振動篩在人造金剛石生產(chǎn)工藝中的應(yīng)用及性能分析
摘要:人造金剛石生產(chǎn)中的粒度分級;質(zhì)量檢 測中粒度檢驗;以及沖擊強度值的最終確定等都 離不了篩分與篩機。篩分涉及到顎式破碎機設(shè)計篩網(wǎng)、篩機、篩分 參數(shù)(如投料..
摘要:人造金剛石生產(chǎn)中的粒度分級;質(zhì)量檢 測中粒度檢驗;以及沖擊強度值的最終確定等都 離不了篩分與篩機。篩分涉及到篩網(wǎng)、篩機、直線震動篩篩分 參數(shù)(如投料量、篩時間…)等。要獲得精度高、重 復(fù)性好、效率高的篩分必須全面考慮上述各因素?!?/p>
本文回顧了篩分技術(shù)的由來;分析了目前篩分技 術(shù)存在的問題;介紹了2004年上海一展覽會上刮板輸送國外篩機的參展情況。特別是對篩分投料量;篩分工藝安排;標準篩分對篩機的要求等提出了一些看法。
人造金剛石是在高溫高壓下合成出來的。它 是一些顆粒尺寸在一毫米到幾十微米范圍中的小 晶體。人造金剛石一般是做為磨料,用來進一步制成磨具或切割工具。金剛石磨具或切割工具在 非鐵的金屬工件或石材、混凝土等加工領(lǐng)域應(yīng)用 廣泛。由于磨料顆粒尺寸的大小與加工效率、加 工精度密切相關(guān)移動糧食輸送機,所以人造金剛石生產(chǎn)中很重要 的一道工序就是篩分。通過篩分,將它們分成若干種不同顆粒尺寸范圍的級別,以便于滿足不同工具的需要?!?br />
&n碎石機械bsp; 篩分涉及到篩網(wǎng)、篩機、篩分參數(shù)(如投料量、 篩分時間)等。我們在搞清楚它們的來龍去脈后, 期望能對篩分、篩機有一個正確的認識,并正確地 指導(dǎo)篩分參數(shù)及篩機的選擇?!?br />1.篩分技術(shù)輸送管的由來和篩網(wǎng)
公元前150年在希臘和羅馬,人們就開始使 用“篩”的方法來處理日常生活中的難題。在l5 世紀,德國人首先開始用線編織篩網(wǎng)。而在1867 年,德國教授P.R.Vun?。遥椋簦簦椋睿纾澹蚪ㄗh孔眼的邊長 以√2的比率增減來形成系列。美國泰勒公司(W.S.Tyler,Ine.)在1910年首 先用“2”的比率建立了標準的篩網(wǎng)系列。由于粒度相臨的兩個篩網(wǎng)其篩網(wǎng)孔眼的邊長 之比是√2,而編織篩網(wǎng)是正方形的孔眼。所以。?!《认嗯R的兩個篩網(wǎng)其篩網(wǎng)孔的面積比就是“2”。也就是說,相臨篩網(wǎng)的較大號的網(wǎng)孔面積是較小 號的網(wǎng)孔面積的2倍。美國泰勒公司采用每平方英寸面積上的網(wǎng)孔數(shù)量來作為篩網(wǎng)的編號(也稱mesh或“目”)。如 每平方英寸面積上有200個網(wǎng)孔,該篩網(wǎng)就稱為是200mesh(或200目)篩網(wǎng)。除去篩網(wǎng)絲,200目 篩網(wǎng)的開孔邊長為0.0029英寸(0.07366mm)。泰勒公司就是用200目的篩網(wǎng)做為基數(shù)。更粗或更 細的篩網(wǎng)都是在這個基數(shù)上,以√2比率為倍數(shù)計算得出來的。篩號越大,振動給料機則篩孔越小?!∥覈Y網(wǎng)的篩號和網(wǎng)孔基本上尺寸與美國和國際標準ISO,保持一致。
人造金剛石行業(yè)常用的篩網(wǎng)是金屬輸送帶?。玻埃暗脑囼灪Y。試驗篩網(wǎng)的標記由篩框規(guī)格、篩網(wǎng)孔的基本尺寸和標準編號等構(gòu)成。如篩框直徑為 ̄200mm;篩框高度為50mm;篩 網(wǎng)孔的基本尺寸0.025mm;采用標準為GB6003—?。福?;篩網(wǎng)號60樣,則標記為+200?。。担埃埃埃玻怠。牵拢叮埃埃?mdash;85?。叮皹?。
運輸機2.粒度
我國人造金剛石行業(yè)采用的粒度標準分為兩個階段。在1985年國家標準GB6003—85《試驗篩》實施之前,采用的是類似美國泰勒公司的篩網(wǎng) 稱謂,如46樣,54樣,60樣等。而1985年后,國家 標準GB6003—85就是一個直接采用國際標準化組織的ISO標準。這對于我國磨料磨具產(chǎn)品進入國際市場是非常好的一個基礎(chǔ)。國標GB6003—85規(guī)定,粒度是由相臨兩個篩網(wǎng)網(wǎng)孔gx螺旋輸送機的公稱尺寸確定的。而該粒度則由這兩個篩網(wǎng)號來命名。如通過16樣篩網(wǎng)而未通過18樣篩網(wǎng)的顆粒,粒度為“16/18”。這樣準確地定義了該粒度的尺寸范圍?!?br />立式粉碎機3.篩分的定義
把固體顆粒置于具有一定孔徑的篩面上,然后使固體提升機顆粒在篩面上滾動;通過篩孔的成為篩下料;被截留在篩面上的成為篩上料。這種分級方法稱為“篩分”。簡單說就是“用孔徑不同的篩子將不同尺寸
的顆粒分開”。在篩分過程中,物料通過篩孔的必要條件是顆粒尺寸一定要比篩孔小;同時,顆粒還要有給料機通過篩孔的機會。篩分時有些較大的、通不過的顆粒會占據(jù)篩孔位置,使得能通過的顆粒得不到其通 過的空間。所以,顆粒與篩面之間要有一定形式的相對運動。另外,由于一次投料量都比較大,還要有一定的篩分時間。這樣才能使可以通過的顆粒都篩下去。
4.篩網(wǎng)的平面對輥破碎機運行和上、下運動
為使被篩分顆粒與篩面之問有一定形式的相對運動,我國篩分規(guī)范規(guī)定采用的“拍擊式振篩機”上篩網(wǎng)的平面運動就是模仿了人類手工篩東西時的平面運動。由于有些顆粒是不規(guī)則的,可能漏下去一半,而又不能全部通過;這時它就堵住這個孔眼。如果這類晶形的顆粒過多,它們會占據(jù)較多的孔眼。而使本該篩下去的顆粒,不能漏下去。這就需要將這些卡在孔眼里的顆粒取出來。“拍擊”也就是起這個作用。通過重錘的敲擊,使篩網(wǎng)網(wǎng)面產(chǎn)生上、下振動,而將篩網(wǎng)面上的被篩顆粒都彈起來,那些半卡在孔不銹鋼料斗眼中的顆粒得以彈跳出來。一方面讓出孔眼;另一方面也可能轉(zhuǎn)過身,去試別的孔眼,也許就能漏下去?!?br />5.篩分參數(shù)
5.1 投料量
在對單一粒度的成品做粒度檢驗時,國家標準做出了嚴格規(guī)定:
表2粒度檢驗時的篩分投料量
而在生產(chǎn)篩分中,一般用4200的篩網(wǎng)。投料量也都用100克的量。200mm的篩網(wǎng)的篩孔數(shù)是多少呢?對于200mesh(目)的篩網(wǎng),每平方英寸面積上有200個孔。4200篩網(wǎng)網(wǎng)面積約為48.68平方英寸。則奪2oo篩網(wǎng)有9738個孔,約l萬個。200/300粒度檢測時,用料20—30克。?。玻埃埃恚澹螅璧娜嗽旖饎偸靠死w粒數(shù)約為l4萬。則20?。常翱巳嗽旖饎偸念w粒數(shù)為:l4萬×5×(20 30)一1400萬 2loo萬篩網(wǎng)孔與被篩顆粒的比為:l:1400—2100 要使1400—2100個金剛石顆粒通過同一個篩孔。是要有一定的篩分時間!
表3 粒度檢驗時篩網(wǎng)孔與被篩顆粒數(shù)的比
生產(chǎn)篩分的投料量應(yīng)根據(jù)試驗所得的粒度分布來設(shè)計、確定篩分的投料量。不同工藝合成出的金剛石各粒度所占的百分比是不同的,也就是粒度峰值不同。如果能根據(jù)“粒度峰值”;考慮“篩網(wǎng)孔與被篩顆粒數(shù)的比值”來設(shè)計分組篩分的篩網(wǎng)組合、投料量和篩分時間,定能取得篩分時問短、篩分精度高的效果。例如,峰值在50/60,重量比約占50%。可先將45靜以粗的篩出去,量:趕些,時問短些,再從50/60/70/80/loo…可多放幾個篩網(wǎng)。按粒度檢驗的投料量投料,這樣既能使50/60的適度篩分,又可將更細的料篩充分!由q ̄2OOmm篩網(wǎng)各號篩網(wǎng)的孔眼數(shù)與投料量所含的顆粒數(shù)之比來看(見表3),國家標準所規(guī)定的投料量是不合理的!如果較細粒度的篩分合適的話,那么較粗粒的篩分就太浪費時間了。所以,還需要我們做細致的工作;進一步提出合理的篩分投料量。
5.2 篩分時間
國家標準在“粒度分析”中規(guī)定:篩分時間為l5分鐘。而生產(chǎn)中一般采用lO分鐘到l5分鐘。較細粒度的篩分也有選擇更長的時間。由投料量與篩網(wǎng)孔眼數(shù)之比可知,每個孔眼平均要通過上千個顆粒。沒有一定的篩分時間的保證,不可能使應(yīng)該通過的顆粒都通過。另外,不管粒度組、細,不顧顆粒數(shù)量的多少,采用統(tǒng)一的篩分時間不合理。對較粗粒是浪費時間,對較細粒又是篩分不充分。
5.3篩機的轉(zhuǎn)速和拍擊參數(shù)
《人造金剛石或立方氮化硼粒度組成檢驗方法》GB604.2—86中規(guī)定,篩機的轉(zhuǎn)速為每分鐘290轉(zhuǎn);拍擊次數(shù)每分鐘156次;拍擊器與軟塞之間降落高度為38±6mm。應(yīng)該說,這三個參數(shù)關(guān)系到被篩顆粒在篩面上的運動,以及實現(xiàn)堵在網(wǎng)孔中的顆粒能否彈出來的問題。但它規(guī)定的很不嚴謹!它只是把所謂的“標準振篩機”的幾個表面化的參數(shù)列了出來,而有些本質(zhì)的問題并沒有限定。
振篩機上的篩網(wǎng)其實是在做橢圓運動。這個橢圓軌跡的兩個焦點(也就是兩個回轉(zhuǎn)軸)之間的距離的大小,對篩分很重要。如果距離為零,那就成了圓周運動,被篩顆粒只受到離心力,根本就不可能實現(xiàn)篩分。拍擊參數(shù)也還有一個拍擊器重量的問題沒有限定。在同樣拍擊高度下拍擊,重量不同的拍擊器所產(chǎn)生的力量可大不相同。
5.4拍擊式振篩機存在的問題
“拍擊”的目的是要使篩網(wǎng)的顆粒被振起來.避免堵塞篩網(wǎng)。為什么能振起來!也就是在拍擊的強力振擊下,篩網(wǎng)像鼓面一樣產(chǎn)生了上下振動.從而把篩網(wǎng)上的顆粒彈起來。篩網(wǎng)的上下振動,就意味著四周已固定的編織篩網(wǎng)的鋼絲產(chǎn)生了彈性變形;意味著篩孔的變形。篩孔在振動時,時大時?。浑m然變形量可能并不大,但對于粒度較細的篩網(wǎng)來說,也是不可忽視的。在實踐中,當篩分結(jié)束后,取下篩網(wǎng),再用手側(cè)面拍擊篩網(wǎng)框時,常能篩下來一些。而且只要你用力拍,總能拍下來。這就是因為側(cè)面拍擊篩網(wǎng)框,使篩框發(fā)生變形,篩網(wǎng)孔也跟著變形而來的后果。應(yīng)該說,這相對于篩分原理是不規(guī)范的,怎么能容忍篩網(wǎng)孔時大時小呢!
綜上所述,我們的篩分國家標準存在著許多問題。需要我們正視它,并努力去修正它?!?br />6.篩機的發(fā)展
6.1拍擊式振篩機
美國Ro-Tap篩機
柳州探礦廠的拍擊式振篩機
拍擊式振篩機是我國人造金剛石行業(yè)的主要篩分設(shè)備。幾十年來,絕大多數(shù)廠家都采用這種“標準”設(shè)備。但它結(jié)構(gòu)上的缺點,如油箱漏油;機械轉(zhuǎn)動部分的磨損;特別是噪音大和篩分機理的缺陷,已使許多人產(chǎn)生要革它的命的 念頭?!?br />6.2拍擊式振篩機的改型
原理與拍擊式振篩機完全一樣。只是用皮帶傳動、減速等方式取代了原來的蝸輪、蝸桿和油箱。噪音還是很大;機械磨損較嚴重維護工作量較大?!?br />6.3頂擊式振篩機
美國rryler頂擊式振篩機
它的結(jié)構(gòu)特點基本上與拍擊式振篩機一樣,只是砍掉了拍擊機構(gòu),而改為將卡緊在篩機上的整套篩網(wǎng)都頂起來,再突然放下去。由此,使在篩網(wǎng)上的被篩物產(chǎn)生上下運動。相對與拍擊機構(gòu),它在原理上是較為合理。雖然生產(chǎn)廠家不少,但采用者不太多。噪音還是比較大?!?br />6.4平面轉(zhuǎn)動與電磁振動復(fù)合型篩機振篩機采用機械式平面篩分轉(zhuǎn)動;再用一個電磁鐵吸引篩網(wǎng)托盤做上下運動。它的體積較大,使用效果也不太理想。未能被市場廣泛接受?!?br />6.5旋風式風力篩分機
這是德國生產(chǎn)的一種篩機。它的篩網(wǎng)做成簡狀;壓縮空氣吹動被篩物料進入篩機。在一個螺旋葉片攪拌器的作用下,壓向篩網(wǎng);透過篩網(wǎng)的為篩下物,未透過的軸向吹出。這種篩機的生產(chǎn)效率很高,但一次、或一臺機只能篩一個粒度。只有個別廠家采用?!?br />6.6超聲振動篩機
在篩網(wǎng)的篩框上裝上一個超聲波換能器。利用超聲波的能量使篩網(wǎng)振動起來,并傳給被篩顆粒物。這種篩機在篩分較細的粒度時(如200以細)生產(chǎn)效率較高,少數(shù)廠家已采用?!?br />6.7電磁振篩機
深圳市瑞程公司生產(chǎn)的ES一03型電磁振篩機采用了特殊的彈性系統(tǒng),利用電磁驅(qū)動方式產(chǎn)生振動。它使得被篩分的物料不僅獲得了垂直運動,而且可以在整個篩網(wǎng)表面上進行旋轉(zhuǎn)運動。由于電磁振動頻率高(每分鐘3000次),它使得被篩分物料顆粒能在最短的時間中,呈現(xiàn)在絕大多數(shù)的篩網(wǎng)孔上,所以可獲得較快,而且更有效的篩分。特殊設(shè)置的間歇振動模式,使得在篩機突然振動時,產(chǎn)生了加速度較高的向上的運動,可將堵在網(wǎng)孔里的顆粒振出來,使篩孔免去被堵塞的可能。
除了振動頻率大,篩分效率高,并能使篩孔保持清潔等特點外,還具有無機械磨損問題;篩網(wǎng)使用壽命長;噪音很低;重量輕;無需打地腳螺釘,放在臺子上就可以工作等許多優(yōu)點。正在被越來越多的用戶采用?!?br />7 國外實驗室篩機的狀況
2004年9月上旬,上海新國際博覽中心舉辦了Analytiea China 2004分析生化展。主要展出分析、生化技術(shù),實驗室技術(shù)設(shè)備等、在展會上竟有六家公司展出了他們的篩機。一療面,這顯示了國際實驗室篩機的主流趨勢;另一方面也表現(xiàn)出他們對中國的良好市場期望。
8.結(jié)束語
“篩分”是超硬材料生產(chǎn)中關(guān)注度不高的一項技術(shù);但它又是一項必不可少,且存在一些問題基本技術(shù)。通過分析我們認識到,目前的篩分投料量不合理;拍擊式振篩機的拍擊噪音;以及拍擊式強行過篩都是應(yīng)該、也可以改進的。從國際上篩分技術(shù)的進展看,電磁振篩機是一種不錯的替代設(shè)備。采用電磁振篩機,并充分考慮投料量,將會大大減少篩分作業(yè)時的噪音水平,改善工作環(huán)境;并可得到篩分精度好,效率高,篩網(wǎng)使用壽命長等效果。
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- 顎式破碎機設(shè)計
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- 反擊破碎機
- 反擊破碎機,適用于破碎中硬物料,如水泥廠的石灰石破碎機,具有生產(chǎn)能力大,出料粒度小的優(yōu)點。
- 沙石破碎機
- 常用沙石破碎機的有顎式破碎機,反擊式碎石機,沖擊式破石機,復(fù)合式碎石機,單段錘式破碎機,環(huán)錘式碎石機,圓錐式碎石機、雙輥式碎石機等幾種。
- 顎式破碎
- 顎式破碎機是出現(xiàn)較早的石料破碎機(石子破碎機),因其構(gòu)造簡單、堅固、工作可靠、維護和檢修容易以及生產(chǎn)和建設(shè)費用比較少,因此,直到現(xiàn)在仍然廣泛地在冶金、化工、建材、電力、交通等工業(yè)部門。
- 顎式破
- 顎式破石機即是顎式破碎機,是礦山、冶煉、建材、公路、鐵路、水利和化學(xué)工業(yè)等部門最常用設(shè)備之一。
- 鄂式碎石機
- 鄂式碎石機主要用于對各種礦石與大塊物料的中等粒度破碎。廣泛運用于礦山、冶煉、建材、公路、鐵路、水利和化工等行業(yè)。被破碎物料的最高抗壓強度為320Mpa。
- 鄂式破碎機
- 鄂式破碎機簡稱鄂破(又名老虎口),廣泛應(yīng)用于筑路工程,以及礦山。具有破碎比大。鄂式破碎機品粒度均勻、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、維修簡便、運營費用經(jīng)濟等特點。
- 大型顎式破碎機
- 顎式破碎機(顎破)廣泛運用于礦山、冶金、建材、公路、鐵路、水利和化工等多種行業(yè)。
- 環(huán)錘式破碎機
- 環(huán)錘式破碎機適用于破碎各種脆性物料,如煤、煤千石、焦碳、爐渣、頁巖,疏松石灰石等。物料的抗壓強度不超過10MPa,其表面水分不大于8%。
- 錘式反擊破碎機
- 錘式反擊破碎機適用于破碎各種脆性材料的礦物,被破碎物料為煤、鹽、白亞、石膏、明礬、磚、瓦、石灰石等。
- 小型顎式破碎機
- 小型顎式破碎機最適宜于破碎抗壓強度不高于300MPa(兆帕)的各種軟硬礦石,被破碎物料的最大塊度不得大于技術(shù)參數(shù)表所規(guī)定。
- 礦用破碎機
- 礦用破碎機具有破碎比大、產(chǎn)品粒度均勻、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、維修簡便、運營費用經(jīng)濟等特點。廣泛運用于礦山、冶煉、建材、公路、鐵路、水利和化學(xué)工業(yè)等眾多部門,破碎抗壓強度不超過320兆帕的各種物料。
- 石子破碎機
- 石子破碎機廣泛用于金屬和非金屬礦石、水泥、耐火材料、磨料、玻璃原料、建筑骨料、人工造砂以及各種冶金渣的細碎和粗磨作業(yè),特別對中硬、特硬及磨蝕性物料如碳化硅、金剛砂、燒結(jié)鋁釩土、鎂砂等,比其他類型的破碎機更具有優(yōu)越性。
- 石料破碎機
- 石料破碎機別名:石子破碎機,石頭破碎機,礦石破碎機石料破碎機性能 利用擠壓、劈裂、彎曲、沖擊、碾壓等方法,將大塊巖石破碎成碎塊的機械。
- 鐵礦石破碎機
- 鐵礦石破碎機選用最經(jīng)濟的生產(chǎn)方式,最大限度的將鐵礦石干選率提高,是鐵礦石選礦單位必須面對和研究的課題。
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