國內外高頻振動(dòng)篩的現狀與發(fā)展趨勢

　　振動(dòng)篩是一種以高頻率、高振動(dòng)強度為主要特征的振動(dòng)篩,主要適用于0.5mm以下細粒物料的濕式分級與固液分離。在選煤行業(yè)中,因其投資和運行成本較低,使得大多數選煤廠(chǎng)都有能力采用其回收煤泥,從而實(shí)現洗水閉路循環(huán)和改善選煤廠(chǎng)的環(huán)境,而具有明顯的經(jīng)濟與社會(huì )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(dòng)篩的研究現狀

        早在20世紀50年代初期,國外就已研發(fā)出高頻振動(dòng)篩。在冶金行業(yè)中,用作選礦廠(chǎng)細粒鐵礦石分級;在煤炭加工中,用于煤泥脫水、脫介和分級等。目前,國外擁有該項技術(shù)的國家有美國、澳大利亞、德國、法國和芬蘭等。其產(chǎn)品也呈現出多樣化,如申克公司生產(chǎn)的SLV型高頻振動(dòng)脫水篩、諾德伯格公司生產(chǎn)的HF型高頻振動(dòng)篩等。
        目前,從所查閱的文獻來(lái)看,國外設計的高頻振動(dòng)篩的振動(dòng)參數彼此相差很大,綜合起來(lái),振動(dòng)頻率24～60Hz,振動(dòng)強度5～11gn。國外生產(chǎn)的高頻振動(dòng)篩具有處理量大、效率高、性能穩定、壽命較長(cháng)等優(yōu)點(diǎn),但缺點(diǎn)主要是價(jià)格昂貴、處理量小、性?xún)r(jià)比不高等,目前,其跨度最大只有1.8m。雖然國外高頻振動(dòng)篩型號各異,但工作原理基本都相似。下面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(dòng)篩加以簡(jiǎn)要分析。

1.1　德瑞克高頻振動(dòng)細篩
      德瑞克高頻振動(dòng)細篩是美國德瑞克公司在1951年發(fā)明的,,其結構特點(diǎn):
      (1)采用了高頻、低幅(60Hz,0.8mm),也采用正傾角,大傾角篩面(>30°),篩面具有較高的運輸能力。
      (2)篩機有3塊獨立篩面,對其分別給料,在保持相同篩分效率的情況下,與單點(diǎn)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(lái)自中間和排料端篩面的篩下水落入篩機的篩下水漏斗。
      (4)激振器被安裝在篩箱上部,能產(chǎn)生60Hz的激振力。而篩面采用金屬絲編織的夾層篩網(wǎng),其優(yōu)點(diǎn)是不易堵塞,因此不必經(jīng)常清洗。
 

 

      目前,德瑞克高頻振動(dòng)篩主要適用于從<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(guān)文獻表明,德瑞克公司研制成功的Urethane高效內膜聚酯篩網(wǎng)、Pyramid三維篩網(wǎng)、Sandwich夾層篩網(wǎng),它們的應用,更加增強了德瑞克高頻振動(dòng)篩處理細粒物料的性能。

1.2　維爾科脫水篩
      美國林納特克斯公司生產(chǎn)的維爾科脫水篩,其結構特點(diǎn):
      (1)來(lái)自給料箱的料漿以幾乎垂直的方向給入。
      (2)給料端篩面的傾角>45°,主篩面呈負傾角安裝,整個(gè)篩面呈V形狀態(tài)。
      (3)給料端篩面和主篩面的前段采用楔形條縫篩面,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)2臺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,可調整篩面上物料層厚度。

 

 

1.3　SD型高頻振動(dòng)篩
      美國康威德公司生產(chǎn)的SD型高頻振動(dòng)篩,發(fā)展最快,應用也最廣泛。目前,此種類(lèi)型的高頻振動(dòng)篩最小寬度0.9m,最大寬度1.8m。其主要特點(diǎn):
      (1)篩面采用了-5°角安裝,振幅為3mm,振次為1474r/min,由于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(guò)濾作用,從而使物料的水分低,截留的粒度更小。
     (2)采用特質(zhì)G-MASTEF激振器或振動(dòng)電機,篩面選用聚氨酯或不銹鋼條縫。
      (3)可提供多種產(chǎn)物,篩體結構簡(jiǎn)單、維修方便、使用壽命長(cháng)、處理能力大、效率高。


2　我國高頻振動(dòng)篩的研究現狀
      在我國,對高頻振動(dòng)篩的技術(shù)的開(kāi)發(fā)進(jìn)展比較晚,直到20世紀70年代末期,也僅在冶金系統內開(kāi)始少量引進(jìn)高頻振動(dòng)篩。我國研制、試驗高頻振動(dòng)篩是從20世紀80年代初開(kāi)始的,其比較典型的研究如下。

      (1)：冶金部長(cháng)沙礦冶研究院在1982年試制的GPS-900-3型高頻振動(dòng)細篩,在有色金屬礦進(jìn)行了試驗,取得了比較理想的效果,又于1986年9月開(kāi)始在密云鐵礦進(jìn)行了工業(yè)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。后來(lái)又于20世紀90年代初采用GPS-1400-3型高頻振動(dòng)篩在馬鋼南山鐵礦凹山選礦廠(chǎng)進(jìn)行工業(yè)試驗,并利用計算機建立高頻振動(dòng)篩工藝參數之間的數學(xué)模型,為高頻振動(dòng)篩的最優(yōu)化控制提供了依據。

      (2)：為了適應煤泥回收和細粒脫水分級的需要,煤炭科學(xué)研究總院唐山研究院負責研究設計的GPS-1025高頻振動(dòng)脫水篩,通過(guò)在1990年在遼寧阜新海州礦選煤廠(chǎng)的工業(yè)性試驗表明:該篩機達到國內同類(lèi)篩機的先進(jìn)水平。又于2004年研制成功了QZK-1833和QZK-2041曲面篩,現場(chǎng)取得了良好的技術(shù)經(jīng)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臺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(chǎng)完成了振動(dòng)參數試驗和研究,研究了其振動(dòng)參數與篩分工藝指標之間的關(guān)系。

      目前,高頻振動(dòng)篩在我國選煤行業(yè)中應用比較廣泛。從市場(chǎng)反映的情況來(lái)看,每年需求約有100臺高頻振動(dòng)脫水篩,其經(jīng)濟和社會(huì )效益十分顯著(zhù)。因此,國內的許多大型的振動(dòng)篩制造廠(chǎng)商也緊跟市場(chǎng)的需求,研制出了許多類(lèi)型的高頻振動(dòng)脫水篩。如北京華宇工程有限公司(原平頂山選煤設計院)研制的GZ系列濾層脫水式高頻篩;煤炭科學(xué)研究總院唐山研究院研制的QZK系列曲面篩、GPS系列高頻篩和DZSM系列電磁振動(dòng)高頻篩;唐山匯力太行振動(dòng)機械股份有限公司生產(chǎn)的TSS系列脫水篩;江蘇博后選煤機械有限公司生產(chǎn)的GBHS型高頻篩和BHKS系列高頻煤泥脫水篩;山西賽德篩分技術(shù)設備有限公司生產(chǎn)的GPS系列高頻振動(dòng)脫水篩和GZ系列高頻篩等,從而使國內高頻振動(dòng)篩市場(chǎng)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(lái),目前我國已開(kāi)發(fā)的主要有GPS型高頻直線(xiàn)振動(dòng)篩、QZK系列曲面篩和DZS型高頻振動(dòng)電磁細篩。下面對其各自的結構特點(diǎn)加以簡(jiǎn)單的介紹。

2.1　GPS系列高頻圓振動(dòng)篩
      GPS系列高頻圓振動(dòng)篩,主要用于精煤泥的回收,在50～60Hz頻率下工作,

      (1)篩機是在薄料層中進(jìn)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(dòng)篩的原理進(jìn)行工作,具有33.3Hz的高頻率與大于5gn的振動(dòng)強度。
      (3)篩面采用“三明治”篩網(wǎng)的復合篩面,其開(kāi)孔率可達36%,防堵效果非常好。

2.2　GZ,GZT型高頻直線(xiàn)振動(dòng)篩
      高頻直線(xiàn)振動(dòng)篩分為GZ型高頻振動(dòng)篩和GZT型低噪高頻振動(dòng)篩,兩者不同之處在于GZ型高頻振動(dòng)篩振動(dòng)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(dòng)篩的振動(dòng)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(diǎn):
      (1)按自同步原理工作,振動(dòng)器由雙電機分別驅動(dòng),兩傳動(dòng)軸間無(wú)強迫聯(lián)系。
      (2)篩面由弧形段與負傾角直線(xiàn)段組成,弧形段條縫與物料運動(dòng)方向垂直,主篩面條縫與運動(dòng)方向相同。

2.3　QZK系列曲面篩
      QZK系列曲面篩基本原理和GZ型相似,但篩面克服了GZ型過(guò)高的缺點(diǎn),其篩面一般采用不銹鋼階梯焊接篩板或復合篩板。

      目前該技術(shù)發(fā)展最快,該類(lèi)篩機采用工作頻率為24Hz,振幅為2～2.5mm,振動(dòng)強度為5～7gn,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(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)隨著(zhù)大型選煤廠(chǎng)的相繼建設,QZK系列曲面篩的規格也不斷創(chuàng )新,目前,QZK-2041型是國內應用成功的最大機型,而該類(lèi)篩機的最大跨度已經(jīng)達到2.4m,長(cháng)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(lèi)篩機采用塊偏心振動(dòng)器和油脂潤滑的結構,其缺點(diǎn)主要是篩分下限受限,單位面積的處理能力低等。

2.4　DZS型電磁振動(dòng)細篩
      電磁振動(dòng)細篩具有體輕、能耗低、分級下限低、無(wú)動(dòng)載等優(yōu)點(diǎn),主要用于煤泥分級、脫水作業(yè),由于其可以回收大部分的煤泥,在有些煤泥煤質(zhì)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(kāi)發(fā)了DZS型產(chǎn)品。

      其主要特點(diǎn):
      (1)DZS型電磁振動(dòng)篩是大傾角、使用不銹鋼網(wǎng)狀篩面,由激振器直接激振篩面而篩箱并不振動(dòng)的振動(dòng)篩,由于振動(dòng)系統在近共振狀態(tài)工作,耗能低。
      (2)篩面由不銹鋼復合篩網(wǎng)加托網(wǎng)組成,每臺篩子沿篩長(cháng)布置若干個(gè)振動(dòng)器,每個(gè)振動(dòng)器單獨激振篩面,由于各點(diǎn)弦振的疊加作用,篩面實(shí)際振幅比激振點(diǎn)大。


3　國內外高頻振動(dòng)篩的發(fā)展趨勢
(1)向大型化發(fā)展。高頻振動(dòng)篩的大型化指篩子的運動(dòng)參數與面積的大型化,主要分別解決物料的篩分效果的問(wèn)題和篩子的處理能力的問(wèn)題,大型化可以減少篩分設備的數量和費用、減少廠(chǎng)房面積、減少初期基建投資。
(2)向減少參振質(zhì)量發(fā)展。通過(guò)參振質(zhì)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(dòng)噪音,并可起到良好的減振效果。
(3)向標準化、系列化、通用化發(fā)展。標準化、系列化、通用化,這是便于設計、生產(chǎn)和降低成本的有效途徑。
(4)對高頻振動(dòng)篩在選煤中的用途進(jìn)行分析與研究。目前,高頻振動(dòng)篩代替沉降過(guò)濾離心機、加壓過(guò)濾機或者隔膜過(guò)濾機,進(jìn)行浮選精煤脫水,代替浮選系統和回收組煤泥等,在洗煤廠(chǎng)進(jìn)行的實(shí)踐,取得良好效果。今后,將對其在選煤中的其他用途進(jìn)行分析與研究,提高其在選煤中的作用。


4　我國高頻振動(dòng)篩存在的問(wèn)題
(1)對篩機本身結構了解不夠。在設計過(guò)程中由于對各個(gè)部件的結構強度的了解不夠,在生產(chǎn)中容易造成應力集中,進(jìn)而造成側板、支撐梁、篩板等斷裂現象,影響正常的生產(chǎn)活動(dòng)。
(2)在向大型化設計過(guò)程中進(jìn)步緩慢。目前,國內應用成功的最大的型號是QZK-2041曲面篩,正在研究中的GFS-2445曲面篩,但由于對結構了解不夠,目前還處于不太成熟的階段。
(3)對高頻振動(dòng)篩技術(shù)參數之間的關(guān)系了解不夠。由于對高頻振動(dòng)篩各個(gè)工藝參數或振動(dòng)參數之間關(guān)系的了解不夠,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(chǎn)。
(4)材料的結構強度滿(mǎn)足不了要求。目前,國內對材質(zhì)的研究與國外相比還有許多差距,使國產(chǎn)高頻振動(dòng)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(chǎn)成本增加和資源浪費。


參考文獻：
[1]　趙環(huán)帥.QZK18375曲面篩主要技術(shù)參數的理論與試驗的研究與分析[D].北京:煤炭科學(xué)研究總院,2009.
[2]　梁金鋼,趙環(huán)帥,何建新.國內外選煤技術(shù)與裝備現狀及發(fā)展趨勢[J].選煤技術(shù),2008(1):60264.
[3]　王承章.高頻振動(dòng)細篩在密云鐵礦的應用及其經(jīng)濟效益[J].金屬礦山,1990(2):36241.
[4]　孫業(yè)長(cháng),張升龍,王　浩,等.高頻細篩篩下產(chǎn)率數學(xué)模型的研究[J].金屬礦山,1993(3):37239.

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