼筋或輕軌製成。尤其是固定篩使用舊鋼軌更是合適。棒形篩條都製成楔形的，上寬下窄，便於物料通過。
圓形篩孔，以圓的直徑標明篩孔的大小，能保證通過的粒度都小於篩孔的尺寸，其篩下產品基本不含大於篩孔的大小，但天上石麟形的對角線是邊長的1.414倍，有的資料認為通過方孔的最大顆粒，相當於通過圓孔的最大粒度的1.23倍。矩形篩孔以矩形的短邊作為篩孔的名義尺寸，在這種情況下，超過篩孔尺寸的粒度，特別是扁平顆粒將順著篩眼長邊透篩。還有一些不規則形狀的篩孔，如一些編織篩網。機率篩的篩孔常大於分離粒度而用篩孔的投影進行計算。無論如何，篩分產品的粒度是衡量粒度標準。
（2） 篩面的長度和寬度
篩面的寬度決定篩分機的處理能力，若篩面寬物料的通過能力大；篩面的長度決定篩分機的篩分效率，篩面越長物料經過篩分的時間越長，篩分越徹底，但是，過長的篩面對提高篩分效率並不顯著，而僅僅多餘地加長了篩分機的尺寸。
我國現有篩分機其篩面長度，粗粒級的篩分3.5~4 m，中細粒級的篩分5.5~5.6 m，脫水、脫介6.5 m。
（3） 篩面的傾角
篩面傾角的大小，影響篩上物料的移動速度。傾角大，物料的移動快，處理能力高。篩面的傾角和篩子的結構形式與篩分產品的質量要求有關。一般篩孔在50 mm以上，作預先篩分時，都採用圓運動篩分機，如慣性振動篩和自定中心振動篩，其傾角為15°~20°。而直線運動的篩分機，一般作水平安裝，其傾角為零度，物料在篩面上運動，依靠篩面對物料的拋射力，這種篩分機一般用於煤的脫水、脫泥和脫介。
（4） 振幅和頻率
振幅是指篩箱行程的一半，頻率是指篩箱分種往復振動的次數。篩箱除篩面傾角外必須具備足夠大的速度才能使篩面上的物料前進。經試驗研究得出煤用振動篩篩箱的加速度不超過70~80 m/s2,振幅大致為2~5 mm，轉速為800~1500 r/min。
為了測量直線運動篩分機的振幅，一般直線振動篩篩幫上都畫著測量振幅的三角形，在測量三角形畫著一組平行於基線的平行線，上面標有刻度，表示三角形相應截割的寬度。當篩箱振動，人在視覺上的滯留，將看到兩個三角形，斜邊的交點所指截寬，就是篩分機的行程（兩倍的振幅）。
（5） 拋射角
拋射角是篩箱運動方向與篩面所形成的角度。如拋射角較大，有利於物料透篩，但處理量較小。直線運動篩主要靠拋射作用推動物料前進，並使細粒透篩。直線運動篩的拋射角一般在30°~55°之間，我國採用45°，圓運動篩分機，也有拋射作用，但其拋射角不固定，並與篩分機的頻率和振幅有關。
（6） 處理量
過大地加大處理量（單位面積或是單位寬度的處理量），嚴重的影響篩分效率，使篩上物中含小於篩孔粒級的數量增加。
