對國內外的高頻振動篩的研究現狀進行了分析和總結,同時對各個典型的高頻振動篩的結構特點進行了分析,並對發展趨勢和目前存在的一些問題進行了分析。
高頻振動篩是一種以高頻率、高振動強度為主要特征的振動篩,主要適用於0.5mm以下細粒物料的濕式分級與固液分離。在選煤行業中,因其投資和運行成本較低,使得大多數選煤廠都有能力采用其回收煤泥,從而實現洗水閉路循環和改善選煤廠的環境,因而具有明顯的經濟與社會效益。目前在國內外已得到廣泛的推廣與應用。
1、國外高頻振動篩的研究現狀早在20世紀50年代初期,國外就已研發出高頻振動篩。在冶金行業中,用作選礦廠細粒鐵礦石分級;在煤炭加工中,用於煤泥脫水、脫介和分級等。目前,國外擁有該項技術的國家有美國、澳大利亞、德國、法國和芬蘭等。其產品也呈現出多樣化,如德瑞克公司生產的德瑞克高頻振動篩、林納特克斯公司生產的維爾科脫水篩、康威德公司生產的SD型高頻振動篩、約翰芬雷公司研製的VSW型高頻振動脫水篩、申克公司生產的SLV型高頻振動脫水篩、諾德伯格公司生產的HF型高頻振動篩等。目前,從所查閱的文獻來看,國外設計的高頻振動篩的振動參數彼此相差很大,綜合起來,振動頻率24~ 60Hz,振動強度5~ 11g。國外生產的高頻振動篩具有處理量大、效率高、性能穩定、壽命較長等優點,但缺點主要是價格昂貴、處理量小、性價比不高等,目前,其跨度大的隻有1.8m。雖然國外高頻振動篩型號各異,但工作原理基本都相似。下麵對其中最具典型的美國德瑞克高頻篩、維爾科脫水篩和SD型高頻振動篩加以簡要分析。
1、1 德瑞克高頻振動細篩
德瑞克高頻振動細篩其結構特點:
1.采用了高頻、低幅(60Hz,0.8mm),也采用正傾角,大傾角篩麵(> 30°),篩麵具有較高的運輸能力。
2.篩機有3塊獨立篩麵,對其分別給料,在保持相同篩分效率的情況下,與單點給料的篩子相比,其處理能力大1.5倍。
3.篩上物溜槽的結構獨特,不阻礙來自中間和排料端篩麵的篩下水落入篩機的篩下水漏鬥。
4.激振器被安裝在篩箱上部,能產生60Hz的激振力。而篩麵采用金屬絲編織的夾層篩網,其優點是不易堵塞,因此不必經常清洗。
目前,德瑞克高頻振動篩主要適用於從< 0.5mm煤泥水中回收> 0.15mm細粒煤泥,試驗表明,它適宜的入料濃度較低(20%~ 40%),在不加噴水的條件下篩分效率甚至可以達到88%~ 92%。另外,有關文獻表明,德瑞克公司研製成功的Urethane高效內膜聚酯篩網、Pyramid三維篩網、Sandwich夾層篩網,它們的應用,更加增強了德瑞克高頻振動篩處理細粒物料的性能。
1、2 維爾科脫水篩
維爾科脫水篩其結構特點:
1.來自給料箱的料漿以幾乎垂直的方向給入。
2.給料端篩麵的傾角> 45°,主篩麵呈負傾角安裝,整個篩麵呈V形狀態。
3.給料端篩麵和主篩麵的前段采用楔形條縫篩麵,排料端則采用聚氨脂篩板,篩縫從入料端到中部再到排料端逐漸增大。
4.兩台電機被安裝在篩箱的承重橫梁上,調整電機兩端軸伸上的偏心配重,則可調節振幅,另外排料端設有堰板,可調整篩麵上物料層厚度。
1、3 SD型高頻振動篩
SD型高頻振動篩,發展最快,應用也最廣泛。此種類型的高頻振動篩最小寬度0.9m,最大寬度1.8m。其主要特點:
1.篩麵采用了- 5°角安裝,振幅為3mm,振次為1474r/min,由於篩上物料的爬坡行走,使篩上物料有一定厚度。因此,自身也起過濾作用,從而使物料的水分低,截留的粒度更小。
2.采用特質G -MASTEF激振器或振動電機,篩麵選用聚氨酯或不鏽鋼條縫。
3.可提供多種產物,篩體結構簡單、維修方便、使用壽命長、處理能力大、效率高。
2、我國高頻振動篩的研究現狀
在我國,對高頻振動篩的技術的開發進展比較晚,直到20世紀70年代末期,也僅在冶金係統內開始少量引進高頻振動篩。我國研製、試驗高頻振動篩是從20世紀80年代初開始的,其比較典型的研究如下。
(1)、冶金部長沙礦冶研究院在1982年試製的GPS- 900- 3型高頻振動細篩,在有色金屬礦進行了試驗,取得了比較理想的效果,又於1986年9月開始在密雲鐵礦進行了工業性試驗,與原有的弧形篩相比,其篩分與分級效率提高1倍以上。後來又於20世紀90年代初采用GPS- 1400- 3型高頻振動篩在馬鋼南山鐵礦凹山選礦廠進行工業試驗,並利用計算機建立高頻振動篩工藝參數之間的數學模型,為高頻振動篩的最優化控製提供了依據。
(2)、為了適應煤泥回收和細粒脫水分級的需要,煤炭科學研究總院唐山研究院負責研究設計的GPS- 1025高頻振動脫水篩,通過在1990年在遼寧阜新海州礦選煤廠的工業性試驗表明:該篩機達到國內同類篩機的先進水平。又於2004年研製成功了QZK- 1833和QZK- 2041曲麵篩,現場取得了良好的技術經濟指標。
(3)、在原煤炭部“七五”科技項目中,由原平頂山選煤設計研究院在1989年3月研究設計出第1台具有可調幅頻特性的GZ- 631型高頻試驗篩,在1990年5月在林西礦選煤廠完成了振動參數試驗和研究,研究了其振動參數與篩分工藝指標之間的關係。
目前,高頻振動篩在我國選煤行業中應用比較廣泛。從市場反映的情況來看,每年需求約有100台高頻振動脫水篩,其經濟和社會效益十分顯著。因此,國內的許多大型的振動篩製造廠商也緊跟市場的需求,研製出了許多類型的高頻振動脫水篩。如GZ係列濾層脫水式高頻篩;QZK係列曲麵篩、GPS係列高頻篩和DZSM係列電磁振動高頻篩;JKS係列階梯式高頻振動篩;MVS係列電磁振動高頻振網篩;TSS係列脫水篩;GBHS型高頻篩和BHKS係列高頻煤泥脫水篩;GPS係列高頻振動脫水篩和GZ係列高頻篩等,從而使國內高頻振動篩市場競爭更加的激烈。雖然型號彼此不同,但原理基本相差不大,綜合起來,目前我國已開發的主要有GPS型高頻圓振動篩、GZ和GZT型高頻91短视频免费版、QZK係列曲麵篩和DZS型高頻振動電磁細篩。下麵對其各自的結構特點加以簡單的介紹。
2、1 GPS係列高頻圓振動篩
GPS係列高頻圓振動篩,主要用於精煤泥的回收,在50~ 60Hz頻率下工作,其結構外形如圖3所示。
1.篩機是在薄料層中進行而且以精確篩分為基礎的煤泥篩分分級設備。
2.按圓振動篩的原理進行工作,具有33.3Hz的高頻率與大於5gn的振動強度。
3.篩麵采用“三明治”篩網的複合篩麵,其開孔率可達36%,防堵效果非常好。
2、2 GZ、GZT型高頻91短视频免费版
高頻91短视频免费版分為GZ型高頻振動篩和GZT型低噪高頻振動篩,兩者不同之處在於GZ型高頻振動篩振動器為單元組合式,而篩框為整體焊接結構,GZT型低噪高頻振動篩的振動器為箱式,篩框為了降低噪聲采用了夾層式側壁和橫梁,其共同的特點:
1.按自同步原理工作,振動器由雙電機分別驅動,兩傳動軸間無強迫聯係。
2.篩麵由弧形段與負傾角直線段組成,弧形段條縫與物料運動方向垂直,主篩麵條縫與運動方向相同。
2、3 QZK係列曲麵篩
QZK係列曲麵篩基本原理和GZ型相似,但篩麵克服了GZ型過高的缺點,其篩麵一般采用不鏽鋼階梯焊接篩板或複合篩板。
目前該技術發展最快,該類篩機采用工作頻率為24Hz,振幅為2~ 2.5mm,振動強度為5~ 7g,其具有篩上物料水分低(≤ 24%)、處理能力大和固體回收率高等優點。近年來隨著大型選煤廠的相繼建設,QZK係列曲麵篩的規格也不斷創新,目前,QZK- 2041型是國內應用成功的最大機型,而該類篩機的最大跨度已經達到2.4m,長度為4.5m,這是國內也是世界上跨度最大的高頻脫水篩。該類篩機采用塊偏心振動器和油脂潤滑的結構,其缺點主要是篩分下限受限,單位麵積的處理能力低等。
2、4 DZS型電磁振動細篩
電磁振動細篩具有體輕、能耗低、分級下限低、無動載等優點,主要用於煤泥分級、脫水作業,由於其可以回收大部分的煤泥,在有些煤泥煤質比較好的情況下,也可以代替浮選,因此也得到廣泛的應用。目前,我國開發了DZS型產品。
其主要特點:
1.DZS型電磁振動篩是大傾角、使用不鏽鋼網狀篩麵,由激振器直接激振篩麵而篩箱並不振動的振動篩,由於振動係統在近共振狀態工作,耗能低。
2.篩麵由不鏽鋼複合篩網加托網組成,每台篩子沿篩長布置若幹個振動器,每個振動器單獨激振篩麵,由於各點弦振的疊加作用,篩麵實際振幅比激振點大。
3、國內外高頻振動篩的發展趨勢
1.向大型化發展:高頻振動篩的大型化指篩子的運動參數與麵積的大型化,主要分別解決物料的篩分效果的問題和篩子的處理能力的問題,大型化可以減少篩分設備的數量和費用、減少廠房麵積、減少初期基建投資。
2.向減少參振質量發展:通過參振質量的減少,激振力也可以隨之減小,由此可以保證強度和剛度,降低振動噪音,並可起到良好的減振效果。
3.向標準化、係列化、通用化發展。標準化、係列化、通用化,這是便於設計、生產和降低成本的有效途徑。
4.對高頻振動篩在選煤中的用途進行分析與研究。目前,高頻振動篩代替沉降過濾離心機、加壓過濾機或者隔膜過濾機,進行浮選精煤脫水,代替浮選係統和回收組煤泥等,在洗煤廠進行的實踐,取得良好效果。今後,將對其在選煤中的其他用途進行分析與研究,提高其在選煤中的作用。

4、我國高頻振動篩存在的問題
1.對篩機本身結構了解不夠。在設計過程中由於對各個部件的結構強度的了解不夠,在生產中容易造成應力集中,進而造成側板、支撐梁、篩板等斷裂現象,影響正常的生產活動。
2.在向大型化設計過程中進步緩慢。目前,國內應用成功的最大的型號是QZK- 2041曲麵篩,正在研究中的GFS- 2445曲麵篩,但由於對結構了解不夠,目前還處於不太成熟的階段。
3.對高頻振動篩技術參數之間的關係了解不夠。由於對高頻振動篩各個工藝參數或振動參數之間關係的了解不夠,在設計或選型上容易出現失誤,造成“跑水”和“跑粗”等現象,以致影響正常的生產。
4.材料的結構強度滿足不了要求。目前,國內對材質的研究與國外相比還有許多差距,使國產高頻振動篩的壽命普遍較低,目前壽命一般在3~ 5a,而國外的為8a左右,因而造成生產成本增加和資源浪費。
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