第二章筛分动力学
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第二章筛分动力学
一 筛分效率概念及表达式
（1） 筛分效率概念：指筛下产物中小于筛孔尺寸粒级物料 重量占原料中小于筛孔尺寸粒级物料重量的百分比。
(2)表达式
E=[（Q下ß）/(Qα)]100%
(2-1)
Q下—筛下产物重 g，kg
ß—筛下产物中小于筛孔尺寸级别物料含量%
α—原料中小于筛孔尺寸级别物料含量%
Q—被筛物料重量 g，kg
筛分动力学—筛分过程中E与t关系
二 筛分动力学公式
(1)筛分速度v
一般用筛面上小于筛孔尺寸物料在单位时间内减 少的量来衡量。间歇筛分如右图（图2-1现场画）。
结论：瞬间筛分速度v与筛面上小于筛孔尺寸物料 的重量成正比。
即 dw/dt=-kw
k—比例系数
2w02—1/3/1瞬7 时筛面上小于筛孔尺寸物料重量
来提高生产率Q。
实例：某选厂原筛孔尺寸L为10mm，筛分效率为E=85%，将筛
孔尺寸L改为12mm，筛分效率为E=65% ，产量Q提高50%，产品平
均粒度202相1/3/同17 。
4
不同筛分工作制度下产物的粒度 特性 表1-2
级别含量/% 级别粒度/mm
筛孔为10mm，E=85% 筛孔为12mm，E=65%
易筛粒子 难筛粒子 阻碍粒子 影响不大
0<d<0.75L 0.75L<d<L L<d<1.5L 1.5L<d
易筛粒子特点：
难筛粒子特点：
阻碍粒子特点：
上述情况说明，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，筛分效率E大；愈接近
筛孔尺寸的物料，愈难透筛，筛分效率E愈低。显然，
易筛粒子的筛分效率E大于总体物料的筛分效率E，而难
1 .第二章 破碎筛分.ppt
第二章
2）滚筒筛
破碎筛分
滚筒筛的筛面为圆柱面或圆锥面筛筒，沿筛筒的对称轴线 装有转轴，当传动装置带动转轴转动时，筛筒也随之回转。圆 锥面筛筒水平安装，物料由筛筒小端给人，并随筛筒旋转被带 起，当达到一定高度时，因受重力作用自行落下，如此不断起 落运动实现物料的筛分。
滚筒筛运转平稳可靠，但生产能力低，筛孔易堵塞，筛分 效率低，可用于粗、中粒物料的筛分与脱水。
破碎机可按工作原理和结构特征划分为：鄂式破碎机、圆锥破碎机、辊 式破碎机和冲击式破碎机。图为主要类型破碎和磨碎设备的原理示意图。
第二章
破碎筛分
目前，金属矿选矿厂，主要采用颚式破碎机、旋回破碎机和 圆锥破碎机等常规破碎设备。破碎机的型号和规格，主要根据所
处理的矿石性质、选矿厂的规模等综合比较确定。
处理中硬以上矿石：粗碎选用颚式破碎机、旋回破碎机。 中硬以下或片状易脆矿石：具有冲击作用的反击式破碎机。
（2）筛分作业的任务与分类 1）独立筛分
当筛分产品作为最终产品供给用户使用时，称为独立筛分。
2）准备筛分
当筛分是为分选作业提供不同粒级的入选矿物时，称为准备筛分，如重选及磁选前 的矿物筛分。在选矿过程中，不同的分选设备有着不同的适宜分选粒度，并对分选效果 也有不同的影响。过粗的大块不能分选，过细的微粒难以回收。
第二章 冲击式破碎机的特点：
破碎筛分
优点：破碎结构简单，破碎比大（50－60），生 产能 力高，功率消耗低，可进行选择性破碎，适 应性强，硬性、脆性及潮湿矿石均可破碎。 缺点：锤头磨损非常严重，寿命较短。
第二章 2
（1） 概述
破碎筛分 筛 分
在选矿过程中经常先将松散的物料分成不同粒级，然后采用不同的分选方 法和设备进行分选加工，或直接作为筛分产品供给用户。碎散物料分成不同粒级 的过程叫筛分。
第2章 破碎与筛分
资 源 与 环 境 工 程 学 院
选 矿 概 论--- 破 碎 与 筛 分
第一章 粉碎与分级的基本概念
1.2.2 粒度组成的表示 （1）列表法 表3 粒度分布数据表
粒度 /mm
12—16
质量 /g
22.5
频率分布 /%
15
累积分布
累计筛上/% 15 累计筛下/% 100
8—12
4—8 2—4 0—2
资 源 与 环 境 工 程 学 院
选 矿 概 论--- 破 碎 与 筛 分
第2章 破碎与筛分
2.1 破碎
2.1.2 破碎机 （1）破碎机 ① 粗碎破碎机 B 旋回破碎机
图 2-5 旋回破碎机 图 2-6 旋回破碎机
资 源 与 环 境 工 程 学 院
选 矿 概 论--- 破 碎 与 筛 分
2.2 筛分
2.2.1 筛分的基础理论
（1）筛分过程 （概率、易筛、难筛、阻碍） 等厚筛分 等值筛分 （2）筛分效率 （3）筛分处理能力
资 源 与 环 境 工 程 学 院
选 矿 概 论--- 破 碎 与 筛 分
第2章 破碎与筛分
2.2 筛分
2.2.2 筛分机 （1）振动筛
偏心重轮 滚动轴承 重块 筛箱 筛网
资 源 与 环 境 工 程 学 院
选 矿 概 论--- 破 碎 与 筛 分
第一章 粉碎与分级的基本概念
1.2.1.2 粒度分析
（1）筛分分析法 标准筛 筛丝直径，筛孔尺寸按一定要求制造的套筛 标准套筛三要素：基筛、筛比、筛序 泰勒筛：每英寸筛网长度的筛孔数，目。 上海筛：类似泰勒筛 德国筛：每厘米筛网长度的筛孔数，号。
第2章 破碎与筛分
2.1 破碎
振动筛分机结构的优化设计与动力学分析
振动筛分机结构的优化设计与动力学分析引言振动筛分机是一种常用的固体物料分离设备，广泛应用于矿山、建筑材料、化工等行业。
其主要原理是通过振动力将物料进行筛分，以达到不同颗粒大小的分离。
本文将探讨振动筛分机的结构优化设计和动力学分析，以期提升其工作效率和使用寿命，满足生产需求。
一、振动筛分机结构优化设计1.工作原理振动筛分机的工作原理是通过激振器产生的振动力将物料进行筛分。
传统的振动筛分机结构通常由筛箱、筛网、弹簧支撑、激振器等部分组成。
然而，这种结构存在着一些问题，如振动不稳定、易损件寿命短等。
因此，进行结构优化设计十分必要。
2.结构优化方案结构优化的关键是改善振动筛分机的工作稳定性和使用寿命。
一种常见的优化方案是采用新型的振动器，如气弹簧振动器或电动振动器。
这些振动器具有振动稳定、无噪音、使用寿命长等优点，可以显著改善振动筛分机的工作效率和可靠性。
此外，还可以考虑引入阻尼装置，以减少振动筛分机的共振现象。
阻尼装置可以通过在筛箱和支撑结构之间安装阻尼垫或阻尼弹簧来实现，有效地减小共振幅值，提高筛分效果。
3.材料选择振动筛分机的材料选择也是结构优化的关键。
由于振动筛分机在工作过程中需要承受较大的振动力和冲击力，因此优选高强度、耐磨、耐腐蚀的材料十分重要。
常见的选择包括高强度合金钢、不锈钢等。
二、振动筛分机动力学分析1.数学模型建立对于振动筛分机的动力学分析，需建立相应的数学模型。
振动筛分机可视为一个多自由度的振动系统，可以通过运动方程和边界条件建立其数学模型。
2.系统参数计算系统参数的计算是动力学分析的基础。
主要包括筛箱的质量、弹簧刚度、阻尼系数等。
这些参数的准确计算对于分析振动筛分机的动态特性具有重要意义，可通过实验测试或仿真计算获得。
3.振动特性分析通过求解振动筛分机的运动方程，可以得到其振动特性，如共振频率、振幅、加速度等。
这些特性对于筛分过程的控制具有重要意义，可以帮助优化筛分机的结构参数和工作条件。
第二章筛分分级优秀PPT
若用在破碎前把合格粒级预先筛出叫预先筛分；若用 在破碎后以控制破碎产品的粒度则叫检查筛分。许多情况 下，一个筛分作业能同时起预先筛分和检查筛分的作用， 如图所示。
预先筛分的目的是为了避免物料的过度破碎，从而提 高破碎设备的生产能力和减少动力消耗。检查筛分的目 的是从破碎设备的产物中，将粒度不合格的大块筛出， 以保证产品不超过要求的粒度上限。
1）水力旋流器：是矿物加工领域中应用十分广泛的分机设备。 具有构造简单，价廉，无运动部件；生产量大，占地面积小； 工作很快达到稳定状态；分机效率较高等特点。
用于超细分级时，一般选用小直径（直径小于50mm）且锥 角也较小的旋流器。工业上，旋流器经常采用并联安装的方式 以扩大生产能力。
2）离心式分级机
流体分级作业通常与粉磨作业配合使用。
适用范围：1～75μm。特点：不象筛分分析方法那样严 格按颗粒的几何尺寸分级，而按沉降速度分级。因水力沉 降过程受颗粒密度和形状的影响，密度大的小颗粒与密度 小的大颗粒有可能进入同一个粒级。
（3）此外还有显微镜分析法，该法是利用显微镜观察 微细颗粒的大小和形状。适用范围：0.1～50μm。其特点 是直观。
1、表面处理改性
（2）沉淀反应包膜 这是指利用化学方法并将生成物沉淀在矿物颗粒表面 形成一层或多层改性层的工艺。粉体经过“包膜”处理后， 其表面性质（如光泽等）得以改善。 粉体的沉淀反应包膜改性大多采用湿法，一般在反应 釜或反应罐中进行。
原理：筛面作上下振动，加剧物料颗粒间，颗粒与筛 面间的相对运动，提高颗粒通过筛孔的机会。
2.2.3 振动筛
振动筛可以通过使用由偏重旋转时产生的惯性力、偏 心轴旋转时的强制作用以及电磁力的间歇牵引等方法产 生振动。故振动筛可分为惯性振动筛、偏心振动筛和电 磁振动筛、高频振动筛等几种。应用较多的是惯性振动 筛和高频振动筛（选矿厂脱介筛）。
预先筛分的目的是为了避免物料的过度破碎，从而提 高破碎设备的生产能力和减少动力消耗。检查筛分的目 的是从破碎设备的产物中，将粒度不合格的大块筛出， 以保证产品不超过要求的粒度上限。
1）水力旋流器：是矿物加工领域中应用十分广泛的分机设备。 具有构造简单，价廉，无运动部件；生产量大，占地面积小； 工作很快达到稳定状态；分机效率较高等特点。
用于超细分级时，一般选用小直径（直径小于50mm）且锥 角也较小的旋流器。工业上，旋流器经常采用并联安装的方式 以扩大生产能力。
2）离心式分级机
流体分级作业通常与粉磨作业配合使用。
适用范围：1～75μm。特点：不象筛分分析方法那样严 格按颗粒的几何尺寸分级，而按沉降速度分级。因水力沉 降过程受颗粒密度和形状的影响，密度大的小颗粒与密度 小的大颗粒有可能进入同一个粒级。
（3）此外还有显微镜分析法，该法是利用显微镜观察 微细颗粒的大小和形状。适用范围：0.1～50μm。其特点 是直观。
1、表面处理改性
（2）沉淀反应包膜 这是指利用化学方法并将生成物沉淀在矿物颗粒表面 形成一层或多层改性层的工艺。粉体经过“包膜”处理后， 其表面性质（如光泽等）得以改善。 粉体的沉淀反应包膜改性大多采用湿法，一般在反应 釜或反应罐中进行。
原理：筛面作上下振动，加剧物料颗粒间，颗粒与筛 面间的相对运动，提高颗粒通过筛孔的机会。
2.2.3 振动筛
振动筛可以通过使用由偏重旋转时产生的惯性力、偏 心轴旋转时的强制作用以及电磁力的间歇牵引等方法产 生振动。故振动筛可分为惯性振动筛、偏心振动筛和电 磁振动筛、高频振动筛等几种。应用较多的是惯性振动 筛和高频振动筛（选矿厂脱介筛）。
《煤矿总工技术手册》第2章 煤的筛分和破碎
（第十篇洗选加工）2 煤的筛分和破碎2．1 筛分在带孔的筛面上使物料按粒度大小进行分级的过程叫做筛分，筛分所得产物称为粒级，每一种粒级以该产物的最大粒度和最小粒度来表示，如50~25 mm、25~13 mm等。
筛分所用的机械叫做筛分机（或称筛子），筛分机的种类很多，按照工作原理可将其分为：固定筛、滚轴筛、摇动筛、转动筛（圆筒筛）、振动筛等。
筛分机上的工作部件称为筛面，物料沿筛面连续向前运动的过程中，粒度小于筛孔的部分物料透过筛孔成为筛下物；而粒度大于筛孔的部分物料则留在筛上，最终从筛分机排出而成为筛上物。
在筛分机入料中所含粒度大于筛孔的称为筛上粒级，小于筛孔的称为筛下粒级。
煤炭粒度分级根据国家标准分为6级，如表10-2-1所示。
表10-2-1 煤炭粒度分级2．1．1 筛分试验筛分试验就是用不同孔径的筛子将煤炭分成不同的粒度级别,并分别测定各粒级的数量和质量。
1）粗粒(+0.5 mm)物料的筛分试验根据国家标准（GB 477—87）规定的方法,将煤样由大到小分别通过下列筛孔的筛面:150、100、50、25、13、6、3和0.5 mm，筛分后得到以下粒级产物:+150、150~100、100~50、50~25、25~13、13~6、6~3、3~0.5和-0.5 mm(根据试验目的可取消或增加某些级别)，然后分别测定各粒级的数量和质量,并将结果填入筛分试验报告表(见表10-2-2)。
筛分试验煤样的采取方法应符合国家标准GB 481—93。
表10-2-2 筛分试验报告表生产煤样编号：筛分试验编号：试验日期：年月日矿层工作面采样说明：筛分总样化验结果2）细粒(-0.5 mm)物料的筛分试验粒度小于0.5 mm级细煤粉的筛分试验按国家标准GB/T 19093—2003,采用标准筛进行。
通常,试验选用的筛号为32网目(0.5 mm)、60网目(0.25 mm)、115网目(0.125 mm)、200网目(0.075 mm)和325网目(0.045 mm)等。
选矿机械 第二章 筛分设备
1）颗粒透筛的概率
假定直径为d 的单个球形颗粒在重力作用下向水
平布置的筛面自由落下，筛丝直径为a，方形筛孔的
边长为L（L≥d），如图所示。
假定直径为d 的单个球形颗粒在重力作用 下向水平布置的筛面自由落下，筛丝直径为a， 方形筛孔的边长为L（L≥d），如图1-5所示。
如果颗粒能够透过筛孔，则必须是球形颗粒
可水平安装，但是筛箱的运动必须是差动。
摇动筛的优点是筛箱的摇动幅度(冲程)不因给料量的变化 而变化，即运动稳定。缺点是生产能力和效率较低。
五、振动筛
振动筛的筛箱与摇动筛相似，但是支承和吊挂筛 箱采用的是弹簧组件，筛箱的振动是依靠激振器。 激振器是一个弹性振动系统，其振幅受给料量和其
他动力学因素的影响可以改变。振动筛的运动特点
c
f
o
c
r
c
r f
f
②平均分配误差
PE
m
PE
u
PE 1 2
PE 1
S
p
S 25
S 75 Sp
PE
u
式中
PE
m
PE
PE 1
u
SP
S 75
S 25
—平均分配误差； —上分配误差； —下分配误差； —分配粒度； —分配曲线上对应于分配率为75%的粒度值； —分配曲线上对应于分配率为25%的粒度值。
①筛分效率
筛分效率是评价筛分过程进行的完全程度的技术指标。筛分效率由下式计算：
E c E f 100
Ec
o * Qc
r
* 100
Ef
Fc r Ff o *Q f
F
r f
* 100
假定直径为d 的单个球形颗粒在重力作用下向水
平布置的筛面自由落下，筛丝直径为a，方形筛孔的
边长为L（L≥d），如图所示。
假定直径为d 的单个球形颗粒在重力作用 下向水平布置的筛面自由落下，筛丝直径为a， 方形筛孔的边长为L（L≥d），如图1-5所示。
如果颗粒能够透过筛孔，则必须是球形颗粒
可水平安装，但是筛箱的运动必须是差动。
摇动筛的优点是筛箱的摇动幅度(冲程)不因给料量的变化 而变化，即运动稳定。缺点是生产能力和效率较低。
五、振动筛
振动筛的筛箱与摇动筛相似，但是支承和吊挂筛 箱采用的是弹簧组件，筛箱的振动是依靠激振器。 激振器是一个弹性振动系统，其振幅受给料量和其
他动力学因素的影响可以改变。振动筛的运动特点
c
f
o
c
r
c
r f
f
②平均分配误差
PE
m
PE
u
PE 1 2
PE 1
S
p
S 25
S 75 Sp
PE
u
式中
PE
m
PE
PE 1
u
SP
S 75
S 25
—平均分配误差； —上分配误差； —下分配误差； —分配粒度； —分配曲线上对应于分配率为75%的粒度值； —分配曲线上对应于分配率为25%的粒度值。
①筛分效率
筛分效率是评价筛分过程进行的完全程度的技术指标。筛分效率由下式计算：
E c E f 100
Ec
o * Qc
r
* 100
Ef
Fc r Ff o *Q f
F
r f
* 100
筛分知识课件2.
钢丝的材质有低碳钢、弹簧钢或不锈钢等几种。筛分磨蚀性小的物料可选 用低碳钢丝．筛分磨蚀性大的物料应选用高碳钢丝或弹簧钢丝，在腐蚀性 兼磨蚀性较大的场合应选用不锈钢丝。网丝直径选择必须兼顾筛面载荷、 寿命及开孔率等要求。表 1-2-7 列出美国有关协会对网丝直径制定的标准。
④ 筛片－一筛片是用圆形金属丝冷压成梯形、三角形或 其他上宽下窄断面的筛条后，再经焊接或螺栓联接而成的 筛面，如图 1-2-21 所示。
筛蓖的蓖条较粗、强度及刚度均较大，故各蓖条间不设 置横向构件，因此，工作面平滑。对筛上物料的移动阻 力很小，块料不容易卜塞。筛蓖的开孔率一般为50％60% ，主要用于固定筛和重型振动筛，对来自矿山的大 块物料作大于 50 mm ( 个别情况下可小至 25 mm )的 粗筛分。蓖条在多数情况下是与筛框的各横梁固接，但 有时只在一端与筛框固接，另一端呈悬臂状。当物料给 到筛蓖上时．由于物料的冲力及蓖条的弹性，使各蓖条 产生不同的上下颤动，从而使物料松散并有助于排出筛 上物，避免物料卡塞在筛缝中。这种情况仅限于作固定 筛使用。如图 1-2-18 (a)所示。
2.2.3 振动筛的典型产品
1.DD型、ZD型、DS型、ZS型 振动筛 这些振动筛是我国六七 十年代的产品，主要用于煤 炭行业，其中圆振动筛场用 于分级，直线振动筛常用于 脱水和脱介。其结构分别见 图1-2-30、1-2-31、1-2-32、 1-2-33；其型号意义为：
2.YK型、ZKX型、ZKB 型、ZKS型振动筛 这些振叫筛是我国八 九十年代的产品，可 以说它们基本上是对 以往振动筛在结构方 面优化后的结果，主 要用于选煤生产，其 中圆振动筛常用于预 先筛分，直线振动筛 常用于脱水和脱介。 其结构分别见图1-234、1-2-35、1-2-36、 1-2-37；其型号编制 不太规范，一般意义 为：
煤炭6mm筛分动力学研究
煤炭6mm筛分动力学研究
煤炭 6mm 筛分动力学研究是对煤炭在筛分过程中颗粒运动和分离的研究。
以下是关于煤炭 6mm 筛分动力学的一些关键点：
1. 筛分原理：煤炭筛分是根据颗粒的尺寸将其分为不同级别。
在 6mm 筛分过程中，通过使用具有特定孔径的筛网，将煤炭颗粒按照大小进行分离。
2. 颗粒运动：在筛分过程中，煤炭颗粒在筛网上的运动受到多种力的作用，如重力、摩擦力和振动等。
这些力共同影响颗粒的通过筛孔的能力。
3. 筛分效率：筛分效率是指在一定时间内，通过筛孔的煤炭颗粒与总进料颗粒的比例。
筛分效率受多种因素影响，如筛网孔径、振动频率、颗粒形状和湿度等。
4. 动力学模型：为了更好地理解和预测筛分过程，科学家们建立了各种动力学模型。
这些模型考虑了颗粒在筛网上的运动轨迹、碰撞和停留时间等因素，以优化筛分过程。
5. 实验研究：通过实验研究，可以获得实际筛分过程中的数据，如筛分效率、颗粒通过筛孔的速度和分布等。
这些实验结果可以用来验证和改进动力学模型。
煤炭 6mm 筛分动力学研究对于煤炭加工和利用具有重要意义。
通过深入研究筛分过程中的动力学行为，可以提高筛分效率、降低能耗，并优化煤炭的利用。
选矿学课件——第二篇 第二章 筛分及筛分机械
2.1.3 筛分机械的类型及其主要特点
筛分机械俗称筛子筛子的种类繁多，一般按 筛面的结构形式和运动形式，将其分为以下 七种类型。 1．固定筛 2．滚筒筛 3．振动筛 4．其他筛分机
2.2 筛分过程
碎散物料的筛分过程，可以看做由两个阶段组成： 一是小于筛孔尺寸的细颗粒通过粗颗粒所组成的物 料层到达筛面，简称穿层或分层；二是细颗粒透过 筛孔成为筛下物，简称透筛，同时粗颗粒也排出筛 面成为筛上物。为此，物料和筛面之间必须存在相 对运动，使粗粒层经常处于松散状态，便于细颗粒 穿过粗颗粒之间的空隙，促使细颗粒透筛。同时对 筛面上的物料层必须有一定的输送能力。
2.2.2 倾斜筛面的筛分粒度
相对水平面倾斜安装的筛面称为倾斜筛面，筛面与水平面 的夹角称为筛面倾角。倾角的大小与筛子的生产率和筛分效率 有密切的关系，倾角大，料层在筛面上向前运动的速度就快， 生产率就大；但这样使物料在筛面上停留的时间缩短，减少了 颗粒透筛机会，降低了筛分效果。
2.2.3 颗粒平行于筛面运动时的速度
2.1.2筛分作业的任务与分类
筛分作业广泛用于选矿厂、选煤厂、筛选厂等，同时也广 泛用于建筑、化工、轻工业部门。按照应用目的和使用场 合的不同，以及筛分作业在生产工艺中担负的任务不同。 筛分作业可分为以下几种。
1.独立筛分 当筛分产品作为最终产品供给用户使用时，称为独立筛分， 如煤、铁矿石和建筑石料的筛分。对于煤炭工业，独立筛 分主要是指筛选厂生产不同粒级商．结煤的筛分。商品煤 的粒级要根据煤质、煤的粒度组成和用户要求，按国家有 关煤炭粒度分级的规定来确定，供动力用煤的粒级见表 12-1，
4.脱水筛分 将伴有大量水的碎散物料( 如渣浆、泥浆、 矿浆等)作为筛分原料，以脱除其中液相为目 的的筛分称为脱水筛分。例如湿法选矿或选 煤生产，都需要在水介质中进行，精、尾矿 ( 煤)中含有大量的水，脱水筛分一方面可以 提高产品质量，便于贮存和运输，减少运输 量及解决高寒地区冬季装、卸车的困难，另 一方面可以回收水，以便循环使用。
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精品课件！
2018/10/11 14
精品课件！
2018/10/11 15
计算题
1今用某振动筛（n=3）筛某物料，当筛分效率为70%时，实测该筛子的处理量 为1.57t/h，试问将该筛子的筛分效率调到92%时，筛同样的物料，其相应 的处理量应为多少？ 2今用某振动筛（n=3）筛某物料，当筛面长度为2m时，它的筛分效率为70%； 今将该筛子的长度加大到3m（宽度不变），给料量保持不变，试问相应的 筛分效率应为多少？ 3今用某振动筛（n=3）筛某物料，当筛面长度为2m时，它的筛分效率为70%； 今给料量保持不变，试问在筛面宽度保持不变的情况下，相应的筛面长度 应为多少才能保证该筛子的筛分效率定为88%？ 4今用某振动筛（n=3）筛某物料，当筛分效率为70%时，实测该筛子的处理量 为1.57t/h，试问将该筛子的处理量减少到1.36t/h时，筛同样的物料，其 相应的筛分效率应为多少？
2018/10/11
10
应用—求n值 在同一筛子上筛同种物料，可得如下数据： Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 E1 E2 E3 E4 E5 E6 n1 n2 n3 n4 n5 振动筛的n值就是这样得出的（n=3）。
应用意义：已知某筛子的Q1、E1，变动Q2时 求E2，反之，变动E时可求Q。
2018/10/11 11
2018/10/11 8
用近似式得出的关系式： 将上式代入近似式E=tn/（tn+a）得 t=[Ea/（1-E）]1/n 故 t1=[E1a/（1-E1）]1/n t2=[E2a/（1-E2）]1/n Q1/Q2=t2/t1 =[E2a/（1-E2）]1/n/[E1a/（1-E1）]1/n 应用这个公式时，须知道n值。如果收集到一 些生产率和相应的筛分效率的实验数据，就可以找 出它。振动筛n=3,现将用上述公式计算结果和实验 数据列如下表1-3，表中取筛分效率为0.9时的生产 率为1.
二 易筛粒子、难筛粒子、阻碍粒子 在筛分过程中，以筛孔尺寸为比较标准，可将被筛 物料分为几个可筛性等级—易筛、难筛、阻碍粒子。设 筛孔尺寸为L，则: 易筛粒子 难筛粒子 阻碍粒子 影响不大 0<d<0.75L 0.75L<d<L L<d<1.5L 1.5L<d 易筛粒子特点： 难筛粒子特点： 阻碍粒子特点： 上述情况说明，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，筛分效率E大；愈接近 筛孔尺寸的物料，愈难透筛，筛分效率E愈低。显然， 易筛粒子的筛分效率E大于总体物料的筛分效率E，而难 筛粒子的筛分效率E小于总体物料的筛分效率E。因此， 物料的筛分效率 E就有E总和E部之分。 2018/10/11 2
三 E总和E部 （1）E总和E部概念 ： E总－用所有小于筛孔尺寸物料…….。 E部－用小于筛孔尺寸物料中某－个粒级或某几个粒级(总之 不是小于筛孔尺寸物料的全部粒级)……….。 E总和E部计算同前。 E总和E部关系：E易〉E总〉E难 (2) E总和E部应用 E总应用:评价筛子的筛分质量 粉碎流程计算中—数质量计算 设备选择时—Q计算 E部应用：除上面外还有—确定筛分产物的粒度特性。 由于E部反映出物料在筛分过程中存在着快慢不平衡状态 ，这 就使我们在生产实际或设计中，有可能利用增大筛孔尺寸L和降低 筛分效率E的办法(在一定范围内，筛下产物具有相同的平均粒度)， 来提高生产率Q。 实例：某选厂原筛孔尺寸L为10mm，筛分效率为E=85%，将筛 孔尺寸L改为12mm，筛分效率为E=65% ，产量Q提高50%，产品平 2018/10/11 3 均粒度相同。
不同筛分工作制度下产物的粒度 特性 表1-2
级别粒度/mm ≥10 10～2.5 2.5～0 共计 相对比表面积
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级别含量/%
筛孔为10mm，E=85% 筛孔为12mm，E=65%
0.00 60.6 39.4 100.00 1.00 1.0 58.0 41.0 100.00 1.03
2018/10/11 9源自振动筛的筛分效率与生产率的关 系 表1-3
生产 率 试验 平均 值 公式 计算 值 0.4 0.5 2.3 2.1 筛分效率 0.6 0.7 0.8 0.9 0.92 0.94 0.96 0.98 1.9 1.6 1.3 1.0 0.9 0.8 0.6 0.4
2.36 2.09 1.82 1.57 1.31 1.0 0,92 0.83 0.72 0.585
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(2)筛分动力学公式 将上式分离变量后积分得lnw=-kt+c 设t=0时，w=w0 则lnw-lnw0=-kt w/w0=e-kt 又w0=w上+w下则w0 /w0= w上/w0+w下/w0即 1=e-kt+E 故E=1-e-kt (2-4) 此为动力学基本公式。许多平面摇动筛的实验结果符 合此关系式。 因筛分过程是复杂的，一个系数不足以反映实际过程， 有人提出一个普遍式： n -kt E=1-e (2-5) 参数k、n确定：对上式取两次对数得 lg{lg[1/（1-E）]}=nlgt+lg（klge）以 lg{lg[1/（1-E）]} 对lgt作图应为一直线，通过截距、斜率 便可求得。 n n kt n故E=ktn/（1-ktn） kt 展开幂级数 e 取前两项得 : e =1+kt 2018/10/11 6 n n 令a=1/k得: E=t /（a+t ） (2-6)
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二 筛分效率E与Q关系 E与Q关系见右图（图2-2现场画）： 这两指标间关系与很多因素有关—物料性质、筛子结构、 操作条件等。为研究方便，设用同一台设备，筛分同一种物料， 操作条件相同。 （1）生产率Q与时间t关系 在上述条件下，生产率Q与时间t成反比即 Q1/Q2=t2/t1 （2）生产率Q与筛分效率E关系 用普遍式得出的关系式： 将上式代入1-E=e-ktn取对数整理得:tn=[lg（1-E）]/（-klge） 故 t1={[（lg（1-E1）]/（-klge）}1/n t2={[（lg（1-E2）]/（-klge）}1/n Q1/Q2=t2/t1= {[（lg（1-E2）]/（-klge）}1/n/{[（lg（1-E1）]/（-klge）}1/n
2.3影响筛分效率的因素
影响筛分效率的因素主要有物料性质、筛子的特性和操作条 件等。 2.3.1物料性质的影响 （1）物料的粒度组成 （2）物料的含水和含泥量 （3）物料的颗粒形状 2.3.2筛子特性的影响 （1）筛面的种类 （2）筛孔形状和筛孔尺寸 （3）筛面的长度和宽度 （4）筛面的倾角 （5）筛子的运动状况 2.3.3筛子操作条件的影响 （1）给料均匀性和连续性 （2）给料量 详见讲义P23.
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2.2筛分动力学及应用 screening kinetics and its application
2.2.1筛分动力学
一 筛分动力学研究对象 如化学动力学问题—v与t关系 筛分动力学—筛分过程中E与t关系 二 筛分动力学公式 (1)筛分速度v 一般用筛面上小于筛孔尺寸物料在单位时间内减 少的量来衡量。间歇筛分如右图（图2-1现场画）。 结论：瞬间筛分速度v与筛面上小于筛孔尺寸物料 的重量成正比。 即 dw/dt=-kw k—比例系数 2018/10/11 5 w—瞬时筛面上小于筛孔尺寸物料重量
2.2.2 筛分动力学应用 （E—t、E—Q、E—H关系）
上节讨论了E与t关系，本节讨论E与Q、E与筛面长度H关系。 一 筛面长度H与筛分效率E关系 从最简单筛面运动分析起：设物料沿筛面运动速度为v，且 沿整个筛面长度保持不变。则筛分时间t=H/v 代入E= tn/（a+tn） 得 E=Hn/（avn+Hn） (2-7) 当用同种筛子，筛同种物料仅筛子长度不同，参数a、n应相 同，而v也相同时，便可得出长度分别为H1、H2的筛子的筛分效 率E1和E2。 E1= H1n/（avn+H1n） E2= H2n/（avn+H2n） H1n / H2n = E1（1- E2）/ E2（1- E1） (2-8) 应用：（1）求n 对筛子生产厂 （2）求E 已知H1、E1及H2，求E2。 （3）求H 已知H1、E1及E2,可求H2.
二 筛分效率计算 因生产中测Q困难，测ß 、α 容易。故需对上式变形才能用于 实际计算。 因 Q=Q上+Q下 Qα = Q下ß + Q上θ θ —筛上物料中小于筛孔尺寸粒级含量% 代入上式得 E=β （α -θ ）/[α （ß -θ ）]·100% (2-2) 对上式进行分析— 实际生产中筛网是正常的，故ß =100%，从而 E=（α -θ ）/[α （100-θ ）]·104% (2-3) 2.1.2 总筛分效率E总和部分筛分效率E部 一 筛分过程—筛分机械对物料进行粒度分离，需经下列过程： (1)物料与筛面间的相对运动 (2)运动中物料分层，上层粗粒，下层细粒 (3)运动到筛面的物料与筛孔尺寸比较，而后透筛或留在筛上。 筛分是否顺利，被筛物料的粒度组成是个重要因素，当然还与 其它机械方面因素有关。按被筛物料粒度与筛孔尺寸的差别可将其 2018/10/11 1 分为：易筛粒子、难筛粒子、阻碍粒子.
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复习思考题
2-1 颗粒透筛的概率与那些因素有关？易筛粒及难筛粒如 何划分？ 2-2何谓筛分效率？定义式如何表达？ 2-3试推导筛网未磨损时的筛分效率计算式。 2-4影响筛分效率的因素有那些？ 2-5何谓部分筛分效率及总筛分效率？ 2-6何谓筛分动力学，物料筛分过程中为什么会出现筛分 效率的如此变化规律？ 2-7筛分动力学规律如何表达，对于振动筛m取值为多少， 什么叫物料的可筛性指数？ 2-8筛分效率与处理能力的关系如何，如何利用它们的关 系式定量解决工程上的计算问题？ 2-9筛分效率与筛面长度的关系如何，如何利用它们的关 系式定量解决工程上的计算问题？ 2018/10/11 13 2-10 何谓易筛粒子、难筛粒子和阻碍粒子？