風力分級機工作原理

風力分級機是單排或雙排葉輪式分級機，由一臺單獨的電動機驅(qū)動。為了提高分級效率并在廣泛范圍內(nèi)調(diào)節(jié)分級粒度，可用雙排葉輪式分級機。單排與雙排葉輪式的分級粒度分別在60%<100目至95%<325目之間。葉輪的轉(zhuǎn)速越高，分級粒度越細.葉輪由若干個徑向葉片構成，使上升氣流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動。旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力，使粗粒向外層聚集，最終脫離氣流而落至磨碎區(qū)再度磨碎；而細粒級隨氣流向上排入旋風集料器，從集料器下部排出，凈化的氣流從上部入鼓風機并返回風箱.整個系統(tǒng)在負壓下工作，多余的氣流經(jīng)過另一臺旋風集塵器再度清理后排入大氣。

風力分級技術早已應用在俄羅斯建筑、礦山與冶金行業(yè)的許多生產(chǎn)企業(yè)中。但是，由于風力分級機的結構不完善，大部分這種分級系統(tǒng)需要認真加以改進。

西伯利亞冶金學院與西西伯利亞鋼鐵股份公司的專家們合作研制出一種全新式結構的風力分級機并且進行工業(yè)試驗。

兩種粒級的成品燒結礦(15-50mm和>50mm)在裝入高爐料車之前要經(jīng)過檢查篩分，檢查篩分采用的是一臺篩孔為5mm的振動給礦篩。用于獲取鋪底料的中間產(chǎn)品由兩臺平行安裝的自平衡篩(篩孔7mm)進行檢查篩分，分出鋪底料和返礦。

盡管這種設計流程比較新穎，但不能認為是成功的。對于按兩條料流分出成品燒結礦的合理性是沒有疑間的，因為這樣做可以根據(jù)給礦量和燒結礦粒度組成通過調(diào)整固定篩篩條間隙來控制輸送機和自平衡篩的負荷。但是，由于在固定蓖條篩和自平衡篩上的冷燒結礦分級效果不良，自平衡篩的篩上產(chǎn)品中粉末率(0-5mm)達27. 9%，而蓖條篩的篩上產(chǎn)品中0-50mm粒級達60. 22 % (0-5mn、粉末占3. 8%) 。

必須提高篩分效率就迫使將自平衡篩篩隙寬度加大到7mm，但是這樣一來，成品率下降，因為有一部分成品燒結礦進入返礦。1989年制出了一臺工業(yè)試驗用的鋪底料風力分級機并且進行了試驗，可將粉末剔除率提高到70%-75%，同時，成品中不合格粒級含量減少到20%-23%。這套裝置經(jīng)過短期試驗找出了某些結構部件存在的缺陷.這些缺陷在設計和制造工業(yè)用樣機中均已克服。結構經(jīng)過改進的風力分級機于1990年中期安裝在鋪底料篩分站并且與原有的抽風系統(tǒng)接通。分級機工作室：來料進入分級機之后，在由鼓風機形成的風流作用下進行梯流式分級。

經(jīng)過風力分級的物料由排料溜槽給到成品輸送機上，分離出來的碎粉給到輸送機上。廢氣抽入沉降室進行初步凈化，然后在抽風系統(tǒng)洗滌器內(nèi)進行最終凈化。

風力分級機的外形尺寸使之可以配置在鋪底料篩分站內(nèi)(安裝在原來的一臺自平衡篩的位置上)，原有金屬結構變動不大。風力分級機的結構考慮了調(diào)節(jié)總風量的可能性(風流速度范圍為10-130m/s，風流流量為5000-20000m3/h)，還可以在水平面上調(diào)節(jié)各梯段的風嘴和分料臺的位置。這樣，風力分級機不停機便可進行操作調(diào)整(風嘴噴口寬度的調(diào)節(jié)除外)。風力分級機的調(diào)節(jié)自由度很高，因此可以逐段調(diào)節(jié) 。

首先，研究了風力分級機的風流制度:總風量與各段的風量分配;風嘴的風流流速及風嘴與落下料流的相對位置。根據(jù)測風管測得的數(shù)據(jù)確定出了風量;根據(jù)料流均勻分布條件下分級機內(nèi)的風流體積流量以及每個梯段的風嘴開口斷面面積計算出了風流流速。

研究結果表明:按照這種結構的風力分級機以及給料質(zhì)量(分級機負荷范圍為170-230t/ h )，最優(yōu)風流制度是:總風量19800m3;風嘴風流流速80-90m/s;風嘴與料流的間距200-240mm 。

其次，確定了風力分級機各梯段的最優(yōu)位置。研究了風流內(nèi)物料的粒度分布特點。實驗得出:在距風流與料流的接觸線0-250mm的距離上物料按粒度進行了分布。根據(jù)所得出的每個梯段的風流內(nèi)不同粒級的分布特點，可以確定風力分級機的最優(yōu)工作制度。

在所研究的給料負荷量變動范圍內(nèi)，各梯段的位置應當是:依給料質(zhì)量和所需鋪底料量的不同，第一段為100- 150mm;第二段和第三段為50-150mm。研究得出，給料中0-3mm粒級的剔除是在頭兩段進行，在第三段是通過減少3-5mm粒級的含量來提高分級產(chǎn)品(鋪底料)的質(zhì)量特性 。

為了驗證得出的規(guī)律，在各分級梯段取不同位置的條件下，對風力分級機進行了試驗。

1號試驗的數(shù)據(jù)所反映的是篩隙寬度為7mm時自平衡篩的物料篩分過程，其它試驗均系在篩隙寬度為8mm的條件下進行的。風力分級機的風流流量為14800m3/h。

從所獲得的鋪底料的數(shù)量與質(zhì)量的角度來看，5號試驗是最優(yōu)操作制度。在風力分級機額定負荷為210t/h的條件下，可分出含粉率為18. 74%的鋪底料82.2t/h。 0-1,0-3和0-5mm三種細粒級的篩分效率分別為89. 1%,92. 0%和84.9%鋪底料中合格粒級(5-8mm和>8mm)的回收率分別為57. 5%和92.4%。風力分級機和自平衡篩<1號試驗的操作指標經(jīng)對比表明:中間產(chǎn)品采用風力分級可使鋪底料的含粉率降低44.4%(由34. 1%降到18.74%)。

含粉率之所以能夠降低是由于提高了各種細粒級的篩分效率。 0-1mm,0-3mm和0-5mm三個粒級的篩分效率指標分別提高20%,80%和120%，鋪底料中>8mm合格粒級的回收率保持在原有水平，而8-5mm粒級的回收率由79.3%下降到57.5%。

0-1mm粒級的篩分效率比0-3mm粒級低，原因是現(xiàn)有抽風系統(tǒng)的能力不足，不能保證將含塵風流從分級機工作區(qū)內(nèi)抽空。這就造成燒結礦細粉滯留在工作區(qū)內(nèi)，最后落入鋪底料中?？偝轱L系統(tǒng)的能力不足致使操作平臺上的勞動條件惡化，風力分級機連續(xù)工作47-53日之后沉降室便被粉塵填滿 。

為了提高風力分級機的篩分效率和工作穩(wěn)定性，計劃采取如下措施:為風力分級機安裝一套獨立的抽風系統(tǒng)，抽風能力不低于25000m3/h;將冷礦篩篩孔由17mm加到25mm，以提高中間產(chǎn)品與鋪底料的篩出率;改造剩余鋪底料收集設施 。2100433B

分級設備包括機械分級機、水力旋流器、細篩、水力分級機和風力分級機。

機械分級機有螺旋分級機、耙式分級機和浮槽式分級機。耙式和浮槽式分級機由于存在許多缺點，現(xiàn)已被淘汰，不再使用，螺旋分級機則成為我國選礦工業(yè)中的主要分級設備。

水力旋流器是一種比螺旋分級機先進的分級設備，但是，長期來由于設備結構、材料質(zhì)量和管理上存在一些問題，它沒能在我國得到很好的推廣應用。直到近幾年，由于水力旋流器結構上有了改進，采用了橡膠等耐磨材料，配上了自動控制裝置，加強了管理，才使其在有色及黑色金屬礦石選礦工業(yè)等部門得到推廣，但仍不如螺旋分級機那樣普及，然而應該看到，它在我國是一種很有發(fā)展前途的分級設備 。

細篩是我國近10年問發(fā)展較快的分級設備，現(xiàn)已研制出多種細篩，并且已在不同程度上用于選礦工業(yè)或其它工業(yè)部門，是目前繼續(xù)發(fā)展的、很有前途的分級設備。

水力分級機主要包括圓錐形分級機和槽形分級機。這類分級機在我國選礦工業(yè)中應用很少，只在錫、鎢等有色礦石選廠中使用。

包括細篩在內(nèi)的篩分機，主要是將物料按顆粒大小分成不同級別，而上述分級設備則不僅按顆粒大小分級，而且按顆粒形狀和密度不同，根據(jù)它們在水中的沉降速度不同而分成若干級別，此種分級作業(yè)稱為濕式分級?？梢?，濕式分級是不精確的，即由此而獲得的每一粒級中，都含有輕而粗的和重而細的、在水中沉降速度卻相等的顆粒 。

大小分級機選出的果實大小和形狀基本一致，有利于包裝貯存和加工處理，故在果品分級機中應用最為廣泛，核桃分級就采用這種方法 。但篩網(wǎng)或柵條式的分級機在對物料分級時，都會對物料產(chǎn)生撞擊作用，且在物料下落的過程中，自身的姿態(tài)隨意，造成分級精度不高。

一般果品分級機械按工作原理可分為大小分級機，如華中農(nóng)業(yè)大學工程技術學院研制的三層滾筒式銀杏分級機、新疆農(nóng)業(yè)大學機械交通學院研制的柵條滾筒式杏干分級機等；重量分級機，如YCM-002型電子式果蔬重量分級機；果實色澤分級機，如日本三菱電器公司研制的果實成熟度分級機以及果實色澤重量分級機如美國“Inspecttronic”裝置。