在礦物的加工工業(yè)中，細粒篩分、分級設備直接影響到磨礦效率和選別指標，特別對脆性物料減少過磨，提高精礦回收率具有重要作用。目前絕大多數(shù)選礦廠采用雙螺旋分級機和固定細篩進行分級，前者機體龐大、結構復雜、分級效率低、大密度的礦物易于在返礦中富集，因而在磨礦回路中增加了不必要的循環(huán)，使有用礦物產生過粉碎而難于回收，并浪費大量能量。后者雖然比前者分級效率有所提高，但離生產指標要求有很大差距，且占地面積大。有少數(shù)選礦廠采用振動細篩分級，雖提高了精礦品位，克服了分級效率低的不足，但所用的振動細篩工作面積較小，處理能力仍不能滿足生產要求，要滿足生產要求的處理能力，則必須增大篩機工作面積，那就會引起設備質量和占地面積加大，也會給制造、安裝、維修等帶來麻煩。因此，針對我國現(xiàn)有分級設備現(xiàn)狀和存在的不足，國內科技人員和工程技術人員對分級用振動細篩機進行了大量研究，開發(fā)出若干不同結構形式的用于細粒分級的振動細篩，這對我國選廠的工藝改革，提高分級效率和精礦品位具有重要的意義。
1、振動細篩的幾種新結構
高頻振動細篩是一種新型的分級設備，采用德瑞克高頻細篩，磨礦分級效率、處理能力和金屬回收率都得到大幅度提高；黑山鐵礦選廠采用GYX31-1207高頻振動細篩，分級效率高，鐵精礦品位提高1. 14個百分點，取得可觀的經(jīng)濟效益。早在20世紀80年代，由東北大學、沈陽有色冶金機械廠和本溪歪頭山鐵礦共同研制的兩路給料高頻直線振動細篩，用于本溪歪頭山礦選廠二段磨礦分級，在分級效果和精礦回收率方面都取得良好的效果。該高頻直線振動細篩結構如圖1所示。它由篩箱1、異步電機2、激振器3、電機架4、橡膠隔振彈簧5、彈簧下支承座6、可調支承座7、彈簧上支承座8、尼龍篩板9、木楔10等組成。該高頻直線振動篩機應用了聞邦椿教授的雙電機驅動的自同步理論。
高頻直線振動細篩雖然在本溪歪頭山鐵礦選廠二段磨礦分級和尾礦處理中獲得顯著的效果，但他的處理能力仍滿足不了生產要求。為此研制出了結構簡單、操作容易、分級效率高、處理能力大的多路給料錐形振動細篩和雙向半螺旋振動細篩。
錐形振動細篩的結構示意圖如2所示。它由單個或多個錐形篩框疊加而成，錐形篩框上安裝有數(shù)塊扇形篩面構成錐形篩面，2臺振動電機交叉安裝在電機座板上，整個篩機和坐落在機座的金屬螺旋彈簧上，當2臺振動電機同步反向回轉時，從中部給到錐面上的物料沿螺旋線軌跡作拋擲運動，實現(xiàn)對物料的分級。
雙向半螺旋多層多路給料振動細篩的結構如圖3所示。它是由機體、隔振彈簧、振動電機和機座等組成。機體由進料口1、進料箱2、箱體4、加強筋5、隔板6、立柱8、粗料排料口13、細料排料口14、和底盤15組成。他們彼此間用焊接法相聯(lián)接，雙向半螺旋式箱體4從上往下共4層，內裝有數(shù)塊扇形篩板
3、木楔7壓緊構成8路篩面。電機座9采用螺栓與底盤相聯(lián)，電機底座上對稱安裝特性相同的2臺振動電機。整個機體連同振動電機坐落在機座12上的金屬螺旋彈簧10上。當2臺振動電機同步反向回轉時，水平方向的激振力相互抵消，垂直方向的激振力相互疊加，使螺旋面上的物料作拋擲運動，實現(xiàn)對物料的分級。
2、篩面上物料運動分析
當2臺振動電機同步反向回轉時，水平方向的激振力相互抵消，垂直方向的激振力相互疊加，這就形成了單一沿垂直方向的激振力，驅動篩機沿垂直方向振動。進入料箱的物料，由進料箱上與每層篩面對應的料口，把物料分別送到每層篩面上，由于篩機不停地振動，篩面上的物料被拋起，使物料松散，并加以分層，粗物料在上層，細物料在下層。當物料落下與篩面接觸時，小于篩孔尺寸的物料逐次透篩落到螺旋底板上，在重力和彈性力作用下，沿螺旋面向細料排料口運動，大于篩孔尺寸的物料，在重力和彈性力作用下，沿螺旋面向粗料排料口運動，最終從各自的排料口排出機外，實現(xiàn)對物料的分級。圖4示出了物料在篩面上的運動情況。
3、多層多路給料振動細篩動態(tài)特性
根據(jù)雙向半螺旋多層多路給料振動細篩結構圖，將其簡化為圖5所示的力學模型。根據(jù)雙向半螺旋多層多路給料振動細篩力學模型，建立該振動系統(tǒng)的振動微分方程為
由(4)式可得振動質體的振幅γ：和相位差角a。分別為
4、結論
(1)多層多路給料振動細篩研制成功，為嚴格按粒度分級的細粒設備增添了新品種，它是一種創(chuàng)新機構。它具有結構簡單，制造、安裝、調試容易，維修點極少，分級效率高，處理能力大，與同面積的平面振動細篩相比重量輕，占地面積小等特點。
(2)多層多路給料振動細篩是適用于細物料濕式分級的一種新型設備，在選礦廠取代雙螺旋分級機和固定細篩與二段球磨組成閉路磨礦，這為選礦工藝改革提高金屬回收率指出了一條新路。
(3)高頻振動細篩是一種高效率的細粒分級新設備，打破了按物料密度的近似分級，實現(xiàn)了嚴格按粒度精確分級，對于降低磨礦循環(huán)負荷、減少過磨、提高精礦品位具有重要意義。
