粉体工程---第二章 筛分.ppt

粉体工程-第二章 筛分 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望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，通过单层或多层筛子分成若干个不同粒度通过单层或多层筛子分成若干个不同粒度级别的过程。级别的过程。干筛干筛湿筛湿筛干湿联合干湿联合筛分作用：筛分作用：分级（粗粒）、脱水、脱泥、脱介分级（粗粒）、脱水、脱泥、脱介2112 筛分原理筛分原理松散物料的筛分过程，可以看做两个阶段组成松散物料的筛分过程，可以看做两个阶段组成(1)易于穿过筛孔的颗粒通过不能穿过筛孔的颗易于穿过筛孔的颗粒通过不能穿过筛孔的颗粒所组成的物料层到达筛面粒所组成的物料层到达筛面（析离）；（析离）；(2)易于穿过筛孔的颗粒透过筛孔易于穿过筛孔的颗粒透过筛孔（透筛）。（透筛）。物料应有适当的运动物料应有适当的运动2113 筛分过程筛分过程一、筛分机械对物料进行粒度分离，需经下一、筛分机械对物料进行粒度分离，需经下列过程：列过程：(1)物料与筛面间的相对运动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，而运动到筛面的物料与筛孔尺寸比较，而后后透筛透筛或或留在筛上留在筛上。筛分是否顺利，被筛物料的粒度组成筛分是否顺利，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是个重要因素，当然还与其它机械方面因素有关。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：将其分为：易筛粒、难筛粒、阻碍粒子。易筛粒、难筛粒、阻碍粒子。二二 易筛粒、难筛粒、阻碍粒子易筛粒、难筛粒、阻碍粒子 在筛分过程中，以筛孔尺寸为比较标准，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：可将被筛物料分为几个可筛性等级：易筛、难筛、阻碍粒子。设筛孔尺寸为易筛、难筛、阻碍粒子。设筛孔尺寸为L，则则:易筛粒子易筛粒子 难筛粒子难筛粒子 阻碍粒子阻碍粒子 0d0.75L 0.75LdL Ld1.5L 影响不大影响不大1.5L0.75L，难筛粒，难筛粒上式说明，筛孔尺寸愈大筛丝和颗粒直径上式说明，筛孔尺寸愈大筛丝和颗粒直径愈小，则颗粒透过筛孔的可能性愈大。愈小，则颗粒透过筛孔的可能性愈大。若考虑筛丝直径：若考虑筛丝直径：2.1.1.5 总结总结易筛粒子、难筛粒子、易筛粒子、难筛粒子、阻碍粒子特点：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，透筛，筛分的效果筛分的效果愈差。易筛粒的含量越高，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 筛分效率及其影响因素筛分效率及其影响因素2.1.2.1 2.1.2.1 筛分效率（筛分效率（screening efficiency）一、衡量筛子的工艺指标一、衡量筛子的工艺指标:处理能力和筛分效处理能力和筛分效率率 处理能力处理能力:即筛孔大小即筛孔大小 一一 定的筛子每平方定的筛子每平方米筛面面积每小时所处理的物料吨数米筛面面积每小时所处理的物料吨数(t/(m2h)，它是表明筛分工作的，它是表明筛分工作的数量指标数量指标。筛分效率（筛分效率（E）：）：指实际得到的筛下产物质量与入筛物料指实际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实际意义实际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，故是质量指标。分产物的质量，故是质量指标。筛分效率，筛分效率，筛下产品质量；筛下产品质量；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中质量，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的质所台有的小于筛孔尺寸的物料的质量之和。量之和。上式是指筛下产物中不含大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。考虑筛下产品中有大于筛孔的颗粒存在：考虑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总总和部分筛分效率和部分筛分效率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大于总体物大于总体物料的筛分效率料的筛分效率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，物料的。因此，物料的筛分效率筛分效率E就有就有E总总和和E部部之分。之分。(1)E总总和和E部部概念概念(2)E总总用所有小于筛孔尺寸物料用所有小于筛孔尺寸物料.。(3)E部部用小于筛孔尺寸物料中某个粒用小于筛孔尺寸物料中某个粒(4)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(5)物料的全部粒级物料的全部粒级).。(6)E总总和和E部部计算同前。计算同前。(7)E总总和和E部部关系：关系：E易易E总总E难难(8)(2)E总总和和E部部应用应用(9)E总总应用应用:评价筛子的筛分质量评价筛子的筛分质量(10)粉碎流程计算中粉碎流程计算中数质量计算数质量计算(11)设备选择时设备选择时Q计算计算E部部应用：除上面外还有应用：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 E部部反映出物料在筛分过程中存在反映出物料在筛分过程中存在着快慢不平衡状态着快慢不平衡状态 ，这就使我们在生产实，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际或设计中，有可能利用增大筛孔尺寸L L和和降低筛分效率降低筛分效率E E的办法，来提高生产率的办法，来提高生产率Q 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应用、总筛分和部分筛分效率的定义及应用212.2 影响筛分效率的因素影响筛分效率的因素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、密度筛面的运动形式筛面的运动形式筛面结构参数筛面结构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:表面活性物质加到含水表面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材料制成筛面。的材料制成筛面。(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；对筛分原料进行烘干。对筛分原料进行烘干。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阻碍颗粒粒级的含量原料中所含的难筛粒及阻碍颗粒粒级的含量;颗粒的形状。颗粒的形状。(4)密度特性。密度特性。同一密度时，一般对筛分没有影响；同一密度时，一般对筛分没有影响；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 筛子性能的影响筛子性能的影响(1)筛面运动形式。筛面运动形式。在振动筛中，筛面的运动形式有圆振动、直线振动在振动筛中，筛面的运动形式有圆振动、直线振动和椭圆振动几种。和椭圆振动几种。输送能力输送能力 透筛能力透筛能力(2)筛面结构参数。筛面结构参数。1)筛面宽度与长度。筛面宽度与长度。我国筛宽一般在我国筛宽一般在25m以内以内一般是在确定筛宽后，再根据长宽比确定筛长。一般是在确定筛宽后，再根据长宽比确定筛长。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，煤用振动筛的长宽比为的长宽比为25。3)筛孔的大小、形状及开孔率。筛孔的大小、形状及开孔率。dmax=kL dmax 筛下产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，它表明大小的量度，它表明物料粉碎的程度，一班用物料粉碎的程度，一班用mm(或或m)表示。表示。单颗粒一般用直径单颗粒一般用直径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形状规则：球体形状规则：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不规则：平均直径、当量直径。平均直不规则：平均直径、当量直径。平均直径表示法，主要取单颗粒几个方向上的径表示法，主要取单颗粒几个方向上的尺寸大小的平均值，具体分为算术平均尺寸大小的平均值，具体分为算术平均直径、几何、调和平均直径等。直径、几何、调和平均直径等。如扁平状：长如扁平状：长-L,宽宽-bd算术算术=（L+b）/2d几何几何=（Lb）1/2d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）/3d几何（体积）几何（体积）=（Lbh）1/3d几何（表面积）几何（表面积）=（Lb+Lh+bh）/31/2d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若干粒把粒群按粒度大小分成若干粒度级别，这些粒度级别称度级别，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工作非由于粒度组成资料对选矿工作非常重要，故对粒度分析法、粒度分析常重要，故对粒度分析法、粒度分析结果的处理要结果的处理要重点掌握。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理计算d平。其表达式有下列几种：其表达式有下列几种：d算术算术=ridi/rid几何几何=（d1r1d2r2.dnrn）1/rid调和调和=ri/（ri/di）思考题思考题 1 对粒度组成一定的物料对粒度组成一定的物料,上述三种计算方法的结果大小比较上述三种计算方法的结果大小比较?)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 +40-60mm +40mm d算术算术=（60+4060+40）/2=50/2=50mm d几何几何=（60.40）1/2=49mm d调和调和=2（40.60）/（60+40）=48mm B宽级别例宽级别例 d算术算术=31.0mm d几何几何=25.0mm d调和调和=17.3mm 平均粒度只反映了物料粒度组成的某一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，可能平均个方面，两种粒度组成不同的物料，可能平均粒度相同，为了对其加以区别，需引进以下概粒度相同，为了对其加以区别，需引进以下概念。念。偏差系数偏差系数K偏偏：k=/d算术算术 =(di-d(di-d算术算术）2ri/ri 1/2 将上述的粒度组成、平均粒度、偏差系数几将上述的粒度组成、平均粒度、偏差系数几个概念综合起来，就能较全面地表述物料的粒个概念综合起来，就能较全面地表述物料的粒度特征。度特征。2.2.1.3粒度分析法（sizing analysis）一一 筛分分析筛分分析 screening （1）做法：用几个或十几个成套的筛做法：用几个或十几个成套的筛子子（筛孔尺寸由上至下逐渐减小）进行（筛孔尺寸由上至下逐渐减小）进行粒度分离。粒度分离。（2）应用应用 25030.043mm （3）优缺点优缺点：设备简单、操作方便。设备简单、操作方便。但受颗粒形状影响大。但受颗粒形状影响大。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行颗粒分离。度的不同进行颗粒分离。（2 2）应用：较细粒物料。）应用：较细粒物料。（3 3）优缺点：）优缺点：三三 显微镜分析显微镜分析 （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）应用：）应用：较细粒物料，一般对选别产较细粒物料，一般对选别产品或水析结果进行检查。品或水析结果进行检查。（3 3）优缺点：）优缺点：四四 其它方法其它方法方方 法法大致粒度范大致粒度范围（mm）测量依据的性量依据的性质或效或效应 表达的粒度表达的粒度 直接得的分布直接得的分布 筛分分析分分析 （微目（微目筛）40 40（5 54040）筛 孔孔 d d筛 质量（体量（体积）光学光学显微微镜 电子子显微微镜 全息照相全息照相0 025250 25250 0 001015 5 2500 2500 通常是通常是颗粒投影像的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 颗粒粒对光的散射或消光的散射或消光（因散射和吸收）光（因散射和吸收）,颗粒粒对X X光的散射光的散射 同效同效应的球直的球直径径 质量（体量（体积）或）或个数个数 重力沉降重力沉降 离心沉降离心沉降 2100 2100 0.0110 0.0110 沉降效沉降效应：沉：沉积量，量，悬浮液的浮液的 浓度、密度度、密度或消光等随或消光等随时间或或 位置的位置的变化化 同沉降速度的同沉降速度的球球 直径，在直径，在层流区即流区即 d dstst 质量（体量（体积）电传感法感法 0.4800 0.4800 颗粒在小孔粒在小孔电阻阻传感感区引起区引起 的的电阻阻变化化 体体积直径直径d dV V，但常但常 为同效同效应的球直径的球直径 个个 数数 气体透气体透过 常常压粘滞流粘滞流 常常压滑滑动流流 气体吸附气体吸附 250 250 0.052 0.052 10 10 床床层中中颗粒表面粒表面对气气流的阻力流的阻力 气体分子在气体分子在颗粒表面的吸附粒表面的吸附 d dSVSV=6/S=6/SV V 总之：（1）筛析是最常用的亦是最基本的方法。（2）几种方法联合应用，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，研究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、干湿联合干法、干湿联合 选择依据：粒度粗细、含泥否选择依据：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：应用：粒度较粗应用：粒度较粗-0.075mm60%,0.043mm以上，干物料以上，干物料-粉碎产品。粉碎产品。三三干干湿湿联联合合矿矿石石可可磨磨性性实实验验中中常常用用此法。此法。应用：粒度较细应用：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-0.0750.075毫米粒级，筛上物烘干，再用毫米粒级，筛上物烘干，再用0.0750.075毫米筛子干筛，直到符合要求；最后将干毫米筛子干筛，直到符合要求；最后将干筛筛上物用套筛进行筛分分析；干筛和湿筛筛上物用套筛进行筛分分析；干筛和湿筛的筛的-0.075-0.075毫米物料可供水析。毫米物料可供水析。2.221 标准筛标准筛筛子筛子-标准筛、非标准筛。标准筛、非标准筛。一一 非标准筛：非标准筛：筛分物料筛分物料3mm 筛孔尺寸筛孔尺寸多种，多种，3150mm 筛孔形状筛孔形状多为方形多为方形 二二标准筛：用于筛标准筛：用于筛-6mm物料物料a标准筛特点：标准筛特点：制作精细制作精细-盖底材质好盖底材质好-合金、金属合金、金属,筛孔尺寸标准筛孔尺寸标准b标准筛参数：标准筛参数：（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之之比。有基本筛比和附加筛比之分。比。有基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选矿常用标准筛选矿常用标准筛 （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0.075mm（200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-基本筛比基本筛比21/2 和附加筛和附加筛比比21/4。由于一个基筛两个筛比，这就。由于一个基筛两个筛比，这就构成了该筛制的两个筛序。构成了该筛制的两个筛序。筛序筛序：基本筛序基本筛序：100目目0.105x21/2=0.150mm150目目0.075x21/2=0.106mm200目目0.075mm270目目0.075/21/2=0.053mm 附加筛序附加筛序：150目目0.106mm170目目0.075x21/4=0.090mm200目目0.075mm250目目0.075/21/4=0.063mm270目目0.063/21/4=053mm 一般基本筛序常用，很少单独使用一般基本筛序常用，很少单独使用 附加筛序，多数为与基本筛序配合使用。附加筛序，多数为与基本筛序配合使用。（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10101/201/20=1.122=1.122 此外尚有上海筛、德国筛、国际标准此外尚有上海筛、德国筛、国际标准 化组织标准筛等。化组织标准筛等。一般矿物工程常用一般矿物工程常用泰勒筛泰勒筛，国内常用，国内常用 上海筛、沈阳筛、浙江筛。上海筛、沈阳筛、浙江筛。小练习小练习水泥行业使用的万孔筛（每平方厘米约水泥行业使用的万孔筛（每平方厘米约1000010000个孔），如果换算成泰勒筛网目，相当于多少个孔），如果换算成泰勒筛网目，相当于多少目？目？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 后处理后处理-图、表。图、表。二二 要求：要求：时间时间 筛筛10103030分钟分钟 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，若小于筛上物的若小于筛上物的1%1%，则认为已到筛分终点，则认为已到筛分终点，或者或者不大于物料总质量的不大于物料总质量的0.1%，否则未到。否则未到。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%注意：操作要认真、潮湿物料要烘干。注意：操作要认真、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。粒度组成曲线。思考题思考题:1、筛分终点的判断标准哪个标准更好、筛分终点的判断标准哪个标准更好?2、取哪个筛子进行检验、取哪个筛子进行检验?3、损失的矿量怎么处理、损失的矿量怎么处理?4、问题：原矿有矿泥，如何筛析？问题：原矿有矿泥，如何筛析？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+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、结果处理四、结果处理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)绘制绘制在算术坐标纸上，横坐标为粒度在算术坐标纸上，横坐标为粒度d，纵纵坐标为产率坐标为产率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 粒粒级级（mm）产产率率r（%）正正 累累 积积产产率率r（%）负负 累累 积积产产率率r（%）10+88+66+44+22+010152028271025457310010090755527合计合计100100(2)特特点点能能真真实实反反映映每每个个粒粒级级物物料料量量的的变变化化情况。情况。(3)应用应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，rlgd，lgrlgd）矿矿物物工工程程上上累累积积粒粒度度特特性性曲曲线线要要比比部部分分粒粒度度特特性曲线用的多。性曲线用的多。2.2.3.2 2.2.3.2 算术坐标法算术坐标法rd：特性曲线的作用：特性曲线的作用：1 1求任意粒级的产率求任意粒级的产率或某产率对应的粒度。或某产率对应的粒度。2 2求最大块粒度求最大块粒度（筛下累积产率（筛下累积产率95%95%或或80%80%）3 3判断物料的大致粒度组成判断物料的大致粒度组成（研究粉碎机性能）研究粉碎机性能）A AB BC C下面以正累积下面以正累积rf（d）曲线为例：）曲线为例：若曲线呈直线，表明物料粒度分布均匀。若曲线呈直线，表明物料粒度分布均匀。若曲线呈凸线，表明物料中粗级别占多若曲线呈凸线，表明物料中粗级别占多数。数。若曲线呈凹线，表明物料中细级别占多若曲线呈凹线，表明物料中细级别占多数。数。负累积负累积r f（d）曲线则相反。）曲线则相反。练习题：对某矿石取100g，试样用套筛进行筛分分析，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0、10、15、20、28、27g，请将实验数据自己设计表格填入表中；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算术坐标法绘制曲线的特点：特点：优点优点绘制简单、应用方便。在选绘制简单、应用方便。在选厂设计流程计算中常用。厂设计流程计算中常用。缺点缺点粒度范围宽时，横坐标太长，粒度范围宽时，横坐标太长，若按比例缩小，则导致细级别点过密，若按比例缩小，则导致细级别点过密，故出现了下面的故出现了下面的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lgdlgd，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。若用标准筛筛析时绘制方便。若用标准筛筛析时,由于筛比为常数由于筛比为常数,故横坐标各点间隔相同故横坐标各点间隔相同.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、克服了按比例缩小使细粒级点过密、克服了按比例缩小使细粒级点过密的不足，但延长了细粒级部分，却压的不足，但延长了细粒级部分，却压缩了粗粒级部分。缩了粗粒级部分。3 3、缺点、缺点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：特点：若物料粒度分布均匀若物料粒度分布均匀则呈直线则呈直线实践实践中细粒级物料尤其是磨矿产品往往如此。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，还有其它形式的特性曲线，应根据总之，还有其它形式的特性曲线，应根据需要和用途来选取并绘制，广泛应用的为第一、需要和用途来选取并绘制，广泛应用的为第一、二两种，第三种主要用于理论研究。二两种，第三种主要用于理论研究。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依据：粒度特性曲线，粒度特性方程建立的依据：粒度特性曲线，由直线斜率、截距得出。由直线斜率、截距得出。下面介绍两种：下面介绍两种：Gaudin Schuhman（高登（高登-舒曼）方程舒曼）方程 RosinRammler（罗逊（罗逊-莱蒙勒尔）莱蒙勒尔）方程。方程。一 GaudinSchuhman（高登（高登-舒曼）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)方程形式方程形式 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物理意义物理意义k k决定了粒度特性曲线的弯曲方向和弯决定了粒度特性曲线的弯曲方向和弯曲度。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，越大，上弯曲度越大。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，越小，下弯曲度越大。下弯曲度越大。k=1 k=1 直线，均匀分布。直线，均匀分布。负负累累积则积则相反。相反。总总之，由之，由k k值值可以判定物料是以粗粒可以判定物料是以粗粒还还是是细细粒粒为为主或是均匀分布。主或是均匀分布。a a决定了粒度特性曲线的倾斜程度、物料决定了粒度特性曲线的倾斜程度、物料粒度范围宽窄，粒度范围宽窄，a a越大，物料粒度范围越窄，曲越大，物料粒度范围越窄，曲线倾斜度越大。反之亦然。线倾斜度越大。反之亦然。当当x=xx=x理理论论最大最大时时，y=100%y=100%则则a=100/xa=100/xk k理理论论最大最大由此可知，当由此可知，当k k一定一定时时，a a与与x x理理论论最大最大成反比，故成反比，故a a间间接反映了物料粒度范接反映了物料粒度范围宽围宽窄窄。k k 、a a值值确定：在全确定：在全对对数曲数曲线线上找两点上找两点;或或用最小二乘法求得。用最小二乘法求得。二 RosinRammler（罗逊（罗逊-莱蒙勒尔）莱蒙勒尔）方程（1）方程形式方程形式 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（2）b、n值确定：值确定：对方程取两次对数得对方程取两次对数得lg（lg100/R）=nlgx+lg(blge)=nlgx+lg(blge)，以以lg（lg100/R）对）对lgx作图应为一直线，作图应为一直线，然后求出直线斜率、截距即可得出然后求出直线斜率、截距即可得出n、b。两方程间关系 实践证明：RosinRammler 方程是 Gaudin Schuhman方程的推广，后者只 是前者的近似式。推导见讲义。2.3 筛分过程2.3.1 筛分动力学及应用一一 筛分动力学研究对象筛分动力学研究对象 筛分动力学筛分动力学筛分过程中筛分过程中E与与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2.3.2 筛分动力学应用筛分动力学应用（Et、EQ、EH关系）关系）一一 筛面长度筛面长度H与筛分效率与筛分效率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，且沿整个筛面长度保持不，且沿整个筛面长度保持不变。则筛分时间变。则筛分时间t=H/v 代入代入E=tn/（a+tn）得）得 E=Hn/（avn+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、n应相同，而应相同，而v也相同时，便可得也相同时，便可得出长度分别为出长度分别为H1、H2的筛子的筛分效率的筛子的筛分效率E1和和E2。E1=H1n/（avn+H1n）E2=H2n/（avn+H2n）H1n/H2n=E1（1-E2）/E2（1-E1）应用：（应用：（1）求）求n对筛子生产厂对筛子生产厂（2）求）求E已知已知H1、E1及及H2，求，求E2。（3）求）求H已知已知H1、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 这两指标间关系与很多因素有关这两指标间关系与很多因素有关物料性质、物料性质、筛子结构、操作条件等。为研究方便，设用同筛子结构、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。一台设备，筛分同一种物料，操作条件相同。（1）生产率生产率Q Q与时间与时间t t关系关系 在上述条件下，生在上述条件下，生产产率率Q Q与与时间时间t t成反比即成反比即 Q Q1 1/Q/Q2 2=t=t2 2/t/t1 1 （2 2）生产率）生产率Q Q与筛分效率与筛分效率E E关系关系将上式代入将上式代入1-E=e1-E=e-ktm-ktm取对数整理得取对数整理得 t tn n=lg=lg（1-E1-E）/（-klge-klge）故故t1=（lg（1-E1）/（-klge）1/nt2=（lg（1-E2）/（-klge）1/nQ1/Q2=t2/t1 =E2/（1-E2）1/n/E1/（1-E1）1/n应用意义：已知某筛子的应用意义：已知某筛子的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 2.4 筛分机械筛分机械2.4.1 2.4.1 筛分机械分类筛分机械分类筛分机械的种类繁多，一般按其结构、工作原筛分机械的种类繁多，一般按其结构、工作原理和用途，将其分为以下几种类型。理和用途，将其分为以下几种类型。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、也是最古老的筛分机械，筛最古老的筛分机械，筛面由许多平行排列的筛面由许多平行排列的筛条构成，排列的方向与条构成，排列的方向与筛上料流的方向相同或筛上料流的方向相同或垂直。筛面成水平安装垂直。筛面成水平安装或倾斜安装，工作时固或倾斜安装，工作时固定不动，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、旋流筛和滚轴固定筛有棒条筛、条缝筛、弧形筛、旋流筛和滚轴筛之分：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40-5040-50；条筛的筛孔尺寸为筛下物所要求的粒；条筛的筛孔尺寸为筛下物所要求的粒度的度的1.1-1.2倍，但一般不小于倍，但一般不小于50cm，筛面宽度，筛面宽度大于最大块尺寸的大于最大块尺寸的2.5倍，筛面长度是宽度的倍，筛面长度是宽度的2倍。倍。条筛的生产率用下式计算；条筛的生产率用下式计算；条缝筛条缝筛筛条较细，筛缝较小（一般筛条较细，筛缝较小（一般0.25-l mm）用于矿浆的初步脱水。用于矿浆的初步脱水。弧形筛弧形筛和和旋流筛旋流筛属于新型固定筛。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，工它们可用于矿浆的初步脱水、脱泥或脱介，工作时皆利用矿浆沿筛面运动时产生的离心力强作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。滚轴筛滚轴筛筛面由多根旋转的滚轴排列而成，安筛面由多根旋转的滚轴排列而成，安装倾角较小。装倾角较小。固定筛构造简单，寿命长，尤其不消耗动力，固定筛构造简单，寿命长，尤其不消耗动力，设备成本和运行成本低。因此，虽然生产能设备成本和运行成本低。因此，虽然生产能力和筛分效率较低，但仍在广泛使用。力和筛分效率较低，但仍在广泛使用。补充：滚筒筛补充：滚筒筛滚筒筛的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，圆锥面筛筒水平安装，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。生产能力低、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。按按振振动动特特性性可可将将其其分分为为：/自自定定中中心心振振动动筛筛/单轴振动