【文章內(nèi)容簡介】 展，也促進(jìn)了篩分機(jī)械和篩分工藝的進(jìn)步。在生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對(duì)篩分過程理論研究也逐步深入。如圓筒篩，搖動(dòng)篩和振動(dòng)篩等各種類型的機(jī)械振動(dòng)篩為了適應(yīng) 各種工業(yè)的需要而先后問世。 至今，許多行業(yè) (冶金、煤炭、建材、食品加工和化工等 )，篩分作業(yè)成了重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，對(duì)篩分設(shè)備的要求也愈來愈高。要求篩分機(jī)械不但具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、安裝 徐州工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 維修方便等良好的機(jī)械性能，而且還要求它有更大的生產(chǎn)能力，更高的篩分效率和脫水、脫介、脫泥的效果以及更低的動(dòng)力消耗。因此，在目前煤用篩分機(jī)中，由于滾軸篩、圓筒篩和搖動(dòng)篩性能較差，使用上受到限制便逐漸被工藝效果好，結(jié)構(gòu)簡單和維修方便的振動(dòng)篩所替代。 篩分機(jī)械發(fā)展方向與所有選煤機(jī)械一樣，為適應(yīng)大型選煤廠建設(shè)的需要，積極開展大型設(shè)備的研 制。篩分機(jī)大型化是提高處理能力的方法之一，許多國家都已制造出大型篩機(jī)。其中德國尤為突出，如表 11所示。表中，除洪堡特和維達(dá)克公司 (KHD))篩機(jī)采用自同步激振器外，其他公司都采用箱式激振器。迄今為止，世界上最大篩機(jī)還是德國篩子技術(shù)公司 (Sieb Technik)的 50m2單層直線篩，在支承梁上安裝了 4 個(gè)箱式激振器。 國外生產(chǎn)大型等厚篩有德國篩子技術(shù)公司的 ? ，篩面為不同傾角的 3 段。申克公司的 ? ，篩面也為不 同傾角 3 段。澳大利亞 Honert 公司己售出 70 多臺(tái)等厚篩，最大為 ? 。篩面已發(fā)展成不同傾角的 5 段。以上等厚篩都采用箱式激振器。 表 11 國外篩機(jī)大型化情況 國家（或公司） 寬 (m) 長 (m) 篩分面積 (m2) 德國篩子技術(shù)公司 10 50 德國申克公司 4 34 德國洪堡特和韋達(dá)克公司 30 日本神戶制鋼所 美國 27 日本川崎重工 4 12 48 另一方面，隨 著人們對(duì)篩分過程認(rèn)識(shí)的深入，沖破了傳統(tǒng)方法的框框，提出了新的篩分原理。 1951 年瑞典人弗雷德里克 .摩根生用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析研究了物料在篩面上進(jìn)行篩分過程，致使摩根生篩分機(jī) (概率篩 )的問世。概率篩和普通振動(dòng)篩基本結(jié)構(gòu)是一樣的，也由篩箱、激振器和支承 (吊掛 )裝置三個(gè)部分組成，但結(jié)構(gòu)又具有層數(shù)多、傾角大、篩孔大和篩面短四大特點(diǎn)。概率篩的篩箱由篩框和 3～ 6 個(gè)篩面組成，篩框使用鋼板和型鋼焊接或鉚接得多邊形箱體。篩面裝設(shè)在篩框上。每個(gè)篩框上可安裝數(shù)個(gè)傾斜篩面，目前，多數(shù)概率篩裝有二層或五層篩面。各層篩面的坡度，自上而下遞 增，采用大的篩面傾角。最上層篩面傾角為 00 3015～ ，并以最上層傾角為準(zhǔn)，以下各層按 00 6~4 遞增。最上層篩面的篩孔直徑最大，其他篩孔直徑自上而下遞減。一般最上層篩面篩孔直徑要比分離粒度大 10～50 倍；最下一層篩面的篩孔直徑至少也是分離粒度的 ～ 2 倍；中間各層篩面的篩孔，可在最上和最下兩種篩孔之間酌情選取。概率篩采用慣性激振器驅(qū)動(dòng)。 1965 年法國人 ，提出了“薄層篩分法“。也就是篩面上物料的厚度與分離粒度 的比值不超過 1:1～ 2:1 的范圍。隨之出現(xiàn)了用電磁激振器直接激振篩面的細(xì)篩篩分機(jī)。 在處理中、細(xì)粒高水分或粘土性物料時(shí)，篩孔易被物料堵塞，嚴(yán)重影響了篩分機(jī)生產(chǎn) 徐州工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 能力和篩分效率。為解決這個(gè)問題。某些國家在篩分機(jī)的結(jié)構(gòu)和篩面上進(jìn)行了創(chuàng)新?！罢駝?dòng)篩面篩”就是一種除篩框振動(dòng)外，篩面還進(jìn)行第二次振動(dòng)的篩分機(jī)械?！皼_擊網(wǎng)眼篩”是把篩面安裝在一個(gè)塑料框架上，在塑料框架與傳動(dòng)框架相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過程中，周期性地接受傳動(dòng)框架對(duì)它的沖擊振動(dòng)。該篩子在處理 30－ 0mm 濕的原煤時(shí)處理能力可達(dá) 275t/h,整個(gè)篩分過程未發(fā)現(xiàn)堵塞篩孔現(xiàn)象。還 有一種馳張篩，他是利用彈性橡膠材質(zhì)的特性，制成一種以 500～ 800 次 /min 頻率進(jìn)行反復(fù)彎曲和張緊的篩網(wǎng)，消除了濕的難篩物料對(duì)篩面的粘結(jié)。 國內(nèi)振動(dòng)篩概況 我國煤炭資源豐富，儲(chǔ)量多，品種齊全。煤炭占我國能源的 75％以上，是當(dāng)今和未來幾十年內(nèi)我國最主要的能源。隨著我國煤炭采掘機(jī)械化程度的不斷提高分煤含量加大，原煤水分增高，所生產(chǎn)的煤炭質(zhì)量不斷惡化。在我國提出的潔凈煤生產(chǎn)戰(zhàn)略中，煤炭洗選是龍頭，因而發(fā)展煤炭的洗選加工業(yè)是目前提高煤炭質(zhì)量的重要措施。 我國篩分機(jī)械是在引進(jìn)國外技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的 。近 20年來，我們對(duì)振動(dòng)篩的研究取得了一些可喜的成果。篩子大型化已取得一些成就。在常規(guī)脫水、脫介篩方面，開發(fā)了新的干法篩分設(shè)備。在煤泥分級(jí)脫水方面，開發(fā)了曲面篩、高頻振動(dòng)篩和電磁振動(dòng)細(xì)篩等產(chǎn)品；在篩面方面也取得了可喜成就，開發(fā)了聚氨酯、超高分聚乙烯等非金屬篩面以及多層篩網(wǎng)。 1．國內(nèi)篩分機(jī)械大型化 70 年代末，世界上篩子大型化發(fā)展停滯了，但中國篩機(jī)大型化未斷。開發(fā)大型篩機(jī)已納入重型礦山機(jī)械行業(yè)“九五”科技發(fā)展規(guī)劃。目前，我國振動(dòng)篩絕大多數(shù) (約 90 ％ )集中在寬 ～ 之間。而日本神戶制鋼所生產(chǎn)的振動(dòng) 篩篩寬 2m 以上產(chǎn)品占 80％以上，德國 KHD 公司生產(chǎn)的 USK 型和 USL 型振動(dòng)篩篩寬 以上約占 80％。近幾年，隨著工業(yè)的發(fā)展已有一些篩寬 、 m 產(chǎn)品問世。到現(xiàn)在，我國生產(chǎn)的篩機(jī)最寬為 。已生產(chǎn)近 30臺(tái)。 220m 以上的有準(zhǔn)格爾洗煤廠 4臺(tái) ZK3675，元寶山露天礦洗煤廠 2臺(tái) 2ZKR3660，霍州礦務(wù)局李雅莊洗煤廠 3 臺(tái) 2ZKR3660，盤江礦務(wù)局盤北洗煤廠 9 臺(tái) ZKR3660,鶴崗礦務(wù)局新一洗煤廠 3臺(tái) ZKR3660，平頂山田莊洗煤廠 1 臺(tái) ZKB3675。該機(jī) 87 年進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn)，運(yùn)轉(zhuǎn) 400 多個(gè)小時(shí)后，從排料端開始，第 1 排料梁先后出現(xiàn)強(qiáng)度問題。并不是梁的靜強(qiáng)度不夠，而是由于振動(dòng)引起的交變動(dòng)應(yīng)力發(fā)生疲勞引起破壞，即此結(jié)構(gòu)篩機(jī)橫擺運(yùn)動(dòng)發(fā)生在排料部分，引起排料部分早期破壞。 93 年唐山分院承接了煤炭部下達(dá)的 單層直線篩的研制任務(wù)，采用自同步技術(shù)。 國內(nèi)等厚篩還沒有 20 2m 以上的產(chǎn)品，最大的為 。國內(nèi)等厚篩最嚴(yán)重的問題是：激振器漏油、篩網(wǎng)壽命短、萬向節(jié)易壞。隨著“九五”國 家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目 ——100～ 200t/h 大型空氣重介流化床干法選煤系統(tǒng)和設(shè)備的進(jìn)展，大型煤碼頭的自動(dòng)化，以及水利工程中骨料篩分系統(tǒng)的優(yōu)化，等厚篩的使用將掀起小浪潮。 徐州工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 2．干法篩分設(shè)備 干法篩分包括煤炭粗粒與中、細(xì)粒及篩分，由于入料僅有自然水分并在空氣中進(jìn)行，故稱干法篩分。近年來，干法篩技術(shù)發(fā)展集中在深度篩分領(lǐng)域。由于其工藝簡單，避免了復(fù)雜的煤泥水問題，因而引起各方面的關(guān)注，陸續(xù)開發(fā)了概率篩、馳張篩、等厚篩、琴弦篩、棒條篩、離心篩等產(chǎn)品。 (1) 直線等厚篩 直線等厚篩是單機(jī)實(shí)現(xiàn)等厚篩分的設(shè)備，它具有 料層連續(xù)、結(jié)構(gòu)緊湊維修量低等特點(diǎn)。其主要結(jié)構(gòu)是將篩面做成折線形 (如圖 11)，從圖中我們可看到整個(gè)篩面具有三個(gè)傾角，物料進(jìn)入大傾角篩面時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度高達(dá) － ，入料端物料層高度降低到通常篩分時(shí)的 1/4－ l/5，小顆粒沉降速度加快 3－ 4 倍。同時(shí)大量小顆粒含量高的入料被輸送到篩面的中間部分，使通常篩分對(duì)篩面上小顆粒供應(yīng)不足的狀況得到改善。篩面供料狀況的改善使篩孔透篩能力增強(qiáng) —— 等厚篩分時(shí)篩孔平均透篩量達(dá)到篩孔透篩能力的 80％，從而使等厚篩的處理能力提高 倍。 由于直線等厚篩具有上述結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使篩 分過程得到強(qiáng)化，篩機(jī)首段和中段起著使物料盡快分層作用 ,其中，首段還應(yīng)使入料盡快送往中段，末端則起著檢查篩分作用；而且等厚篩首段的高速物料流的沖刷能清除粉煤的附著，從而對(duì)篩面起到清理作用，因此等厚篩有效地促進(jìn)了深度篩分理論的發(fā)展。 (2)琴弦篩 琴弦篩的主要特點(diǎn)在于：它的下層篩面由若干根排列整齊的細(xì)鋼絲繩及張緊框架組成，繩間距等于分級(jí)粒度。由于細(xì)鋼絲繩張緊后呈琴弦狀，在篩箱振動(dòng)及物料的沖擊下能產(chǎn)生二次弦振，可起到打碎粘結(jié)料塊的作用，同時(shí)本身不易被煤泥粘著，從而使是對(duì)潮濕難篩物料的中、細(xì)粒級(jí)的干式篩分。 篩絲通常是沿物料流的方向設(shè)置，亦可垂直物料流方向設(shè)置。 弦絲直徑通常只有 2～ 3mm，并處于張緊狀態(tài)，很難承受物料沖擊，因此琴弦篩曲以上必須設(shè)置保護(hù)篩面，上層篩面作用是承受入料沖擊，并使下層篩的給料由通常的“集中式”變?yōu)檠睾Y面長度的 1/2～ 2/3 給料。減輕琴弦篩面的負(fù)擔(dān)。該篩的特點(diǎn)在于：該篩按薄層、近似篩分原理工作，也具有瞬態(tài)篩分的工作特點(diǎn)，篩面傾角大，篩子長度短，處理能力大；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，篩面脆弱，壽命短維修工作量大。 （ 3）無振動(dòng)離心篩 無振動(dòng)離心篩是一種簡化了的離心篩分機(jī)械，適用于動(dòng)力煤的干法 篩分，現(xiàn)已有篩籃直徑 1000mm? 的產(chǎn)品。 提高潮濕煤炭矸石篩分效果的關(guān)鍵是克服煤粉粘附篩面而造成的堵孔現(xiàn)像，為此在早期層采用過電加熱篩面法，但因供電、絕緣系統(tǒng)復(fù)雜，且效果有限現(xiàn)己很少采用。 無振動(dòng)離心篩是受旋轉(zhuǎn)概率的啟示，而從力學(xué)角度考慮，離心力場比重力場具有更大的靈活性，被篩物料的離心力不僅容易得到，且便于調(diào)節(jié)，使之具有符合要求的離心強(qiáng) 徐州工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 度。 無振動(dòng)離心篩的立軸有驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，原煤由溜槽進(jìn)入給料盤，并由給料盤均勻撒向篩筒，一部分小于篩孔的顆粒透篩，其余受 篩筒阻擋仍滯留在內(nèi)側(cè)，這就實(shí)現(xiàn)了部分篩分。被阻擋的物料靠自身重力進(jìn)入