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搖床分選原理-恒昌礦山機(jī)械

2019-06-01 09:02:08

 

有的搖床基本上都是由床面、機(jī)架和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三大部分組成。平面搖床的床面近似呈矩形或菱形。在床面縱長的一端設(shè)置傳動(dòng)裝置。在床面的橫向有較明顯的傾斜。在傾斜的上方布置給礦槽和給水槽。床面上沿縱向布置有床條(俗稱來復(fù)條)。床條的高度自傳動(dòng)端向?qū)?cè)逐漸降低,并沿一條或兩條斜線尖滅。整個(gè)床面由機(jī)架支撣或吊起,機(jī)架上裝有調(diào)坡裝置。

原料(礦漿或干料)給到給礦槽內(nèi),同時(shí)加水調(diào)配成濃度為25%一20%的礦漿,自流到床面上。礦粒群在床條溝內(nèi)因受水流沖洗和床面振動(dòng)而放松散、分層。分層后的上下層礦粒受到不同大小的水流動(dòng)壓力和床面摩擦力作用而沿不同方向運(yùn)動(dòng)。上層輕礦物顆粒受到更大程度的水力推動(dòng),較多地沿床面的橫向傾斜向下運(yùn)動(dòng)。于是這一側(cè)即被稱作層礦例。位于床層底部的重礦物顆粒直接受床面的差動(dòng)運(yùn)動(dòng)推動(dòng)移向傳動(dòng)端的對(duì)面,該處即稱為精礦端。礦粒的密度和粒度不同,運(yùn)動(dòng)方向亦不同,于是礦粒群從給礦槽開始沿對(duì)角線呈扇形展。產(chǎn)物沿床面的邊緣排出,排礦線很長,故搖床能精搖床分選包括松散分層和運(yùn)搬分帶兩個(gè)基本內(nèi)容。它們共同在水流沖洗和床面的差動(dòng)作用下完成。床條的形式、床表面的摩接力和床面傾角對(duì)完成分選過程有重要影響。
水流沿床面的橫向流動(dòng),不斷地跨越床條,流動(dòng)斷面的大小是交替變化的。其每經(jīng)過一個(gè)床條即發(fā)生一次小的水躍。水躍產(chǎn)生的漩渦在靠近下游床條的邊緣形成上升流,而在槽溝中間形成下降流。水流的上升和下降推動(dòng)著上部粒群松散懸浮,并可使重礦物顆粒轉(zhuǎn)入底層。水躍對(duì)底層影響很小,在那里粒群比較密集,可形成穩(wěn)定的重礦物層。輕礦物顆粒因局部靜壓強(qiáng)較小,不再能進(jìn)入底層,于是就在橫向水流推動(dòng)下越過床條向下運(yùn)動(dòng)。沉降速度很小的泥質(zhì)顆粒始終保持著懸浮狀態(tài),隨著橫向水流一起排出。

在漩渦的作用區(qū)下面,粒群的松散主要靠床面搖動(dòng)的機(jī)械力實(shí)現(xiàn)。其分層規(guī)律與一般平面溜槽基本相同。但是,更重要的是床面的搖動(dòng),導(dǎo)致細(xì)重礦粒鉆過顆粒的間隙,沉于底層,這種作用稱為析離。析離分層是搖床選礦的重要特點(diǎn),它使按密度分層更趨完善。分層結(jié)果是;租而輕的礦粒在上層,其次是細(xì)而輕的礦粒,再次是粗重礦粒,底層為細(xì)重礦粒。

粒群在床面上的扇形分帶也是在水流沖洗力和床面差動(dòng)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)合作用下發(fā)生的。橫向水流由給礦水和沖洗水兩部分組成并布滿在整個(gè)床面上。在沿斜面流動(dòng)過程中對(duì)礦粒
施以動(dòng)壓力(阻力)。水流速度愈大,這種動(dòng)壓力亦愈大,因而使礦粒運(yùn)動(dòng)速度加大。增加給水量或增大床面橫向坡度均可增加水流速度。但增大坡度同時(shí)也增加了顆粒沿斜面的重力分力,可使礦粒的運(yùn)動(dòng)速度更大程度地增加,但不同粒度和密度顆粒的橫向運(yùn)動(dòng)速度差卻要減小。

在橫向水流推動(dòng)下,位于同一層面高度的顆粒,粒度大的要比粒度小的運(yùn)動(dòng)為快,密度小的又比密度大的運(yùn)動(dòng)為快。礦粒的這種運(yùn)動(dòng)差異又由于分層后不同密度和粒度顆粒占據(jù)了不同的床層高度而愈明顯。水流對(duì)那些接近床條高度的顆粒沖洗力強(qiáng),因而輕礦物的粗顆粒首先被沖下,橫向運(yùn)動(dòng)速度為大。隨著床層向精礦端移動(dòng),床條的高度降低,原來占據(jù)中間層的礦物顆粒不斷地暴露在上表面。于是輕礦物的細(xì)顆粒和重礦物的粗顆粒相繼被沖洗下來,形成不同的橫向運(yùn)動(dòng)速度。床條的高度變化對(duì)沿尾礦例排出不同質(zhì)量產(chǎn)物有重要作用。

位于底層的重礦物細(xì)顆粒橫向運(yùn)動(dòng)速度小。它們一直被報(bào)送到床面末端的光滑區(qū)域。在里水層減薄,近似呈層流流態(tài)。顆粒在這樣的水流沖洗下,運(yùn)動(dòng)速度可按下述公式計(jì)算:
具有較小沉降末速的輕礦物顆粒,獲得了較大的橫向運(yùn)動(dòng)速度,因而終將混雜的細(xì)小脈石顆粒清除,提高了桔礦質(zhì)量o這一區(qū)域稱作精選區(qū)。與此相對(duì)的靠近床頭的部分則是祖選區(qū)。在這兩者中間床條尖滅前一段寬度為復(fù)選區(qū)。顆粒沿縱向由蛆選區(qū)向精選區(qū)運(yùn)動(dòng)可視為精選過程,而沿橫向的運(yùn)動(dòng)則屬于掃選過程。

所謂差動(dòng)運(yùn)動(dòng)就是指床面從傳動(dòng)端以較低的正向加速度向前運(yùn)動(dòng),到了沖程的中點(diǎn)附近,速度達(dá)到大,而加速度降為零。接著負(fù)向加速度急劇增大,使床面產(chǎn)生急回運(yùn)動(dòng),再返回到中點(diǎn)。接著改變加速度的方向,以較低的正向加速度使床面折回,如此進(jìn)行差動(dòng)往復(fù)搖動(dòng)。顆粒在床面上發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的條件是顆粒的慣性力大于床面的摩擦力。顆粒的慣性力由床面運(yùn)動(dòng)的加速度引起。只有當(dāng)?shù)V粒獲得的慣性力大于礦粒與床面的摩接力時(shí),礦粒才有可能在縱向?qū)Υ裁孀飨鄬?duì)運(yùn)動(dòng)。

床面上扇形分帶是不同性質(zhì)礦粒橫向運(yùn)動(dòng)和縱向運(yùn)動(dòng)的綜合結(jié)果。大密度礦粒具有較大的縱向移動(dòng)速度和較小的橫向移動(dòng)速度,其合速度方向偏離搖動(dòng)方向的傾角小,趨向于精礦端;小密度礦粒具有較大的橫向移動(dòng)速度和較小的縱向移動(dòng)速度,其合速度方向偏離搖動(dòng)方向的傾角大,趨于尾礦端。大密度粗粒及小密度細(xì)粒則介于上述兩者之間。

床面上的床條(或刻槽)不僅能形成溝槽,增強(qiáng)水流脈動(dòng),增加床層松散,利于礦粒分層和折離。而且,所引起的渦流能清洗出混雜在大密度礦層內(nèi)的小密度礦粒,改善分選效果。床條高度由傳動(dòng)端向精礦端逐漸降低,使分好層的礦粒,依次受到橫向水流的沖洗。先受到?jīng)_洗的是處于上層之粗而輕的礦粒;重礦粒則沿溝槽被繼續(xù)向精礦端運(yùn)搬。這些特性,對(duì)搖床的分選起很大作用。
床面的運(yùn)動(dòng)特性由床頭機(jī)構(gòu)決定。對(duì)床頭運(yùn)動(dòng)的分析早就存在兩種方法。一是圖算法,另一個(gè)是實(shí)刮法。實(shí)詞法是采用配備有速度和加速度傳感器的測(cè)振儀直接量得床面的位移、速度和加速度曲線。這種方法簡便迅速,但需有相應(yīng)的儀器設(shè)備。在條件不具備時(shí)亦可在傳動(dòng)皮帶輪上(非柔性連接設(shè)備)畫成若干等分,以手扳動(dòng)皮帶輪,畫出轉(zhuǎn)角與床面位移的關(guān)系曲線,然后推算出速度和加速度曲線。圖算法是根據(jù)床頭中機(jī)件幾何尺寸關(guān)系,用作圖法先獲得位移曲線及其數(shù)學(xué)迫近方程式,然后再推導(dǎo)出速度和加速度方程式及曲線o這種方法不僅對(duì)已有的搖床,而且對(duì)設(shè)計(jì)中的據(jù)床亦可做出分析,但工作量較大。

對(duì)于柔性連接的慣性床頭,通過運(yùn)動(dòng)學(xué)分析亦可大致地推算出床面的位移曲線和速度、加速度曲線。在設(shè)計(jì)新的搖床機(jī)構(gòu)時(shí),可以用這種方法預(yù)先推算,但因計(jì)算常忽略一些次要因素,故所得結(jié)果只是大致地符合實(shí)際,在生產(chǎn)中還需進(jìn)行調(diào)整。

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