高幅筛的筛分机理

发布时间:

2025-08-04

小于13mm湿粘原煤的干法筛分是国内国际筛分技术的难题，因为湿粘原煤相互粘结成团，松散困难或粘附在筛面上使有效筛分面积降低，导致筛分效率下降。

　　小于13mm湿粘原煤的干法筛分是国内国际筛分技术的难题，因为湿粘原煤相互粘结成团，松散困难或粘附在筛面上使有效筛分面积降低，导致筛分效率下降。原煤不松散，不分层，整体运动，使筛分过程难以完成。因而，细粒度湿粘原煤的深度筛分是行业急待解决的重大课题。

　　高幅筛是采用大振幅、大振动强度、较低振频和自清理筛面来完成湿粘原煤的筛分过程。

　　传统的筛分理论认为：筛分过程分为松散、分层、透筛三个阶段，松散是分层的前提。分层是完成筛分过程的条件，透筛是筛分的目的。

　　在原煤水份较低、灰份较小的情况下，由于原煤之间、原煤与筛网之间没有粘结力或粘结力很小，原煤的流动性就好，只要原煤的颗粒比筛孔的尺寸小，颗粒与筛网之间有相对的运动速度，小于筛孔的原煤颗粒就可以透筛。但是，对湿粘原煤的筛分过程就完全不同。原煤粘度增加，使松散、分层变得困难，原煤的流动性变差，这时就需要原煤与筛网之间具有足够大的加速度，才有可能使原煤松散、分层。但仅有加速度是不够的，因为湿粘原煤的透筛过程还需要空间和时间，筛面振动过快，原煤抛不起来，起不到筛分作用。另外，颗粒透筛也需要时间来完成，高幅筛的大振幅、大振动强度、低振频恰好满足了这一筛分工艺特点。

　　理论上，原煤之间、原煤与筛网之间的粘结力大小有个限度，当筛面产生的激振力大于原煤与筛网间的粘结力时，原煤就要脱离筛网，使原煤之间相互分离而活跃起来，筛网就不会堵，筛分过程就能有效进行。但是，颗粒越小、粘度越大，所获得的惯性力也就越小，这使小颗粒需获得更大的加速度才有可能，实际上，过细的颗粒不会单独离散存在，它们总是粘结在较大的颗粒上，相互粘结。大振幅、大振动强度有利于切断原煤之间的粘结力，迫使原煤强制透筛。

　　1.振幅

　　为有效地消除细粒原煤堵筛孔现象，故筛机采用较大的振幅。因为筛分工艺参数的选择，**先应考虑原煤筛分规律的需要。原煤在筛分过程中，选用多大的振幅要由试验来决定，而不是人为制定一个振幅。激振强度、振幅和频率是相互联系的，应根据原煤筛分运动的规律来选择振幅的调节范围，在试验过程中逐步逼近振幅值，以获得更好的筛分效果。我们选择的振幅范围，根据物料性质的不同，可在15—25mm之间进行调节。

　　2.频率

　　欲使筛分效率高、处理量大，对湿粘物料要强制松散，应当采用较大振幅和较低的频率。因为原煤的透筛需要足够的时间和空间，频率过高，分层不能正常进行而影响筛分效果，我们选择的频率为12HZ。

　　3.振动强度

　　振动强度是一个重要的指标，振动强度是筛箱运动的加速度与重力加速度的比值，通常我国振动筛的振动强度在3—4.2之间。但对于湿粘原煤来说，这个振动强度就小了，我们选择的振动强度为5-9。湿粘原煤的筛分需要时间和空间，原煤抛起来产生的惯性力应能够克服湿粘原煤与筛丝间的粘结力，振动强度大，原煤回落时与筛面之间的相对运动速度加快。我们希望料群松散后小于筛孔尺寸的原煤真正与筛网有接触机会，不是料层的整起整落。就筛分工艺而言，振动强度提高，筛分效果也会相应地提高，实践已证明了这一点。

　　4.物料的运动速度

　　原煤颗粒脱离筛面，是在向上运动速度达到顶峰值时开始的，此时筛面的速度为

　　V=Aω=0.012×(π×740/30)=0.93m/s

　　而普通振动筛的运动速度一般在0.15-0.3m/s的范围内，所以高幅筛的运动速度要比普通振动筛大3倍以上。

　　5.物料回落到筛面时与筛面的相对运动速度

　　原煤在筛分过程中，起到真正筛分作用的速度是原煤与筛面间的相对运动速度。当颗粒开始与筛面一起运动时，颗粒和筛面运动的速度和加速度是一样的，但是到了脱离点，当颗粒所受的惯性力大于本身的重力时，颗粒就要脱离筛面，作抛射运动，筛面则在振动力的作用下，按正弦曲线运动。到了落点，颗粒重新与筛面相遇，再与筛面一起运动。此时，在接触的一瞬间，筛面仍做圆运动，而颗粒则沿着抛物线轨迹向下运动。在整个过程中，与筛分效果直接相关的是筛面和颗粒间的相对运动速度。

　　单个颗粒在筛面上的运动：

　　Vx=Aωsinωt

　　Vy=Aωcosωt

　　ax=Aω2cosωt

　　ay=Aω2sinωt

　　沿y轴方向速度时：

　　Vy=Aω=0.012×(π×740/30)=0.93m/s

　　而普通振动筛速度为：

　　V普=Aω=0.004×(π×850/30)=0.356m/s

　　经计算得知，高幅筛原煤被抛起的速度比普通振动筛大出2.72倍。

　　实践证明，湿粘的细粒级原煤在筛分的过程中，总会粘附在其它原煤或筛丝上，因为粘附力远远大于它自身的重力。但聚集到一定尺寸，随着质量的增加，聚集原煤的强度和刚度也随之减弱。由于煤种性质的不同，如水份和泥化程度等，其聚集的尺寸也是不同的。若聚集的颗粒直径为6mm，在高幅筛中，随筛面运动产生的惯性力为：

　　F=Aω2W/g=0.0297kg

　　颗粒重力为：

　　W=πr3=0.0013kg

　　其产生的惯性力是重力的22.85倍。

　　普通振动筛仅有：

　　F=0.0042kg

　　其产生的惯性力是重力的3.23倍。

　　故挣脱粘附力，高幅筛是普通筛子的7倍。

　　随着技术进步，高幅筛增加了多种自清理筛网技术，来适应褐煤、煤泥、洗中煤、等细粒度湿粘物料的深度筛分。

　　高幅筛通过大量的工业应用，得出较满意的结果，在国内外也取得了骄人的业绩，为筛分技术进步做出来贡献。

关键词:

分子筛设备及配件