搖床選礦法,是分選細粒物料時應用最為廣泛的一種重力選礦法。由于在床面上分選介質流流層很薄,故搖床屬于流膜選礦類的設備。
它是由早期的固定式和可動式溜槽發展而來的。直到本世紀四十年代,它還是與固定的 平面溜槽,旋轉的圓形溜槽及振動帶式溜槽劃為一類,統稱淘汰盤。到了五十年代,搖床的應用日益廣泛,而且占了優勢,于是便以不對稱往復運動作為特征,由眾多溜槽中獨立出來,自成體系。故過去也曾把搖床稱為淘汰盤。
搖床的給料粒度一般在3mm以下,選煤時可達10mm,有時甚至可達25mm。 搖床的分選過程,是發生在一個只有寬闊表面的傾斜床面上,床面上物料層的厚度較薄。 根據分選介質的不同,有水力搖床和風力搖床兩種,但應用最普遍的是水力搖床。
搖床是一種常見的重選設備,搖床選礦至今已經有整整百年的歷史了,一九八零年美國制造了 臺選煤用的打擊式搖床,隨著不斷地革新與改進,已經為選礦和選煤工業中一種主要的重力分選設備,由于煤與其伴生的硫化礦物密度差大,所以用以對細粒煤脫硫(選出硫黃鐵礦) 較好。所以,美國,澳大利亞和蘇聯等國,目前還有不少選煤廠用搖床分選細粒級礦物。
重選設備類型較多,選用時必須掌握所用設備性能,被分選物料的性質,條件,如:粒度、密度、有用礦物和脈石礦物的解離情況、品位等,要求的產品質量和所選用的設備適應性,因為重選設備對應用條件有較強的敏感性。
多數重選設備的生產能力計算尚無成熟的公式,在確定設備臺數時,通常參照處理類似礦石、挖條件的臺時生產能力或根據單位時間單位面積生產能力定額或通過單機試驗進行確定。這些生產能力指標隨礦石種類、粒度、形狀、礦漿濃度、入選品位、要求的產品質量以及對選別產物的工藝要求等不同而有很大的變化。
選礦用的搖床出現提前晚,至今也有九十余年的歷史。選礦用搖床是在1896-1898年由威爾弗利研制成功。采用偏心連桿 推動床面作往復運動。該搖床一直沒用至今,習慣上稱為威氏搖床。隨著在選礦中使用范圍的擴大,現在搖床的形式已經多樣化了。
搖床主要用于處理鎢、錫、有色金屬和稀有金屬礦石。多層搖床和離心搖床用以分選煤炭和黑色金屬礦石。在金屬選礦中,搖床常作為精選設備與離心選礦機、圓錐選礦機等配合使用。
所有搖床基本上是由床面、機架和傳動 三大部分組成。其典型結構如圖9-5所示。床面近似梯形,床面橫向呈微傾斜,其傾角不大于十度,一般在0.5度~5度之間;縱向自給料端至精礦端有極微向上傾斜,傾角為1度到2度,但一般為0度。給料槽和給水槽布置在傾斜床面坡度高的一側。在床面上沿縱向布置有若干排床條(也稱格條,俗稱來復條),床條高度自傳動端向對側逐漸降低,沿一條或兩條斜線尖滅。整個床面由機架支撐或吊掛。機架安設調坡裝置,可根據需要調整床面的橫向傾角。在床面縱長靠近給料槽一端配有傳動裝置,由其帶動床面作往復差動搖動。
床面前進運動時(圖9-2中是自右至右)速度由慢變快,以正加速度前進;床面后退運動時,速度由由快變慢,以負加速度后退。這樣,床面前進到最左端時,獲得一種急回運動,使床面上的礦粒,受到強烈的慣性力作用。如慣性力大于礦粒與床面間的摩擦力;礦粒與床面間將發生相對運動。由于慣性力的作用方向與床面前進方向一致,其結果使得礦粒不斷地自右向左端移動。
沖水是自床面上側沿縱長邊緣給入,在床面上形成一層很薄的斜面流,順床面橫向流下,從而也推動礦粒沿床面橫向自高向低運動。當水流橫越床條時,激起渦流,以致在床條之間形成有一定強度的上沖水流。
水均勻混合后,構成濃度為25%~30%的礦漿,自床面右上方的給斜槽給入。給料槽的長度,大約為床面總長度的1/3~1/4。為使給入的礦漿能均勻分頁在床面上,在給料槽旁邊側開的許多小孔。與給料槽相連的是沖水槽,它占床面總長度的2/3~3/4。沖水槽旁側也開了許多小孔,使沖水也能沿床面縱向均勻給入。槽內還裝有許多活瓣,用以調節水量沿床面長度的分配。礦粒分層后,在水流的沖帶及床面援的共同作用下,分別自床面不同區間內排出(見圖9-2), 排出的是漂浮于水面的礦泥,然后依次為:粗粒輕礦粒、細粒輕礦粒、粗粒重礦粒。 從床面最左端排出的是床層 層的細粒重礦粒。
搖床是一種分選粗確性很高的細粒分選設備。在選分低口位的鎢、錫礦石時,富集比可高達300 ,分選效率一般較其它細粒重選設備高。原礦經一次分選,可得到部分最終精礦、最終尾礦和1~2種中間產物。
搖床用于選分金屬礦石,按處理物料的粒度區分;有精砂搖床,用來處理3~0.5mm的物料;細砂搖床,.5~0.074mm的物料;礦泥搖床,處理0.074~0.037mm的物料。
搖床若按床面層數分,有單層搖床和多層搖床;按安裝方式區分有落地式和懸掛式;按分選的主導作用力,又可分為重力搖床和離心搖床。
目前搖床最通用的分類,是根據其援 和支承方式區別,由于它們決定了床面的運動特性,因而也關系到使用的選擇。我國常用搖床的分類見表9-1。
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表9-1目前我國常用搖床的分類 | |||||
力場 | 往復運動特性 | 床面運動軌跡 | 搖動 | 支撐方式 | 搖床名稱 |
重力 | 不對稱直線 | 直線 | 凸輪杠桿式 | 滑動支撐 | 貴陽式搖床 |
慣性彈簧式 | 滾動支撐 | 彈簧搖床 | |||
弧線 | 偏心肘板式 | 搖動支撐 | 重陽式搖床 | ||
對稱直線 | 向上前方傾斜弧線 | 慣性式 | 彈性支撐 | 快速搖床 | |
離心力 | 不對稱直線 | 直線,圓周 | 慣式彈簧式 | 中心軸 | 離心搖床 |
搖床分選作用主要包括礦粒在床面的松散分層作用和礦粒在床面的運搬(分離)分帶作用兩個方面。它們都是在斜面水流和床面的差動作用下完成的。
礦粒在床面上的分選作用,即松散和分層作用,使性質不同的礦粒在床層中占有不同的位置;而運搬(分離)作用又使性質不同的礦粒在床面上具有不同的運動軌跡,從而達到分離并從床面的不同敬意排出。這兩類作用是互相關連的。分離作用(即分帶)是分選的最終目的和結果,而松散分層作用是為礦粒的分離準備了必要條件。
在前面已經論述了粒群在斜面流中的松散和分層的過程,所論述的分選原理對搖床選都是適用的。
(一)水流越過格條時所形成的水躍和上升水流的分層作用
床面上的上升水流,是由于橫向水流越過床面上的格條時激起渦流所造成的。在上升水流的作用下,礦粒群才能松散并進行分層。如前所述礦粒在上升水流作用下主要是按密度分層。此外,礦粒的粒度、形狀不同對按密度分層也有一定的影響。分層的結果是,密度高的在下層,密度低的在上層;粒度細的在上層,的在下層。此時最容易分開的是,高密度的粗顆粒和低密度的細顆粒,而高密度細顆粒和低密度粗顆粒容易混雜。因此,要有足夠大的上升水流,才能保證床層充分松散,但又應控制適當。這樣才能使細粒重礦粒也沉淀到格條之中。上升串流的強度決定橫沖水流的速度,可控制橫沖水量和床面傾角來調節,還決定格條的濃度、間距和斷面形狀。當橫向消融越大、格條濃度越高、格條間距越小、格條斷面形狀越陡時,則產生的渦流強度越高,因而所形成的上升水流的速度也越大。此外,橫向水流的另一個作用是運搬物料并在床面上進行分帶。
(二)床面援所產生的析離作用
當床面援時,床層松散并產生強烈的析離分層。此時床層中的細粒礦物將穿過粗顆粒的間隙而進入下層,因高密度礦粒比低密度礦粒的重量大,所以重礦物細顆粒比輕礦物細礦粒鉆得更深,直至最下層。由于析離分層的結果,密度大的在下層,密度低的在上層,粒度粗的在上層,粒度細的在下層。如圖9-3所示。
析離作用的強度決定于床面搖動的強度,當床面搖動強度愈高,床面上床層的松散游動性愈好,析離作用也就越強。此外,床面的差動搖動作用下,還起著運搬物料及分帶作用。
在搖床中,上述兩種分層作用是同時發生的。而析離作用是使粒群分層的主要條件,上升水流又可使混入重產物中的輕產物更好地分離,從而改善按密度分層的 。
粒群在床面上因運動軌跡的不同分離,礦粒的運動軌跡是由于橫向水流所產生的橫向運動和床面的送去搖動所產生的縱向運動的綜合結果。
(一)礦粒在床面上的橫向運動
礦粒在床面上的橫向運動,主要是由橫沖水流造成的。也有重力沿床面傾斜方向的侵略的作用。但是,礦粒的橫向運動還要受到床面格條的,只有當礦粒松散露出格條上方時才有機會越過格條作橫向運動,而格條下部的礦粒由于格條的阻攔只能在床面上作縱向運動。
礦粒在沒有格條的光滑床面,受橫向水的作用,密度和粒度不同的礦粒沿傾斜床面的橫向運動速度v,也是不同的。其差別是低密度礦粒比高密度礦粒運動速度快,粗顆粒比細顆粒運動速度快。因此。低密度礦粒較高密度礦粒排出的早,而粗顆粒又較細顆粒排出的早,那些懸浮在水中的礦泥則最靠近給礦端附近隨橫向水流而溢出。
格條的調試在縱向從給礦端向排料端沿物料運動方向逐漸降低。因此, 越過格條從橫向排出的是懸浮在水流中的礦泥,而后集資是床層最上部的低密度粗顆粒,低密度細顆粒,高密度粗顆粒,高密度細顆粒。如此布置格條就能促使密度、粒度不同的粒群在床面上分離(分帶)。此外,橫向水流在格條上部的水流運動速度也比下部大,它對粒群在床面上的分離作用也有利。礦粒在床面上的分離作用如圖9-4所示。
(二)礦粒在床面上的縱向運動
礦粒在床面上受差動搖動作用下作縱向運動,是由送去搖動中的慣性作用結果。為了使礦粒在搖動方向與床面作相對運動,礦粒的慣性力則必須大于礦粒與床面間的摩擦力。
搖床分選機主要由搖動 ,床面和機架三部分組成。
(一)搖動
搖動 亦稱床頭,它是搖床分選機的重要組成部分。它的運動特性直接影響礦粒在床面上的松散程序,分層好壞和礦粒在床面縱向移動速度等。根據產生往復運動的特性可分為挖對稱運動的床頭和不對稱往復運動的床頭兩類。前者應用較少,在此公介紹不對稱往復運動的搖床 如偏心連桿式、凸輪式、慣性新型多偏心慣性輪式。
1、偏心連桿式搖動
衡陽搖床(又稱6-s搖床)床頭 是偏心連桿式如圖9-5所示。
偏心連桿式搖動 的運行,是電動機經大皮帶輪l4帶動偏心軸7旋轉,并使搖動桿5跟著上下運動。由于調節滑塊4即肘板座是固定的,當搖動桿往下運動時,肘板6的端點向后推動,此時,后軸11、往復桿2跟隨之向后移動,彈簧被壓縮,通過聯運座1和往復桿2帶動整個床面向后移動。當搖床桿向上移動時,肘板間的夾角減小,因受到彈簧的伸張力的推動,搖床面隨之往前運動。
在床面的向前運動過程中,肘板間的夾角是由大向小變化,而壓板端點的水平移動速度則由小往大變化。因此床面往前移動時是由慢變快。反之在搖床面向后運動時,床面則從快到慢,所以便形成了搖床面的差動運動。
由于絲桿3與手輪,當轉動手輪時,可上下移動滑塊4調節沖程。轉動螺旋13又可改變彈簧的壓緊程度,共壓緊程度要適當。床面的沖次是利用改變皮帶輪的直徑進行調節。
偏心連桿床頭的沖程調節范圍大,縣城調節方便,比其它床頭分選粗砂更理想。但該床頭構造較復雜,肘板易斷裂,緊急措施零件較多。
2、凸輪杠桿式搖動
云錫式(又稱貴陽式)搖床的床頭采用凸輪杠桿式搖動 ,其構造如圖9-6所示。
凸輪杠桿搖動 主要由傳動偏心輪、臺板、卡子、搖臂等部件組成。當滾輪6活套在偏心軸5上,當偏心軸5逆時針轉動時,滾輪6倒壓迫搖動支臂8(即臺板)向下運動,其擺動量通過連接桿(即卡子)9傳給曲拐杠桿(即搖臂)10。通過滑動頭3和拉桿1拖動床面向后運動,同時壓縮位于床面下的彈簧。當床面轉而向前運動時,彈簧伸張,推動床面前進。
該床頭的傳動 被黑在一個官莊的鑄鐵箱內。借助旋手輪改變滑動頭在搖臂上的位置調節沖程。當滑動頭上移動時,沖程增大;滑動頭下移時,沖程減小。臺板軸7也制成偏心,并具有2mm的偏心距,通過它調整滾輪和臺板接觸點的位置,以改變床面的運動的不對稱性。床面的沖次通過改變大皮帶輸的直徑進行調節。
凸輪杠桿搖動 的特點是:運動不對稱性大,且可調整,適宜處理各種粒級的礦石,運轉可靠。因彈簧裝設計在床面以下,因而調節沖程時不太方便。
3、慣性彈簧式搖動
慣性彈簧式搖動 如圖9-7所示。
慣性彈簧式搖動 主要由慣性振動器和帶有彈性碰擊的差動 組成。傳動 (即慣性振動器)有電動機1,偏心輪或偏重輪3和搖桿10組成。搖桿的一端通過軸承連接在偏心輪的偏心軸上;而另一端則絞連在搖床面上。偏心輪可直接由兩條三角皮帶將它懸吊在固定的支架4的電動機皮帶輪上。當電動機轉動時,帶動偏心輪以其慣性力通過搖桿來推動床面作不對稱的往復運動。該運動通過拉桿11傳給差動 。差動 有橡膠硬彈簧7、鋼絲軟、床頭箱8和調節手輪5等。當床面作后退運動時,軟彈簧被壓縮,速度。此時,在硬彈簧和床頭箱壁間出現一個空隙。床面轉面向前運動時,軟彈簧伸張推動床面作加速度運動,當床面抵達運動末端時,使硬彈簧突然受到,并與床頭撞擊,又驟然 ,因此,產生子一個很大的負加速度,床面形成急回特性。這樣在兩種 的共同作用下,使床面產生了差動運動,并具有很大的正負加速度差值,所以有利于處理微細礦泥。
慣性彈簧搖床具有不對稱性大,處理礦泥效率高、結果簡單、便于制造、維修方便、沖程調節容易、動力消耗少、等價低等特點。因此,得到廣泛采用,缺點是影響沖程因素較多,如沖程隨給礦量而變化,當負荷過大時,甚至自行停機。
4、多偏心輪慣性搖動
該床頭是由兩對齒輪安裝在一個官莊的油箱內。在齒輪軸上安有傾斜的搖桿支撐一樣,床面也作弧線運動如快速搖床。這兩種支撐方式阻力都比較小。
在通常情況下,當處理量較大的礦砂搖床采用搖動支撐,而處理量較小的細砂搖床多采用滑動支撐或滾動支撐。
河南鄭州搖床廠家地址:河南省鄭州市高新區檀香路8號
搖床價格咨詢熱線:
名 稱 | 粗砂搖床 | 細砂搖床 | 礦泥搖床 | |
床面尺寸 | 長度(mm) | 4450 | 4450 | 4450 |
傳動端寬(mm) | 1855 | 1855 | 1855 | |
精礦端寬(mm) | 1546 | 1546 | 1546 | |
最大給礦粒度(mm) | 2 | 0.5 | 0.15 | |
給礦量(t/d) | 30-60 | 10-20 | 15-25 | |
給礦濃度(%) | 25-30 | 20-25 | 15-25 | |
行程(mm) | 16-22 | 11-16 | 8-16 | |
頻率(f) | 45-48 | 48-53 | 50-57 | |
床面清洗水量(t/d) | 80-150 | 30-60 | 10-17 | |
床面橫向坡度(°) | 2.5-4.5 | 1.5-3.5 | 1-2 | |
床面縱向坡度(%) | 1.4 | 0.92 | ---- | |
床面尖滅角(°) | 32-42 | 40 | 42 | |
選礦面積(㎡) | 7.6 | 7.6 | 7.6 | |
床面長度比 | 2.6 | 2.6 | 2.6 | |
床面端面形狀 | 矩形 | 鋸齒形 | 三角形 | |
電機功率(kw) | 1.1 | 1.1 | 1.1 | |
傳動機構 | 偏心連桿機構 |