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1、第四章第四章 粉体的分级粉体的分级 第一节 概述 一、分级的定义和意义 定义定义：把粉碎产品按某种粒度大小或不同种把粉碎产品按某种粒度大小或不同种 类颗粒进行分选的操作过程称为分级类颗粒进行分选的操作过程称为分级。 意义意义:（1）使粉碎产品粒度控制在所要求的使粉碎产品粒度控制在所要求的 范围内范围内，还可以实现颗粒粒径均匀化还可以实现颗粒粒径均匀化。 （2）使粒度已达到要求的产品及时分离出使粒度已达到要求的产品及时分离出 去去，以防止产品过碎和能源浪费以防止产品过碎和能源浪费。 分级机与粉碎机的组合形式：分级机与粉碎机的组合形式： 分级方式：分级方式： 筛分（用于粗粉，一般大于筛分（用于粗粉
2、，一般大于325目）目） 在流体中进行分级在流体中进行分级（用于细粉，一般小于用于细粉，一般小于325 目）目） 假设将任意一组颗粒以假设将任意一组颗粒以do为分级粒度进行分为分级粒度进行分 级级，若在粗粒部分中未混入小于若在粗粒部分中未混入小于do粒度的颗粒粒度的颗粒， 同时在细粒中也未混入大于同时在细粒中也未混入大于do的颗粒的颗粒，该分级该分级 可称为理想的分级可称为理想的分级。此时的分级效率为此时的分级效率为100%。 实际的分级机很难达到这样的分级状态实际的分级机很难达到这样的分级状态。 二、分级效率二、分级效率 （1 1）部分分级效率）部分分级效率 图图4 4- -1 1（a a）
3、中曲线中曲线a a是粉是粉 末原料的粒度分布曲线，曲线末原料的粒度分布曲线，曲线 b b是分级后粗粒部分的粒度分是分级后粗粒部分的粒度分 布曲线。设粒度布曲线。设粒度d d和和d+d+ d d区间区间 的原料重量为的原料重量为W Wa a，同区间的粗同区间的粗 粒的重量为粒的重量为W Wb b，则则W Wb b/Wa=/Wa=d d称称 为部分分级效率，又叫区间回为部分分级效率，又叫区间回 收率。收率。 图图4-1 部分分级效率曲线部分分级效率曲线 以颗粒粒度为横坐标，以部分分级效率为纵坐标可绘以颗粒粒度为横坐标，以部分分级效率为纵坐标可绘 出图出图4 4- -1 1（b b）所示的曲线所示的
4、曲线C C，C C曲线即叫做部分分级效率曲曲线即叫做部分分级效率曲 线。线。d d=50%=50%的粒径称为分级粒径。的粒径称为分级粒径。 部分分级效率曲线越陡，其分级效率越高，反之，分部分分级效率曲线越陡，其分级效率越高，反之，分 级效率越低。级效率越低。 （2）牛顿分级效率）牛顿分级效率 将某一粒度分布的粉粒用分级机进行二分，令将某一粒度分布的粉粒用分级机进行二分，令 大粒部分名为粗粒级，小粒部分为细粒级，则牛顿大粒部分名为粗粒级，小粒部分为细粒级，则牛顿 分级效率的综合表达形式为：分级效率的综合表达形式为： （4-1） 1- 原料中实有的细粒量细粒级中实有的细粒量 原料中实有的粗粒量粗粒
5、级中实有的粗粒量 n牛顿效率实用式：牛顿效率实用式： 牛顿效率的物理意义为实际分级机达到理想分牛顿效率的物理意义为实际分级机达到理想分 级的质量比。级的质量比。 %100)-)(-1 ()-)(-(cbaacaab na a- -原料中实有的粗粒级比率（质量百分数）；原料中实有的粗粒级比率（质量百分数）； b b- -粗粒级中实有的粗粒比率；粗粒级中实有的粗粒比率； C C- -细粒部分中实有的粗粒比率。细粒部分中实有的粗粒比率。 （3）分级精度（分级精度（S） 通常是根据部分分级效率曲线，取部分分级通常是根据部分分级效率曲线，取部分分级 效率为效率为75%和和25%的粒度的粒度d75和和d2
6、5表示。表示。 S= d75/d25 或者或者S= d25/d75 当粒度分布较宽时，分级精度可用下式表示：当粒度分布较宽时，分级精度可用下式表示： S=d90 /d10或或S=d10/d90 当粒度分布较小时，分级精度可用下式表示：当粒度分布较小时，分级精度可用下式表示： S=（d90- d10 ）/d50 对于理想分级，对于理想分级， S1，实际分级时，实际分级时， S值越值越 接近于接近于1，其分级精度越高。，其分级精度越高。 第二节 筛分 一、 概述概述 （一）筛分定义（一）筛分定义 把固体颗粒置于具有一定大小孔径或缝隙的把固体颗粒置于具有一定大小孔径或缝隙的 筛面上，使通过筛孔的成为
7、筛下料，被截留在筛筛面上，使通过筛孔的成为筛下料，被截留在筛 面上的成为筛上料，这种分级方法称为筛分。面上的成为筛上料，这种分级方法称为筛分。 （二）筛分分类（二）筛分分类 按物料含水分的不同分类：按物料含水分的不同分类： 筛分筛分 干法筛分干法筛分 湿法筛分湿法筛分 按筛面结构分类：有按筛面结构分类：有格子筛格子筛（栅筛栅筛）、板筛板筛 （ 筛 板筛 板 ） 、 编 织 筛编 织 筛 （ 网 筛网 筛 ） 等 多 种等 多 种 。 （三）筛面（三）筛面 格子筛（栅筛）格子筛（栅筛） 由相互平行的按一定间隔排列的钢质棒条组成。由相互平行的按一定间隔排列的钢质棒条组成。 分为固定格筛和条筛。分为
8、固定格筛和条筛。 格筛格筛 格筛一般水平安装在粗料仓的上部，以保证粗碎机的入料格筛一般水平安装在粗料仓的上部，以保证粗碎机的入料 粒度符合要求。粒度符合要求。 条筛是由许多棒条组成，两棒条之间的间隙通常不小于条筛是由许多棒条组成，两棒条之间的间隙通常不小于50mm50mm ，筛面与水平一般呈，筛面与水平一般呈3030- -6060角度倾斜安装，倾角应大于物料角度倾斜安装，倾角应大于物料 的休止角。物料从筛子上端给入，大于筛孔尺寸的矿块沿筛面的休止角。物料从筛子上端给入，大于筛孔尺寸的矿块沿筛面 自动下滑，小于筛孔尺寸的矿块，穿过筛孔下落。自动下滑，小于筛孔尺寸的矿块，穿过筛孔下落。 格筛和条筛
9、用于筛分块状物料。格筛和条筛用于筛分块状物料。 条筛条筛 板筛的优点是比较牢固板筛的优点是比较牢固 ，刚度大，使用寿命长。，刚度大，使用寿命长。 缺点是开孔率较小。缺点是开孔率较小。 板筛用于中等粒度物料板筛用于中等粒度物料 的筛分。的筛分。 板筛（筛板）板筛（筛板） 板筛筛面通常由厚度为板筛筛面通常由厚度为512mm的钢板上冲的钢板上冲 制成方形、长方形或圆形孔而制成。制成方形、长方形或圆形孔而制成。 编织筛（网筛）编织筛（网筛） 用钢丝、铜丝、尼龙丝等编织而成。筛孔形用钢丝、铜丝、尼龙丝等编织而成。筛孔形 状为方形或长方形。状为方形或长方形。 编织筛的优点是开孔率高，质量轻，制造编织筛的优
10、点是开孔率高，质量轻，制造 方便。缺点是使用寿命较短。方便。缺点是使用寿命较短。 用于中细物料的筛分。用于中细物料的筛分。 （四）筛制（四）筛制 编织筛的筛面规格在许多国家已订有标准，编织筛的筛面规格在许多国家已订有标准， 即对筛孔尺寸、筛丝尺寸、上下两筛号间孔的大即对筛孔尺寸、筛丝尺寸、上下两筛号间孔的大 小作了规定。小作了规定。 我国现行标准筛采用我国现行标准筛采用ISO制，以方孔筛筛孔的制，以方孔筛筛孔的 边长表示筛孔大小。在此之前，多采用公制筛号边长表示筛孔大小。在此之前，多采用公制筛号 即以即以1 cm2筛面面积上含有的筛孔数目表示筛孔筛面面积上含有的筛孔数目表示筛孔 大小，用大小，
11、用1cm长度上筛孔的数目表示筛号。长度上筛孔的数目表示筛号。 英、美等国采用英制筛，以每英、美等国采用英制筛，以每1英寸（英寸（25.4mm） 筛网长度上筛孔数目表示筛目。筛网长度上筛孔数目表示筛目。 筛目数与粒度的虚拟关系筛目数与粒度的虚拟关系 二、二、 筛分效率筛分效率 筛分效率（筛分效率（）用于评价筛分质量。用于评价筛分质量。 设入筛物料中含有筛下粒级的重量为设入筛物料中含有筛下粒级的重量为G1，混混 在筛上料中的筛下粒级重量为在筛上料中的筛下粒级重量为G3，实际筛出的筛实际筛出的筛 下料重量为下料重量为G4，则：则： G1 = G3+ G4 筛分效率（筛分效率（）的理论表达式如下：的理
12、论表达式如下： 实际计算公式：实际计算公式： 式中：式中：a筛下料中含筛下粒级的百分数筛下料中含筛下粒级的百分数； b入筛物料含筛下粒级的百分数；入筛物料含筛下粒级的百分数； c筛上料中含筛下粒级的百分数。筛上料中含筛下粒级的百分数。 工业上实际平均筛分效率约工业上实际平均筛分效率约7098%。 %100)-1 (-%100)-()-(cbcb cabcba三、影响筛分的因素三、影响筛分的因素（自学）（自学） 物料的因素物料的因素： （1 1）堆积密度堆积密度 若物料堆积密度较大若物料堆积密度较大（约约0 0. .5 5t/mt/m3 3以上以上），筛筛 分处理能力与颗粒密度成正比的关系分处理
13、能力与颗粒密度成正比的关系。 若物料堆积密度较小若物料堆积密度较小，由于微粒子的飘扬由于微粒子的飘扬，上上 述的正比关系不易保持述的正比关系不易保持。 （2 2）粒度分布粒度分布 易筛粒：粒度小于易筛粒：粒度小于3 3/ /4 4筛孔尺寸的颗粒筛孔尺寸的颗粒，易透过筛易透过筛 网网。 难筛粒：粒度大于难筛粒：粒度大于3 3/ /4 4筛孔尺寸而小于筛孔尺寸的筛孔尺寸而小于筛孔尺寸的 颗粒颗粒，难透过筛网难透过筛网。 阻碍粒：粒度大于筛孔尺寸而小于阻碍粒：粒度大于筛孔尺寸而小于1 1. .5 5倍筛孔尺寸倍筛孔尺寸 的颗粒的颗粒。往往形成料层往往形成料层，使难筛粒不易透过筛网使难筛粒不易透过筛网
14、。 物料中所含易筛粒越多物料中所含易筛粒越多、难筛粒和阻碍粒数量越难筛粒和阻碍粒数量越 少少，筛分越容易筛分越容易，处理能力越大处理能力越大、筛分效率也越高筛分效率也越高。 （3）含水量含水量 干法筛分干法筛分，物料中水分含量达到一定程度时物料中水分含量达到一定程度时，由由 于颗粒间的相互粘附而结成团块或堵塞筛孔于颗粒间的相互粘附而结成团块或堵塞筛孔，筛分筛分 能力就会急剧下降能力就会急剧下降。 湿式筛分湿式筛分，处理能力及筛分效率一般比干法筛分处理能力及筛分效率一般比干法筛分 提高提高。 筛分机械的因素：筛分机械的因素： （1）孔隙率孔隙率。筛面开孔率愈小筛面开孔率愈小，则筛分处理则筛分处理
15、 能力愈小能力愈小，但是筛面的使用寿命相对地会延长但是筛面的使用寿命相对地会延长。 （2）筛孔大小筛孔大小。在一定的范围内在一定的范围内，筛孔大小筛孔大小 与处理能力成正比关系与处理能力成正比关系。 （3）筛孔形状筛孔形状。如如，正方形筛孔的处理能力正方形筛孔的处理能力 比长方形的小比长方形的小，但是就筛分的精确度而言但是就筛分的精确度而言，以正以正 方形的为佳方形的为佳。 （4 4）振动的幅度与频率振动的幅度与频率。振动的目的在于筛面振动的目的在于筛面 上物料不断运动上物料不断运动，防止筛孔堵塞防止筛孔堵塞，以及使大小颗粒以及使大小颗粒 构成一合适的料层构成一合适的料层。一般讲一般讲，粒度小的适宜用小振粒度小的适宜用小振 幅与高频率的振动幅与高频率的振动。 （5 5）加料的均匀性加料的均匀性。单位时间加料量应该相等单位时间加料量应该相等， 入筛料沿筛面宽度分布应该均匀入筛料沿筛面宽度分布应该均匀。
