粉体工程---第二章 筛分ppt课件

1、第二章第二章 筛分筛分2.1 筛分原理筛分原理2.2 物料的粒度组成和粒度分析物料的粒度组成和粒度分析2.3 筛分过程筛分过程2.4 筛分机械筛分机械21 筛分原理筛分原理2.1.1 筛分的定义及原理筛分的定义及原理 2111 筛分的定义筛分的定义筛分：筛分就是将颗粒大小不同的混合物料，筛分：筛分就是将颗粒大小不同的混合物料，经过单层或多层筛子分成假设干个不同粒经过单层或多层筛子分成假设干个不同粒度级别的过程。度级别的过程。干筛干筛湿筛湿筛干湿结合干湿结合一、筛分机械对物料进展粒度分别，需经以一、筛分机械对物料进展粒度分别，需经以下过程：下过程： (1)(1)物料与筛面间的相对运动物料与筛面间

2、的相对运动 (2)(2)运动中物料分层，上层粗粒，下层细粒运动中物料分层，上层粗粒，下层细粒 (3)(3)运动到筛面的物料与筛孔尺寸比较，而运动到筛面的物料与筛孔尺寸比较，而后透筛或留在筛上。后透筛或留在筛上。 筛分能否顺利，被筛物料的粒度组成筛分能否顺利，被筛物料的粒度组成是个重要要素，当然还与其它机械方面要素是个重要要素，当然还与其它机械方面要素有关。有关。 按被筛物料粒度与筛孔尺寸的差别可按被筛物料粒度与筛孔尺寸的差别可将其分为：易筛粒、难筛粒、妨碍粒子。将其分为：易筛粒、难筛粒、妨碍粒子。二二 易筛粒、难筛粒、妨碍粒子易筛粒、难筛粒、妨碍粒子 在筛分过程中，以筛孔尺寸为比较规范，在筛分

3、过程中，以筛孔尺寸为比较规范，可将被筛物料分为几个可筛性等级：可将被筛物料分为几个可筛性等级：易筛、难筛、妨碍粒子。设筛孔尺寸为易筛、难筛、妨碍粒子。设筛孔尺寸为L，那么那么: 易筛粒子易筛粒子 难筛粒子难筛粒子 妨碍粒子妨碍粒子 0d0.75L 0.75LdL Ld1.5L 影响不大影响不大1.5L0.75L ，难筛粒，难筛粒上式阐明，筛孔尺寸愈大筛丝和颗粒直上式阐明，筛孔尺寸愈大筛丝和颗粒直径愈小，那么颗粒透过筛孔的能够性愈大。径愈小，那么颗粒透过筛孔的能够性愈大。假设思索筛丝直假设思索筛丝直径：径：2.1.1.5 总结总结易筛粒子、难筛粒子、妨碍粒子特点：易筛粒子、难筛粒子、妨碍粒子特点

4、： 上述情况阐明，被筛物料中，各粒级的过上述情况阐明，被筛物料中，各粒级的过筛程度是不同的。易筛粒子透筛程度高，筛筛程度是不同的。易筛粒子透筛程度高，筛分的效果好；愈接近筛孔尺寸的物料，愈难分的效果好；愈接近筛孔尺寸的物料，愈难透筛，筛分的效果愈差。易筛粒的含量越高，透筛，筛分的效果愈差。易筛粒的含量越高，筛分效果越好，筛子的利用率越高。筛分效果越好，筛子的利用率越高。2.1.2 2.1.2 筛分效率及其影响要素筛分效率及其影响要素2.1.2.1 2.1.2.1 筛分效率筛分效率screening screening efficiencyefficiency一、衡量筛子的工艺目的一、衡量筛子的

5、工艺目的: :处置才干和筛分效处置才干和筛分效率率 处置才干处置才干: : 即筛孔大小即筛孔大小 一一 定的筛子每平定的筛子每平方米筛面面积每小时所处置的物料吨数方米筛面面积每小时所处置的物料吨数(t/(m2(t/(m2h)h)，它是阐明筛分任务的数量目的。，它是阐明筛分任务的数量目的。筛分效率筛分效率E：指实践得到的筛下产物质量与入筛物料指实践得到的筛下产物质量与入筛物料中所含粒度小于筛孔尺寸的物料的质量之比。中所含粒度小于筛孔尺寸的物料的质量之比。筛分效率用百分数或小数表示。筛分效率用百分数或小数表示。E实践意义实践意义反映筛分过程的完善程度和筛反映筛分过程的完善程度和筛分产物的质量，故是

6、质量目的。分产物的质量，故是质量目的。筛分效率，筛分效率，筛下产质量量；筛下产质量量；入筛原物料质量；入筛原物料质量； 入筛原物料中小于筛孔的级别的含量，。入筛原物料中小于筛孔的级别的含量，。二、二、 筛分效率公式推导筛分效率公式推导、很难测定，因此采用推导公式：、很难测定，因此采用推导公式：(1)原料质量应等于筛上和筛原料质量应等于筛上和筛下产物质量之和，即下产物质量之和，即(2)原料中小于筛孔尺寸的粒级的原料中小于筛孔尺寸的粒级的质量，等于筛上产物与筛下产物质量，等于筛上产物与筛下产物中所台有的小于筛孔尺寸的物料中所台有的小于筛孔尺寸的物料的质量之和。的质量之和。 上式是指筛下产物中不含大

7、于筛孔尺寸颗粒的上式是指筛下产物中不含大于筛孔尺寸颗粒的条件下的物料方程，条件下的物料方程，、代表百分含量。代表百分含量。100QC思索筛下产品中有大于筛孔的颗粒存在：思索筛下产品中有大于筛孔的颗粒存在：问题：问题：、之间的关系？之间的关系？三三 筛分效率的测定筛分效率的测定方法一：检查筛分法方法一：检查筛分法 方法二：筛分分析法方法二：筛分分析法四、四、 总筛分效率总筛分效率E总和部分筛分效率总和部分筛分效率E部部 被筛物料中，各粒级的过筛程度是不同被筛物料中，各粒级的过筛程度是不同的。易筛粒子透筛程度高，筛分效率的。易筛粒子透筛程度高，筛分效率E大；大；愈接近筛孔尺寸的物料，愈难透筛，筛分

8、愈接近筛孔尺寸的物料，愈难透筛，筛分效率效率E愈低。愈低。 显然，易筛粒子的筛分效率显然，易筛粒子的筛分效率E大于总体大于总体物料的筛分效率物料的筛分效率E，而难筛粒子的筛分效率，而难筛粒子的筛分效率E小于总体物料的筛分效率小于总体物料的筛分效率E。因此，物料。因此，物料的筛分效率的筛分效率E就有就有E总和总和E部之分。部之分。 E总和总和E部概念部概念 E总用一切小于筛孔尺寸物料总用一切小于筛孔尺寸物料.。 E部用小于筛孔尺寸物料中某个粒部用小于筛孔尺寸物料中某个粒级或某几个粒级级或某几个粒级(总之不是小于筛孔尺寸总之不是小于筛孔尺寸 物料的全部粒级物料的全部粒级).。 E总和总和E部计算同

9、前。部计算同前。 E总和总和E部关系：部关系：E易易E总总E难难 (2) E总和总和E部运用部运用 E总运用总运用:评价筛子的筛分质量评价筛子的筛分质量 粉碎流程计算中粉碎流程计算中数质量计算数质量计算 设备选择时设备选择时Q计算计算 E部运用：除上面外还有部运用：除上面外还有确定筛分产确定筛分产物的粒度特性。物的粒度特性。 由于由于E部反映出物料在筛分过程中存在着部反映出物料在筛分过程中存在着快慢不平衡形状快慢不平衡形状 ，这就使我们在消费实践，这就使我们在消费实践或设计中，有能够利用增大筛孔尺寸或设计中，有能够利用增大筛孔尺寸L和降和降低筛分效率低筛分效率E的方法，来提高消费率的方法，来提

10、高消费率Q。 五、总结五、总结1、定义、定义2、公式推导、公式推导3、总筛分和部分筛分效率的定义及运用、总筛分和部分筛分效率的定义及运用212. 2 影响筛分效率的要素影响筛分效率的要素A: 物料的性质物料的性质B: 筛子的性能筛子的性能含水率、含泥量含水率、含泥量粒度组成、密度粒度组成、密度筛面的运动方式筛面的运动方式筛面构造参数筛面构造参数操作条件操作条件A 入筛原料性质的影响入筛原料性质的影响(1)含水率。物料的含水含水率。物料的含水率又称湿度或水分。率又称湿度或水分。改善方法改善方法:外表活性物质加到含水外表活性物质加到含水物料中物料中;用不能被水润湿用不能被水润湿的资料制成筛面。的资

11、料制成筛面。(2)含泥量。含泥量。黏土质物料和黏性物料黏土质物料和黏性物料采用特殊的措施。这些措施包括采用特殊的措施。这些措施包括:湿法筛分；湿法筛分；筛分前预先脱泥；筛分前预先脱泥；对筛分原料进展烘干。对筛分原料进展烘干。用电热筛面筛分潮湿且有粘性的矿石用电热筛面筛分潮湿且有粘性的矿石.(3)粒度特性。粒度特性。原料中所含的难筛粒及妨碍颗粒粒级的含量原料中所含的难筛粒及妨碍颗粒粒级的含量;颗粒的外形。颗粒的外形。(4)密度特性。密度特性。同一密度时，普通对筛分没有影响；同一密度时，普通对筛分没有影响；粗、细颗粒存在密度差时，情形就大不一样。粗、细颗粒存在密度差时，情形就大不一样。B 筛子性能

12、的影响筛子性能的影响(1)筛面运动方式。筛面运动方式。在振动筛中，筛面的运动方式有圆振动、直线振动在振动筛中，筛面的运动方式有圆振动、直线振动和椭圆振动几种。和椭圆振动几种。保送才干保送才干 透筛才干透筛才干(2)筛面构造参数。筛面构造参数。1)筛面宽度与长度。筛面宽度与长度。我国筛宽普通在我国筛宽普通在25m以内以内普通是在确定筛宽后，再根据长宽比普通是在确定筛宽后，再根据长宽比确定筛长。确定筛长。我国矿用振动筛的长宽比多采用我国矿用振动筛的长宽比多采用2，煤用振动筛的长宽比为煤用振动筛的长宽比为25。3)筛孔的大小、外形及开孔率。筛孔的大小、外形及开孔率。 dmax=kL dmax 筛下产

13、物的最大粒度筛下产物的最大粒度(3)操作条件的影响。操作条件的影响。对一定的筛子和筛分原料而言，操作条件主要是对一定的筛子和筛分原料而言，操作条件主要是指给料的数量和给料方式。指给料的数量和给料方式。213 级别筛分效率与总筛分效率级别筛分效率与总筛分效率 21. 31 级别筛分效率级别筛分效率级别筛分效率级别筛分效率: 就是筛下产品中某一级别颗粒的就是筛下产品中某一级别颗粒的质量与入筛物料中同一级别的颗粒的质量之比。质量与入筛物料中同一级别的颗粒的质量之比。E表示表示 2132 总筛分效率总筛分效率总筛分效率等于按筛下的粒级计算的筛分效率总筛分效率等于按筛下的粒级计算的筛分效率减去筛下产物中

14、混入的大于规定粒级的筛分减去筛下产物中混入的大于规定粒级的筛分效率。效率。22 物料的粒度组成及粒度分析物料的粒度组成及粒度分析221 粒度组成及粒度分析方法粒度组成及粒度分析方法粒度：就是颗粒粒度：就是颗粒(矿块矿块)大小的量度，它阐明大小的量度，它阐明物料粉碎的程度，一班用物料粉碎的程度，一班用mm(或或m) 表示。表示。单颗粒普通用直径单颗粒普通用直径D表示表示 。2211 粒度表示法粒度表示法一一 单颗粒单颗粒 a a外形规那么：球体外形规那么：球体- -直径表示，直径表示， 立方体立方体- -边长表示边长表示 b b不规那么：平均直径、当量直径。平均不规那么：平均直径、当量直径。平均

15、直径表示法，主要取单颗粒几个方向上直径表示法，主要取单颗粒几个方向上的尺寸大小的平均值，详细分为算术平的尺寸大小的平均值，详细分为算术平均直径、几何、调和平均直径等。均直径、几何、调和平均直径等。如扁平状：长如扁平状：长-L,宽宽-b d算术算术=L+b/2 d几何几何=Lb1/2 d调和调和=2Lb/L+b近似立方体：近似立方体： h-高，高， d算术算术=L+b+h/3 d几何体积几何体积=Lbh1/3 d几何外表积几何外表积=Lb+Lh+bh/31/2 d调和调和=3Lbh/Lb+Lh+bh 二、矿粒群的表示方法二、矿粒群的表示方法粒级粒级-把粒群按粒度大小分成假设干把粒群按粒度大小分成

16、假设干粒度级别，这些粒度级别称粒度级别，这些粒度级别称-。 粒度组成粒度组成- -粒群中各粒级的相对含粒群中各粒级的相对含量或物料在各粒级中的分布情况。量或物料在各粒级中的分布情况。 由于粒度组成资料对选矿任务非由于粒度组成资料对选矿任务非常重要，故对粒度分析法、粒度分析常重要，故对粒度分析法、粒度分析结果的处置要重点掌握。结果的处置要重点掌握。 上下限法 用于窄级别 物料如-10mm+8mm ；3 2mm ; 平均直径法 用于较宽级别物料， d平获得粒度分析粒度组成数据处置计算d平。221ddD其表达式有以下几种：其表达式有以下几种：d d算术算术=ridi/ri=ridi/rid d几何几

17、何= =d1r1d2r2.dnrnd1r1d2r2.dnrn1/ri 1/ri d d调和调和=ri/=ri/ri/diri/di 平均直径计算实例：平均直径计算实例： A A窄级别窄级别 如如-60mm +40mm -60mm +40mm d d算术算术= =60+4060+40/2=50mm /2=50mm d d几何几何=60.4060.401/2=49mm1/2=49mm d d调和调和=2=240.6040.60/ /60+4060+40=48mm =48mm B B宽级别例宽级别例 d d算术算术=31.0mm =31.0mm d d几何几何=25.0mm =25.0mm d d调

18、和调和=17.3mm =17.3mm 平均粒度只反映了物料粒度组成的平均粒度只反映了物料粒度组成的某一个方面，两种粒度组成不同的物料，能够某一个方面，两种粒度组成不同的物料，能够平均粒度一样，为了对其加以区别，需引进以平均粒度一样，为了对其加以区别，需引进以下概念。下概念。偏向系数偏向系数K偏：偏： k=/ d算术算术 =(di-d算术算术2ri/ri1/2 将上述的粒度组成、平均粒度、偏向系数几个将上述的粒度组成、平均粒度、偏向系数几个概念综合起来，就能较全面地表述物料的粒度概念综合起来，就能较全面地表述物料的粒度特征。特征。 2.2.1.3粒度分析法 sizing analysis 一一

19、筛分分析筛分分析 screening screening 1 1做法：用几个或十几个成套的做法：用几个或十几个成套的筛子筛子 筛孔尺寸由上至下逐渐减小筛孔尺寸由上至下逐渐减小进展粒度分别。进展粒度分别。 2 2运用运用 25030.043mm 25030.043mm 3 3优缺陷：设备简单、操作方便。优缺陷：设备简单、操作方便。但受颗粒外形影响大。但受颗粒外形影响大。 二二 水力分析水力分析 1 1原理：利用颗粒在水介质中沉降速原理：利用颗粒在水介质中沉降速度的不同进展颗粒分别。度的不同进展颗粒分别。 2 2运用：较细粒物料。运用：较细粒物料。 3 3优缺陷：优缺陷： 三三 显微镜分析显微镜分

20、析 1 1原理：在显微镜下，用肉眼直接测原理：在显微镜下，用肉眼直接测定物料的几何尺寸定物料的几何尺寸- -最直接的方法。最直接的方法。 2 2运用：较细粒物料，普通对选别产运用：较细粒物料，普通对选别产品或水析结果进展检查。品或水析结果进展检查。 3 3优缺陷：优缺陷：四四 其它方法其它方法方方 法法大致粒度范围大致粒度范围（mm） 测量依据的性质或效测量依据的性质或效应应 表达的粒度表达的粒度 直接得的分布直接得的分布 筛分分析筛分分析 （微目筛）（微目筛）40 40 （5 54040）筛筛 孔孔 d d筛筛 质量（体积）质量（体积） 光学显微镜光学显微镜 电子显微镜电子显微镜 全息照相全

21、息照相0 025250 25250 0 0015 015 2500 2500 通常是颗粒投影像的通常是颗粒投影像的某种尺某种尺 寸或某种相当尺寸寸或某种相当尺寸 d da a，d dF F，d dSTST 等等 个个 数数 激光：光散射、激光：光散射、消光消光X X光小角散光小角散射射 0.022000 0.022000 0.0050.1 0.0050.1 颗粒对光的散射或消颗粒对光的散射或消光（因散射和吸收）光（因散射和吸收）, ,颗粒对颗粒对X X光的散射光的散射 同效应的球直同效应的球直径径 质量（体积）或质量（体积）或个数个数 重力沉降重力沉降 离心沉降离心沉降 2100 2100 0

22、.0110 0.0110 沉降效应：沉积量，沉降效应：沉积量，悬浮液的悬浮液的 浓度、密浓度、密度或消光等随时间或度或消光等随时间或 位置的变化位置的变化 同沉降速度的同沉降速度的球球 直径，在直径，在层流区即层流区即 d dstst 质量（体积）质量（体积） 电传感法电传感法 0.4800 0.4800 颗粒在小孔电阻传感颗粒在小孔电阻传感区引起区引起 的电阻变化的电阻变化 体积直径体积直径d dV V，但常但常 为同效为同效应的球直径应的球直径 个个 数数 气体透过气体透过 常压粘滞流常压粘滞流 常压滑动流常压滑动流 气体吸附气体吸附 250 250 0.052 0.052 10 10 床

23、层中颗粒表面对气床层中颗粒表面对气流的阻力流的阻力 气体分子气体分子在颗粒表面的吸附在颗粒表面的吸附 d dSVSV=6 / S=6 / SV V 总之： 1筛析是最常用的亦是最根本的方法。 2几种方法结合运用，可扬长避短，使结果更好地反映物料粒度组成情况。 3除此之外，研讨人员要掌握几种现代粒度分析方法。 2.2 .2 筛分分析screening筛分分析方法、筛子的选择、筛分分析步骤及要求一一 种类：两种种类：两种干法、干湿结合干法、干湿结合 选择根据：粒度粗细、含泥否选择根据：粒度粗细、含泥否 。 二二 干法干法筛析实验中常用筛析实验中常用 做法：做法： 运用：粒度较粗运用：粒度较粗-0.

24、075mm60% , 0.043mm以上，干物料以上，干物料-粉碎产品。粉碎产品。 三三 干湿结合干湿结合矿石可磨性实验中常用矿石可磨性实验中常用此法。此法。 运用：粒度较细运用：粒度较细-0.075mm60%， -0.043mm以下，以下， 湿物料湿物料-磨浮产品。磨浮产品。 做法：将被筛物料用湿筛法筛去做法：将被筛物料用湿筛法筛去-0.075毫米粒级，筛上物烘干，再用毫米粒级，筛上物烘干，再用0.075毫米毫米筛子干筛，直到符合要求；最后将干筛筛筛子干筛，直到符合要求；最后将干筛筛上物用套筛进展筛分分析；干筛和湿筛的上物用套筛进展筛分分析；干筛和湿筛的-0.075毫米物料可供水析。毫米物料

25、可供水析。 2. 221 规范筛规范筛筛子筛子- -规范筛、非规范筛。规范筛、非规范筛。 一一 非规范筛：非规范筛： 筛分物料筛分物料3mm3mm 筛孔尺寸筛孔尺寸多种，多种，3150mm3150mm 筛孔外形筛孔外形多为方形多为方形 二二 规范筛：用于筛规范筛：用于筛-6mm物料物料 a 规范筛特点：规范筛特点： 制造精细制造精细-盖底材质好盖底材质好-合金、金属合金、金属, 筛孔尺寸规范筛孔尺寸规范 b规范筛参数：规范筛参数： 1筛号或目：常用单位长度或单位筛号或目：常用单位长度或单位面积上筛孔的数目表示。面积上筛孔的数目表示。 (2)筛比筛比M：两相邻筛子的筛孔尺寸：两相邻筛子的筛孔尺寸

26、 之之比。有根本筛比和附加筛比之分。比。有根本筛比和附加筛比之分。 3基筛：以某筛孔尺寸为基准的筛基筛：以某筛孔尺寸为基准的筛 子。以此来推算其它筛子的筛孔尺寸。子。以此来推算其它筛子的筛孔尺寸。 C选矿常用规范筛选矿常用规范筛 1泰勒筛制泰勒筛制 筛号：以筛孔数目筛号：以筛孔数目/英寸来表示。如英寸来表示。如200号号-也叫也叫200目，筛孔尺寸为目，筛孔尺寸为0.075mm200个筛孔个筛孔/英寸。英寸。 基筛：基筛：200目筛目筛 200个筛孔个筛孔/英寸。英寸。 筛比：两种筛比：两种-根本筛比根本筛比21/2 和附加筛和附加筛比比21/4 。由于一个基筛两个筛比，这。由于一个基筛两个筛

27、比，这就构成了该筛制的两个筛序。就构成了该筛制的两个筛序。 筛序筛序 ： 根本筛序根本筛序 ： 100100目目 0.105x21/2=0.150mm 0.105x21/2=0.150mm 150 150目目 0.075x21/2=0.106mm 0.075x21/2=0.106mm 200 200目目 0.075mm 0.075mm 270 270目目 0.075/21/2=0.053mm 0.075/21/2=0.053mm 附加筛序附加筛序 ： 150150目目 0.106mm 0.106mm 170 170目目 0.075x21/4=0.090mm 0.075x21/4=0.090mm

28、 200 200目目 0.075mm 0.075mm 250 250目目 0.075/21/4=0.063mm 0.075/21/4=0.063mm 270 270目目 0.063/21/4=053mm 0.063/21/4=053mm 普通根本筛序常用，很少单独运用普通根本筛序常用，很少单独运用 附加筛序，多数为与根本筛序配合运用。附加筛序，多数为与根本筛序配合运用。 2 2其它筛制其它筛制 前苏联：前苏联： 筛号筛号 ，筛孔数目，筛孔数目/cm /cm ，基筛，基筛 400 400目目 筛孔尺寸筛孔尺寸0.04mm 0.04mm ，筛比，筛比101/20=1.122 101/20=1.12

29、2 此外尚有上海筛、德国筛、国际规范此外尚有上海筛、德国筛、国际规范 化组织规范筛等。化组织规范筛等。 普通矿物工程常用泰勒筛，国内常用普通矿物工程常用泰勒筛，国内常用 上海筛、沈阳筛、浙江筛。上海筛、沈阳筛、浙江筛。 小练习小练习2.2.2.2 筛分分析筛分分析一一 步骤：步骤： 取有代表性试样取有代表性试样 将试样放入最上层筛并将套筛放入振筛机将试样放入最上层筛并将套筛放入振筛机 启动振筛机并记时启动振筛机并记时10103030分分 将每一粒级称重、记录将每一粒级称重、记录 计算损失率计算损失率 后处置后处置- -图、表。图、表。二二 要求：要求： 时间时间 筛筛10103030分钟分钟

30、终点检验终点检验手筛一分钟，看筛下物的量，手筛一分钟，看筛下物的量，假设小于筛上物的假设小于筛上物的1%1%，那么以为已到筛分，那么以为已到筛分终点，或者不大于物料总质量的终点，或者不大于物料总质量的0.1%0.1%，否那么未到。否那么未到。 最大颗粒粒度/mm0.10.30.5 1.0 3.0 5.0 10.0 20.0试样最小质量/kg0.025 0.05 0.1 0.2 0.5 2.05.020.0数据计算数据计算-小数点后两位，损失率小数点后两位，损失率 =QQi/Q1% 留意：操作要仔细、潮湿物料要烘干。留意：操作要仔细、潮湿物料要烘干。 最后要填表绘曲线最后要填表绘曲线粒度组成曲线

31、。粒度组成曲线。三三 目的目的: : 求得各粒级的质量百分数求得各粒级的质量百分数( (产率产率)，从而确定物料的粒度组成。从而确定物料的粒度组成。筛上累积产率正累积：筛上累积产率正累积：大于某一筛孔的各级别产率之和，即表示大于某一筛孔的各级别产率之和，即表示大于某一筛孔的物料共占原物料的百分率。大于某一筛孔的物料共占原物料的百分率。筛下累积产率负累积筛下累积产率负累积 ：小于某一筛孔的各级别产率之和，即表示小于某一筛孔的各级别产率之和，即表示小于某一筛孔的物料共占原物料的百分率。小于某一筛孔的物料共占原物料的百分率。粒级/mm质量/kg 个别产率/%正累积产率/%负累积产率/% +16-16

32、 +122.2515.0015.00100.00-12 +83.0020.0035.0085.00-8 +44.5030.0065.0065.00-4 +22.2515.0080.0035.00-23.0020.00100.0020.00合计15.00100.00四、结果处置四、结果处置2.2.3 粒度特性曲线及粒度特性方程式粒度特性曲线及粒度特性方程式 2231 粒度分析曲线粒度分析曲线名词名词 : : 粒度特性粒度特性 粒度特性曲线粒度特性曲线 一一 分类：部分与累积粒度特性曲线两种分类：部分与累积粒度特性曲线两种 二二 部分粒度特性曲线部分粒度特性曲线 (1) (1)绘制绘制在算术坐标纸

33、上，横坐标为粒度在算术坐标纸上，横坐标为粒度d d， 纵坐标为产率纵坐标为产率r r作图。作图。 例例 某物料的粒度组成见下表某物料的粒度组成见下表 粒级粒级mm产产 率率r%正 累 积正 累 积产 率产 率 r%负 累 积负 累 积产 率产 率 r%10 +88 +66 +44 +22 +010152028271025457310010090755527合计合计100100 (2) 特点特点能真实反映每个粒级物料量的变化能真实反映每个粒级物料量的变化情况。情况。 (3) 运用运用矿物工程上常用此曲线。矿物工程上常用此曲线。 三累积粒度特性曲线三累积粒度特性曲线常用三种常用三种rd ， rlg

34、d ，lgrlgd 矿物工程上累积粒度特性曲线要比部分粒度特矿物工程上累积粒度特性曲线要比部分粒度特性曲线用的多。性曲线用的多。 下面以正累积下面以正累积rfd曲线为例：曲线为例： 假设曲线呈直线，阐明物料粒度分布均假设曲线呈直线，阐明物料粒度分布均匀。匀。 假设曲线呈凸线，阐明物料中粗级别占假设曲线呈凸线，阐明物料中粗级别占多数。多数。 假设曲线呈凹线，阐明物料中细级别占假设曲线呈凹线，阐明物料中细级别占多数。多数。 负累积负累积r fd曲线那么相反。曲线那么相反。 练习题： 对某矿石取100g，试样用套筛进展筛分分析，各层筛子的筛孔尺寸分别为10、8、6、4、2mm，各筛子的筛上产品分别为

35、0、10、15、20、28、27g，请将实验数据本人设计表格填入表中；并绘制筛分粒度特性曲线，找到该矿石的最大粒度并指出该矿石的粒度组成。 算术坐标法绘制曲线的特点：算术坐标法绘制曲线的特点： 优点优点绘制简单、运用方便。在选厂绘制简单、运用方便。在选厂设计流程计算中常用。设计流程计算中常用。 缺陷缺陷粒度范围宽时，横坐标太长，粒度范围宽时，横坐标太长，假设按比例减少，那么导致细级别点过假设按比例减少，那么导致细级别点过密，故出现了下面的密，故出现了下面的 2.2.3.3 半对数半对数rlgd曲线曲线 A A 绘制绘制 在半对数坐标纸上，以横坐标为粒度在半对数坐标纸上，以横坐标为粒度lgdlg

36、d，纵坐标为累积产率纵坐标为累积产率rr作图。作图。 B B 用途用途同前。同前。 C C 特点：特点： 1 1、优点、优点绘制方便。假设用规范筛筛析绘制方便。假设用规范筛筛析时时, ,由于筛比为常数由于筛比为常数, ,故横坐标各点间隔一样故横坐标各点间隔一样. . L1 LgL1 L1 LgL1 L2=L1M LgL2=LgL1+LgM L2=L1M LgL2=LgL1+LgM L3=L1MM LgL3=LgL1+2LgM L3=L1MM LgL3=LgL1+2LgM L4=L1MMM LgL4=LgL1+3LgM L4=L1MMM LgL4=LgL1+3LgM 2 2、抑制了按比例减少使细

37、粒级点过密、抑制了按比例减少使细粒级点过密的缺乏，但延伸了细粒级部分，却紧的缺乏，但延伸了细粒级部分，却紧缩了粗粒级部分。缩了粗粒级部分。 3 3、缺陷、缺陷曲线不能交于曲线不能交于r=100%r=100%处。处。2.2.3.4 全对数lgrlgd曲线 1、绘制、绘制在全对数坐标纸上，以横坐标为粒度在全对数坐标纸上，以横坐标为粒度的对数的对数lgd，纵坐标为累积产率的对数，纵坐标为累积产率的对数lgr作作图。图。 2、 特点：假设物料粒度分布均匀那么呈直线特点：假设物料粒度分布均匀那么呈直线实际中细粒级物料尤其是磨矿产品往往如此。实际中细粒级物料尤其是磨矿产品往往如此。 3、 用途用途同上，此

38、外，可用于推断细粒级产同上，此外，可用于推断细粒级产率，从而免去水析等。还可得出粒度特性方程率，从而免去水析等。还可得出粒度特性方程(下节讲下节讲)。 总之，还有其它方式的特性曲线，应根据需总之，还有其它方式的特性曲线，应根据需求和用途来选取并绘制，广泛运用的为第一、求和用途来选取并绘制，广泛运用的为第一、二两种，第三种主要用于实际研讨。二两种，第三种主要用于实际研讨。 2.2.3.5 粒度特性方程 v粒度特性方程概念粒度特性方程概念p19p19： v粒度特性方程建立的根据：粒度特性曲线，粒度特性方程建立的根据：粒度特性曲线，由直线斜率、截距得出。由直线斜率、截距得出。 v下面引见两种：下面引

39、见两种：v Gaudin Schuhman Gaudin Schuhman 高登高登- -舒曼方舒曼方程程v RosinRammler RosinRammler 罗逊罗逊- -莱蒙勒尔方莱蒙勒尔方程。程。 一 GaudinSchuhman 高登-舒曼方程 直角坐标系直线方程直角坐标系直线方程 y=kx+a 对数坐标系中对数坐标系中 lgy=klgx+lga y=axk (1)方程方式方程方式 y=axk 其中其中y负累积产率负累积产率% x粒度筛孔尺寸粒度筛孔尺寸mm k指数，与物料性质有关指数，与物料性质有关 a参数，与物料性质有关参数，与物料性质有关 (2)(2)式中式中k k、a a物理

40、意义物理意义 k k决议了粒度特性曲线的弯曲方向决议了粒度特性曲线的弯曲方向和弯曲度。和弯曲度。 如正累积如正累积 ： k1 k1 曲线凸形、下弯、粗粒为主、曲线凸形、下弯、粗粒为主、k k越大，上弯曲度越大。越大，上弯曲度越大。 k1 k1 曲线凹形、上弯、细粒为主、曲线凹形、上弯、细粒为主、k k越小，下弯曲度越大。越小，下弯曲度越大。 k=1 k=1 直线，均匀分布。直线，均匀分布。 负累积那么相反。负累积那么相反。 总之，由总之，由k k值可以断定物料是以粗粒还是值可以断定物料是以粗粒还是细粒为主或是均匀分布。细粒为主或是均匀分布。 a a决议了粒度特性曲线的倾斜程度、物决议了粒度特性

41、曲线的倾斜程度、物料粒度范围宽窄，料粒度范围宽窄，a a越大，物料粒度范围越窄，越大，物料粒度范围越窄，曲线倾斜度越大。反之亦然。曲线倾斜度越大。反之亦然。 当当x= xx= x实际最大时，实际最大时，y=100%y=100%那么那么a=100/xka=100/xk实际最大由此可知，当实际最大由此可知，当k k一定时，一定时，a a与与x x实际最实际最大成反比，故大成反比，故a a间接反映了物料粒度范围宽窄。间接反映了物料粒度范围宽窄。 k k 、a a值确定：在全对数曲线上找两点值确定：在全对数曲线上找两点; ;或或用最小二乘法求得。用最小二乘法求得。 二 RosinRammler 罗逊-

42、莱蒙勒尔方程 1方程方式方程方式 R正累积产率正累积产率% ;x粒度筛孔尺寸粒度筛孔尺寸mm b、n参数，与物料性质有关参数，与物料性质有关 2b、n值确定：对方程取两次对数得值确定：对方程取两次对数得lglg100/R=nlgx+lg(blge) ， 以以lglg100/R对对lgx作图应为不断线，然作图应为不断线，然后求出直线斜率、截距即可得出后求出直线斜率、截距即可得出n、b。nbxeR100两方程间关系 实际证明：RosinRammler 方程是 Gaudin Schuhman方程的推行，后者只 是前者的近似式。推导见讲义。 2.3 筛分过程2.3.1 筛分动力学及运用一一 筛分动力学

43、研讨对象筛分动力学研讨对象 筛分动力学筛分动力学筛分过程中筛分过程中E E与与t t关系关系 二二 筛分动力学公式筛分动力学公式原理及推导原理及推导nntatEnKLeE12.3.2 筛分动力学运用筛分动力学运用Et、EQ、EH关系关系 一一 筛面长度筛面长度H H与筛分效率与筛分效率E E关系关系 从最简单筛面运动分析起：设物料沿筛从最简单筛面运动分析起：设物料沿筛面运动速度为面运动速度为v v，且沿整个筛面长度坚持不，且沿整个筛面长度坚持不变。那么筛分时间变。那么筛分时间t=H/v t=H/v 代入代入E= tn/E= tn/a+tna+tn得得 E=Hn/ E=Hn/avn+Hnavn+

44、Hn 当用同种筛子，筛同种物料仅筛子长度不当用同种筛子，筛同种物料仅筛子长度不同，参数同，参数a a、n n应一样，而应一样，而v v也一样时，便可得也一样时，便可得出长度分别为出长度分别为H1H1、H2H2的筛子的筛分效率的筛子的筛分效率E1E1和和E2E2。 E1= H1n/E1= H1n/avn+H1navn+H1n E2= H2n/E2= H2n/avn+H2navn+H2n H1n / H2n = E1H1n / H2n = E11- E21- E2/ E2/ E21- 1- E1E1运用：运用：1 1求求n n 对筛子消费厂对筛子消费厂 2 2求求E E 知知H1H1、E1E1及及

45、H2H2，求，求E2E2。 3 3求求H H 知知H1H1、E1E1及及E2,E2,可求可求H2.H2.二二 筛分效率筛分效率E E与与Q Q关系关系 这两目的间关系与很多要素有关这两目的间关系与很多要素有关物料性质、物料性质、筛子构造、操作条件等。为研讨方便，设用同筛子构造、操作条件等。为研讨方便，设用同一台设备，筛分同一种物料，操作条件一样。一台设备，筛分同一种物料，操作条件一样。 1 1消费率消费率Q Q与时间与时间t t关系关系 在上述条件下，消费率在上述条件下，消费率Q Q与时间与时间t t成反比即成反比即 Q1/Q2=t2/t1 Q1/Q2=t2/t1 2 2消费率消费率Q Q与筛

46、分效率与筛分效率E E关系关系 将上式代入将上式代入1-E=e-ktm1-E=e-ktm取对数整理得取对数整理得 tn=lg tn=lg1-E1-E/-klge-klge故故 t1= t1=lglg1-E11-E1/-klge-klge1/n 1/n t2= t2=lglg1-E21-E2/-klge-klge1/n 1/n Q1/Q2=t2/t1 =E2/1-E21/n/E1/1-E11/n应意图义：知某筛子的应意图义：知某筛子的Q1Q1、E1E1，变动，变动Q2Q2时求时求E2E2，反之，变动反之，变动E E时可求时可求Q Q。 2.4.2 固定筛固定筛固定筛是最简单、也是固定筛是最简单、

47、也是最古老的筛分机械，筛最古老的筛分机械，筛面由许多平行陈列的筛面由许多平行陈列的筛条构成，陈列的方向与条构成，陈列的方向与筛上料流的方向一样或筛上料流的方向一样或垂直。筛面成程度安装垂直。筛面成程度安装或倾斜安装，任务时固或倾斜安装，任务时固定不动，物料靠自重沿定不动，物料靠自重沿筛面下滑而筛分。筛面下滑而筛分。固定筛有棒条筛、条缝筛、弧形筛、旋流筛和滚固定筛有棒条筛、条缝筛、弧形筛、旋流筛和滚轴筛之分：轴筛之分：棒条筛棒条筛 又分为格筛和条筛，格筛多用于粗碎矿仓前；又分为格筛和条筛，格筛多用于粗碎矿仓前；条筛多用于粗碎或中碎前预先筛分，安装角度条筛多用于粗碎或中碎前预先筛分，安装角度40-

48、50；条筛的筛孔尺寸为筛下物所要求的；条筛的筛孔尺寸为筛下物所要求的粒度的粒度的1.1-1.2倍，但普通不小于倍，但普通不小于50cm，筛面宽，筛面宽度大于最大块尺寸的度大于最大块尺寸的2.5倍，筛面长度是宽度的倍，筛面长度是宽度的2倍。倍。条筛的消费率用下式计算；条筛的消费率用下式计算；条缝筛筛条较细，筛缝较小普通条缝筛筛条较细，筛缝较小普通0.25-l mm 用于矿浆的初步脱水。用于矿浆的初步脱水。弧形筛和旋流筛属于新型固定筛。弧形筛和旋流筛属于新型固定筛。弧形筛筛面沿筛上料流方向呈圆弧形，筛条与弧形筛筛面沿筛上料流方向呈圆弧形，筛条与筛上料流方向垂直；筛上料流方向垂直；旋流筛的筛面是圆锥

49、形，筛条近似与母线平行。旋流筛的筛面是圆锥形，筛条近似与母线平行。它们可用于矿浆的初步脱水、脱泥或脱介，任它们可用于矿浆的初步脱水、脱泥或脱介，任务时皆利用矿浆沿筛面运动时产生的离心力强务时皆利用矿浆沿筛面运动时产生的离心力强化筛分。化筛分。滚轴筛筛面由多根旋转的滚轴陈列而成，安滚轴筛筛面由多根旋转的滚轴陈列而成，安装倾角较小。装倾角较小。固定筛构造简单，寿命长，尤其不耗费动力，固定筛构造简单，寿命长，尤其不耗费动力，设备本钱和运转本钱低。因此，虽然消费才设备本钱和运转本钱低。因此，虽然消费才干和筛分效率较低，但仍在广泛运用。干和筛分效率较低，但仍在广泛运用。 补充：滚筒筛补充：滚筒筛滚筒筛的

50、筛面为圆柱面或圆锥面，沿筛筒的对称轴面装有转轴，转筒随转轴转动，圆锥面筛筒程度安装，物料由小端给入，并随滚筒转动被带到一定高度，受重力自行落下，如此反复实现物料的筛分。消费才干低、易堵塞，筛分效率低3振动筛振动筛筛框作小振幅、高振次的筛分设备。筛框作小振幅、高振次的筛分设备。按振动特性可将其分为：按振动特性可将其分为： / /自定中心振动筛自定中心振动筛 / /单轴振动筛单轴振动筛 纯惯性振动筛纯惯性振动筛 振动筛振动筛 / /惯性振动筛惯性振动筛 双轴振动筛双轴振动筛 共振筛共振筛 / /电磁共振筛电磁共振筛 其其它它 按筛框运动特性可将其分为以下两类：按筛框运动特性可将其分为以下两类： 作

51、圆或椭圆运动作圆或椭圆运动单轴振动筛单轴振动筛 、旋回筛等、旋回筛等 做直线运动做直线运动 双轴振动筛、共振筛等双轴振动筛、共振筛等 筛分机的筛面普通是倾斜安装的，筛面与程度面的筛分机的筛面普通是倾斜安装的，筛面与程度面的夹角称为筛面倾角。夹角称为筛面倾角。 倾角的大小与筛子的消费率和倾角的大小与筛子的消费率和筛分效率有亲密的关系。筛分效率有亲密的关系。对于程度筛面，对于程度筛面，筛分粒度根本上筛分粒度根本上等于筛孔尺寸，等于筛孔尺寸，但倾斜筛面的筛但倾斜筛面的筛分分 粒度要比筛孔粒度要比筛孔尺寸小尺寸小.颗粒可以无妨碍地透过筛孔的有效尺寸是筛颗粒可以无妨碍地透过筛孔的有效尺寸是筛孔尺寸孔尺寸

52、L在平面上的投影值：在平面上的投影值：d=Lcos-hsin对于筛孔大小一定的筛面，倾角对于筛孔大小一定的筛面，倾角 越大，颗越大，颗粒透筛的通道越窄，筛分粒度越小；筛面厚粒透筛的通道越窄，筛分粒度越小；筛面厚度度h越大，这种情况越突出。越大，这种情况越突出。问题：筛孔尺寸为问题：筛孔尺寸为20mm的筛子能否得到筛的筛子能否得到筛下产品粒度小于下产品粒度小于15mm的筛分产品？的筛分产品？倾斜筛面不仅使筛分粒度相对减小，而且使倾斜筛面不仅使筛分粒度相对减小，而且使筛分不甚严厉。筛分不甚严厉。 近似筛分近似筛分 243 振动筛振动筛根据筛框的运动轨迹不同分为圆运动振动筛和直线运动振动筛两大类：圆

53、运动振动筛单轴惯性振动筛自定中心振动筛重型振动筛直线运动振动筛双轴惯性振动筛(直线振动筛)共振筛振动筛是选矿厂中普遍采用的一种筛子，它振动筛是选矿厂中普遍采用的一种筛子，它具有以下突出的优点：具有以下突出的优点：(1)筛体以低振幅、高振动次数做剧烈振动，消筛体以低振幅、高振动次数做剧烈振动，消除了物料的堵塞景象，使筛子有较高的筛分效除了物料的堵塞景象，使筛子有较高的筛分效率和消费才干。率和消费才干。(2)动力耗费小，构造简单，操作、维护检修比动力耗费小，构造简单，操作、维护检修比较方便。较方便。(3)由于振动筛消费率和筛分效率很高。故所需由于振动筛消费率和筛分效率很高。故所需的筛网面积比其他筛

54、子小，可以节省厂房的面的筛网面积比其他筛子小，可以节省厂房的面积和高度。积和高度。(4)运用范围广。适用于中、细碎前的预先筛分运用范围广。适用于中、细碎前的预先筛分和检查筛分。和检查筛分。 2431 惯性振动惯性振动筛筛一、一、 构造构造国产惯性振动筛有国产惯性振动筛有SZ型和型和SXG(悬挂式悬挂式)型等型号。型等型号。SZ12502500惯性振动筛惯性振动筛二二 惯性振动筛的任务原理表示图惯性振动筛的任务原理表示图筛箱筛网椭圆形板簧滚动轴承重块偏心重轮三角皮带轮主轴演示 主轴带动偏心轮上的偏心块作圆运动产生惯主轴带动偏心轮上的偏心块作圆运动产生惯性离心力，使轴承沿某一中心线作椭圆运动。性离

55、心力，使轴承沿某一中心线作椭圆运动。(1)惯性离心力惯性离心力Fm激振力激振力 Fm=mR2 m-偏心块质量偏心块质量R-偏心距偏心距-偏心轴角速度偏心轴角速度 三点阐明：三点阐明：A 、离心力方向总是背叛转动中心。、离心力方向总是背叛转动中心。B 、作用在主轴上，使主轴产生位移。、作用在主轴上，使主轴产生位移。C 、Fm可分解为可分解为x、y两个方向分力，两个方向分力，x方向分力使主轴程度运动，方向分力使主轴程度运动，y方向分力使方向分力使主轴上下运动。因弹簧主轴上下运动。因弹簧。 在惯性离心力作用下，使筛面随主轴在惯性离心力作用下，使筛面随主轴周期性的向上、向下、向前、向后运动周期性的向上

56、、向下、向前、向后运动即筛框产生了振动，故即筛框产生了振动，故Fm也叫激振力。也叫激振力。 2惯性离心力惯性离心力FM 整个筛子包括筛框、负荷等分量整个筛子包括筛框、负荷等分量M作用作用在主轴上，由于主轴作椭圆运动，这些分在主轴上，由于主轴作椭圆运动，这些分量也会产生惯性力量也会产生惯性力 FM=MA2 32 A筛子振幅筛子振幅 据振动平衡实际，当筛子处于平衡时有 Fm=FM mR2=MA2 mR=MA三三 影响要素及振幅调理影响要素及振幅调理 1 1影响要素影响要素 上式得：上式得：A=mR/M A=mR/M 主要是物料影响：主要是物料影响： Q Q添加，添加，M M增大，那么增大，那么A

57、A减小，会导致减小，会导致分分层不好，层不好，E E降低。降低。 Q Q减少，减少，M M减小，那么减小，那么A A添加，会使颗添加，会使颗粒粒跳出筛面，跳出筛面，E E降低。降低。 由上式知，由上式知，A A与与R R、M M成反比。为顺应某种物成反比。为顺应某种物料粒度处置才干，坚持筛分效率料粒度处置才干，坚持筛分效率E E不变，可做如不变，可做如下调理：下调理： (2)(2)振幅振幅A A调理调理 d d影响的调理：影响的调理： 在在d d增大时，需更大的增大时，需更大的A A，可增大，可增大m m或或R R 在在d d减小时，需更小的减小时，需更小的A A，可减小，可减小m m或或R

58、RQ Q影响的调理：影响的调理： 在在Q Q增大时，需更大的增大时，需更大的A A，可增大，可增大m m或或R R 在在Q Q减小时，需更小的减小时，需更小的A A，可减小，可减小m m或或R R四四 运用及存在问题运用及存在问题 v1 1思索题：思索题： 能否从原理图上找出该种筛子存能否从原理图上找出该种筛子存在的机械上的问题及运用？参考在的机械上的问题及运用？参考P31P31图图 v2 2运用：因振幅不能过大运用：因振幅不能过大A3mmA3mm，只需给料均，只需给料均匀才干满足，所以适用于细粒物料的筛分，入匀才干满足，所以适用于细粒物料的筛分，入筛物料的最大粒度筛物料的最大粒度100mm1

59、00mm，筛分机规格不能太大。，筛分机规格不能太大。v v筛子可安装在筛子可安装在15152525的倾斜的根底上；的倾斜的根底上；v 用于选煤厂、焦化厂和选矿厂对煤、焦炭、矿用于选煤厂、焦化厂和选矿厂对煤、焦炭、矿石的筛分；石的筛分； 为了抑制皮带轮中心随筛框一同为了抑制皮带轮中心随筛框一同作椭圆运动景象，研制出了自定中作椭圆运动景象，研制出了自定中心振动筛。这种筛子任务时，皮带心振动筛。这种筛子任务时，皮带轮中心线在空间的位置几乎坚持不轮中心线在空间的位置几乎坚持不变，故可增大变，故可增大A。 2432 自定中心振动筛 国产自定中心振动筛的型号为szz，筛面面积有各种规格，每种规格筛于又分为

60、单层筛网(szz1，)与双层筛网(szz2)两种；普通均系吊式筛，但也有座式筛。一一 自定中心振动筛的构造及原理自定中心振动筛的构造及原理构造特点：构造特点：1传动轴或主轴是偏心的，偏心传动轴或主轴是偏心的，偏心距为距为A。2皮带轮上的轴孔和皮带轮的几皮带轮上的轴孔和皮带轮的几何中心不同心，不平衡块与轴偏心方何中心不同心，不平衡块与轴偏心方向呈向呈相位角。相位角。自定中心振动筛的任务原理自定中心振动筛的任务原理二二 回转体和动力平衡回转体和动力平衡 1 1 回转体：筛框包括负荷回转体：筛框包括负荷Q Q为为M M随主轴旋转，作用在主轴上。随主轴旋转，作用在主轴上。 不平衡块质量为不平衡块质量为