Телена мрежа за вибриращи сита за обогатяване на въглища: гъстота, тел и сплав

Мрежата за вибриращи сита е тъкана телена мрежа, която служи като сменяема разделяща среда при вибриращите сита в обогатителните фабрики за въглища, където сортира по размер сурови въглища, отводнява суспензия с тежка среда, класифицира чисти въглища и улавя фини въглища от отпадъците. Мрежата се определя от три числа: брой mesh (отвори на линеен инч, или 25,4 mm), диаметър на телта и сплав на изтеглената тел. Панелите за въглищната промишленост обикновено варират от 3 до 100 mesh, покривайки квадратни отвори от около 5 mm до 0,15 mm, с диаметри на телта от 6,3 mm при грубите предварително рифрирани панели до 0,10 mm при фината отводняваща мрежа. Тъй като размер на отвора (mm) = 25,4 ÷ mesh − диаметър на телта, самият брой mesh не определя еднозначно размера на разделяне: мрежа с 20 mesh разделя при 0,87 mm с тел 0,40 mm, но само при 0,57 mm с тел 0,70 mm. Свободната площ, която представлява делът от повърхността на панела, който е отворен, обикновено е 30–60% за средните и фините тъкани мрежи, използвани при промиването на въглища, и по-ниска за тежките груби панели.

Основни изводи

• Броят mesh е броят отвори на 25,4 mm; преобразува се в размер на отвора по формулата: размер на отвора = 25,4 ÷ mesh − диаметър на телта.
• Свободната площ (30–60% за повечето мрежи за въглища) балансира между производителността и експлоатационния живот на ситото — при тежките груби панели тя е 15–35%.
• Гладка сплитка за фино мокро пресяване и средно отводняване; предварително рифрирана мрежа за грубо предварително пресяване и класификация; холандската сплитка е филтрираща сплитка, а не сплитка за сортиране на въглища.
• Съобразете сплавта с химичния състав на водата: 304 за обща употреба, 316L за киселинна/хлоридна вода, високо въглеродна пружинна стомана за сухо пресяване с преобладаващо абразивно износване.
• Повечето повреди по панелите се дължат на задръстване на отворите, абразивно разширяване на отворите или умора на материала с напукване при опънатите ръбове — всяка от тях има решение на ниво спецификация.

Как обогатителните фабрики за въглища използват мрежи за вибриращи сита

Обогатителната фабрика за въглища (промивна инсталация) представлява последователност от етапи на сортиране по размер и гравитационно обогатяване, като тъканата мрежа е основната разделяща повърхност в няколко точки от технологичната схема.

• Предварително пресяване и обезшламяване на сурови въглища. Добитите въглища се пресяват преди промиване, за да се отстранят извънгабаритните късове и да се отдели фракцията <0,5 mm, която в противен случай би замърсила кръговете с тежка среда. Грубите сита за предварително пресяване работят при 13–50 mm; ситата за обезшламяване работят при 0,5 mm.
• Отводняване и промиване в тежка среда (DM). След DM циклона, ситата за дрениране и промиване отделят магнетитната среда от въглищата. Размерът на отворите тук е около 0.5–2.0 mm и те трябва да се отводняват бързо, като същевременно задържат въглищата.
• Класификация на чисти въглища. Промитите въглища се разделят на търговски фракции по размер — обикновено 6, 13 и 25 mm — за енергийния и металургичния пазар.
• Улавяне на фини въглища. Фините фракции от класифициращите циклони и долния продукт на сгъстителя се улавят върху фини мокри сита с размер 0.15–0.5 mm.

Работното предназначение определя мрежата: грубото пресяване изисква дебела тел и големи отвори; улавянето на фини фракции изисква фина мрежа с достатъчно свободна площ за обезводняване. Правилата за избор по-долу се прилагат за тези задачи, както и за по-широкия кръг от приложения за пресяване на въглища и инертни материали , които използват същите панели.

Брой отвори (mesh count) спрямо размер на отвора спрямо граничен размер на разделяне на частиците

Броят отвори (mesh count) е броят на отворите на линеен инч. Сито с 30 mesh има 30 отвора на разстояние 25.4 mm; сито с 8 mesh има 8. Тъй като всеки отвор споделя теловете си със съседните, светлият отвор е:

Размер на отвора (mm) = 25.4 ÷ mesh count − диаметър на телта (mm)

Решени примери:

• 8 mesh, тел 1.60 mm → 3.18 − 1.60 = 1.58 mm светъл отвор
• 20 mesh, тел 0.70 mm → 1.27 − 0.70 = 0.57 mm светъл отвор
• 30 mesh, тел 0.45 mm → 0.85 − 0.45 = 0.40 mm светъл отвор
• 100 mesh, тел 0.12 mm → 0.25 − 0.12 = 0.13 mm светъл отвор

Обозначението по mesh е най-полезно в диапазона между около 4 и 100 mesh (светли отвори от приблизително 5 mm до 0.15 mm). Над тези стойности — при грубо пресяване от 13–50 mm — панелите обикновено се специфицират директно чрез светлия отвор в милиметри, тъй като еквивалентните номера на mesh падат под 2–4, а телта е достатъчно дебела, за да направи конвенцията за mesh подвеждаща.

Граничният размер на разделяне — размерът на частиците, който разделя надситовия от подситовия продукт — следва светлия отвор, но не е идентичен с него. Дадена частица преминава през квадратен отвор, когато два от нейните размери са по-малки от светлия отвор, така че ъгловатите, почти квадратни частици преминават при приблизително 85–95% от номиналния светъл отвор, докато продълговатите частици преминават само когато по-малкият им размер съответства на отвора. За целите на спецификацията и QC номиналният квадратен светъл отвор е референтната величина за оразмеряване, а ситовата тъкан се декларира спрямо тази стойност (вижте нашето ръководство за преобразуване на mesh в микрони ).

Когато сравнявате оферти за ситова тъкан „30-mesh“, винаги потвърждавайте диаметъра на телта: 30 mesh с тел 0.30 mm разделя при 0.55 mm; 30 mesh с тел 0.45 mm разделя при 0.40 mm. Тази разлика от 0.15 mm определя дали магнетитът се губи в отпадъка или средата преминава в готовия продукт.

Диаметър на телта и живо сечение: пропускателна способност спрямо експлоатационния живот на ситото

Живото сечение е процентът от повърхността на ситото, който представлява свободно пространство:

Живо сечение % = [светъл отвор ÷ (светъл отвор + тел)]² × 100

Диаметърът на телта влияе върху свободната площ по два начина. По-дебелата тел свива всеки отвор (намалявайки размера на пресяване), като същевременно заема повече повърхност; по-тънката тел отваря мрежата, но се износва по-бързо и издържа на по-малко натоварване. Стандартните средни и фини мрежи, използвани за сита за въглища, попадат в диапазона от 30–60% свободна площ; тежките предварително рифловани панели с дебела тел работят при 15–35%, тъй като площта на телта доминира в сплитката.

• Тънка тел, висока свободна площ (40–60%): максимална пропускателна способност и дренаж — правилният избор за мокро фино пресяване и средно отводняване, където тонажът и обезводняването са от значение. Компромис: по-кратък експлоатационен живот, по-голямо провисване, изисква добра опора.
• Дебела тел, ниска свободна площ (15–35%): по-дълъг експлоатационен живот и по-висока коравина при груба, абразивна и суха работа. Компромис: по-ниска пропускателна способност и по-едър ефективен размер на пресяване при даден mesh count.

Практическо правило: изберете възможно най-дебелата тел, която все пак осигурява необходимата свободна площ и пропускателна способност. Ако пропускателната способност е ограничаващият фактор, намалете дебелината на телта и добавете опора; ако експлоатационният живот на панела е ограничаващият фактор, увеличете дебелината на телта и приемете по-ниска свободна площ. При фиксиран размер на отвора можете да увеличите свободната площ само чрез използване на по-тънка тел, която все пак може да издържи на натоварването.

Обикновена сплитка, рифлована мрежа или холандска сплитка за пресяване на въглища

Три тъкани конструкции покриват пресяването на въглища, като всяка от тях съответства на различен вид работа.

• Обикновена сплитка — всяка тел на основата преминава последователно над и под всяка тел на вътъка, създавайки плоска мрежа с равномерни квадратни отвори. Тя е стандартът за фино и средно пресяване: обезшламяване при 0,5 mm, средно отводняване при 0,5–2,0 mm и улавяне на фини въглища. Обикновената сплитка предлага най-чистите отвори и най-високата свободна площ във финия диапазон.
• Предварително рифлована (рифлована) мрежа — теловете на основата и вътъка се рифловат преди тъкането, така че се зацепват при всяко пресичане и са устойчиви на странично изместване, осигурявайки твърд и стабилен панел за груба работа. Рифлованата телена мрежа е стандартът за пресяване в минната промишленост и пресяване на инертни материали при едри размери: предварително пресяване на сурови въглища и класификация на 6–50 mm. Рифловането също така създава заоблени върхове на повърхността, които отделят мокрите фини фракции по-добре от плоската мрежа; двойното рифловане добавя втора равнина на рифловане за допълнителна коравина.
• Холандска сплитка — телта на основата е по-дебела, а телта на вътъка е по-фина и плътно притисната, осигурявайки плътна, криволичеща филтрираща повърхност без ясни квадратни отвори. Това е филтрираща сплитка (обикновено с номинален размер 5–300 µm), а не сплитка за сортиране по размер. При вибриращо сито за въглища тя се задръства почти веднага и не предлага никакво предимство при сортирането; запазете я за прахоулавяне или офлайн филтрация на суспензии.

За по-пълно сравнение на обикновени, кепърови и холандски конструкции вижте обикновена срещу кепърова срещу холандска сплитка, а за панели за тежки условия и грубо пресяване прочетете рифрирана телена мрежа за тежко пресяване.

Избор на сплав: 304, 316L или високоъглеродна пружинна стомана

Сплавта определя как се поврежда панелът — от абразия, от корозия или от умора — и цената следва от това.

• Неръждаема стомана 304 (18% Cr, 8% Ni) е стандартният избор за мокри въглищни контури с неутрална до слабо кисела вода. Тя е силно устойчива на ръжда и органични киселини, изтегля се на фина тел и е най-икономичният вариант от неръждаема стомана.
• Неръждаема стомана 316L добавя около 2% молибден за устойчивост на питинг и хлориди. Специфицирайте я, когато технологичната вода е кисела, с високо съдържание на хлориди или когато въглищата са с високо съдържание на сяра и генерират киселинен рудничен дренаж. Ценовата надбавка е малка в сравнение с разходите при преждевременни повреди от питинг в DM контур.
• Високовъглеродна пружинна стомана (65Mn / 60Si2Mn / C72D) се изтегля до много по-висока якост на опън (приблизително 1500–1900 MPa) в сравнение с отгрятата неръждаема стомана, което осигурява превъзходна устойчивост на абразия и умора при сухи, тежки режими на работа, като например грубо пресяване. Поцинкованата пружинна стомана е често срещана при наличие само на слаба корозия. Тя не е подходяща за мокри киселинни контури.
• Манган — истинската 12–14% манганова стомана на Хадфилд се отлива, а не се изтегля на фина тел, така че „манганова мрежа“ обикновено е маркетингов термин за високовъглеродна пружинна тел. Ако доставчик оферира манган, поискайте марката на телта.

Нашето пълно сравнение на корозионната устойчивост на телени мрежи от SS304 срещу SS316 разглежда металургията в по-голяма дълбочина.

Типични спецификации на мрежата за обичайни приложения при въглища

Таблицата по-долу е практическа отправна точка; проверете спрямо вашето разпределение на размера на захранващия материал, тонажа и химическия състав на водата.

Панелът за обешламяване с размер 0,5 mm обикновено е с гладко тъкане 24–30 mesh и тел с диаметър 0,35–0,50 mm от стомана 304 или 316L; класифициращият панел с размер 13 mm е предварително рифрирана мрежа, специфицирана по размер на отвора — приблизително 13 mm отвор с тел 4–6 mm. Когато при процесите на дренаж и промиване е необходим шлицов, незадръстващ се профил, много предприятия го заменят с панели от клиновидна тел (wedge wire), които се държат по различен начин от тъканата мрежа и изискват собствен процес на избор.

Чести видове повреди и как да бъдат отстранени

Повечето повреди на мрежестите панели за пресяване на въглища се дължат на една от четири причини, като всяка от тях има решение на ниво спецификация.

Задръстване и запушване. Частици с близък до отворите размер се заклиняват в отворите, а влажните фини фракции образуват кора по мрежата, което намалява полезната площ и ограничава потока в системата. Решения: увеличаване на размера на отвора с една стъпка; преминаване от плоско гладко тъкане към рифлована или самопочистваща се мрежа; добавяне на дек с подскачащи топчета, водни дюзи или подгряване на ситото; увеличаване на амплитудата на вибрациите при малко по-ниска честота.

Абразивно износване и увеличаване на отворите. Телът се износва предимно в местата на пресичане на рифловете, отворите се разширяват и по-едрите фракции замърсяват готовия продукт. Това е основната причина за повреда при сухото грубо пресяване на абразивни въглища и скални материали. Решения: увеличаване на диаметъра на тела, използване на двойно заключващо се рифловане, преминаване към високовъглеродна пружинна стомана, намаляване на скоростта на подаване и височината на падане, както и завъртане на панелите за равномерно износване.

Пукнатини от умора. Цикличните вибрации причиняват счупване на тела по опънатите ръбове и в местата на пресичане на рифловете – видими като фини пукнатини дълго преди панелът да изглежда износен. Решения: опъване съгласно спецификациите на производителя (нито хлабаво, нито прекалено силно опънато), подпиране на ръбовете на панела върху гумени или полиуретанови ленти вместо върху гола стомана, използване на пружинно закалена тел и избягване на куки с остри ръбове, които правят прорези в тела.

Корозия и корозионна умора. Питинговата корозия от киселинна или солена вода концентрира напрежението и ускорява напукването. Решения: преминаване от 304 към 316L и повторна проверка на химичния състав на водата, когато повредите се концентрират в мократа зона.

Разхлабването след монтаж не е повреда, а естествено поведение: новата мрежа се отпуска през първите часове, затова я обтегнете отново след първата смяна, а след това следвайте нормалния цикъл на поддръжка.

Опции за панели и монтаж

Повечето резервни тъкани мрежи се доставят като правоъгълни панели с ръбове с куки (закрепващи планки) — платното е сгънато и захванато около прът или плоска шина за странично опъване върху дека. Профилът на куката трябва да съответства на опъващите релси на дека. Алтернативно, панелите се доставят предварително опънати върху гумена или полиуретанова рамка, която се закрепва с болтове към напречните греди — по-лесна и бърза подмяна, при по-високи първоначални разходи.

За много груби приложения при тежки условия, панелите могат да бъдат поръчани със сгънати или валцовани ръбове, понякога с по-дебела крайна тел за предотвратяване на измъкването на крайните телове. Когато специфицирате панел, посочете общата дължина и ширина, светлия отвор, типа и профила на куката, диаметъра на телта, вида на тъкане и сплавта.

Независимо от метода на опъване, опъвайте равномерно по целия панел, работете от центъра навън и обтегнете отново след първоначалния период на разработка. Правилно опънатият панел стои плосък, без хлабави зони и без вълни; както прекомерното, така и недостатъчното опъване причиняват преждевременна повреда.

ЧЗВ

Коя мрежа е най-добра за класификация на чисти въглища с размер 13 mm? Посочете предварително рифлована мрежа по размер на светлия отвор — приблизително 13 mm отвор с 4–6 mm тел. Рифлованата сглобка поддържа грубия панел стабилен под товар; неръждаема стомана 304 или пружинна стомана 65Mn вършат работа, като 65Mn се предпочита за сухи абразивни условия.

Как да преобразувам броя на отворите (mesh) в светъл отвор в mm? Светъл отвор (mm) = 25.4 ÷ mesh − диаметър на телта (mm). За 30 mesh с 0.45 mm тел: 25.4 ÷ 30 − 0.45 = 0.40 mm. Винаги посочвайте диаметъра на телта заедно с номера на mesh — само „30 mesh“ не е достатъчно специфицирано.

Трябва ли да използвам 304 или 316L за ситова мрежа за въглища? Започнете от химическия състав на водата. 304 е подходяща за неутрална до леко кисела вода и е стандартното икономично решение. Преминете към 316L, когато водата е кисела, богата на хлориди или въглищата са с високо съдържание на сяра — съдържанието на молибден осигурява устойчивост на питингова корозия, която съкращава експлоатационния живот на панелите от 304.

Защо финото ми сито се задръства и как се отстранява този проблем? Задръстването се дължи на заклиняване на частици с близък размер и сбиване на мокри фини фракции. Увеличете размера на отвора с една стъпка, монтирайте дек с подскачащи топчета или водни дюзи, използвайте самопочистващо се гофрирано сито или подгрявайте ситото. Ако задръстването е сериозно, помислете дали шлицовият профил от клиновидна тел (wedge wire) не е по-подходящ за това приложение.

Подходяща ли е холандската сплитка (dutch weave) за пресяване на въглища? Не. Холандската сплитка (dutch weave) е филтрираща конструкция с криволинейна, плътно разположена вътъчна нишка, която осигурява задържане в микронен диапазон, но няма ясен калибриращ отвор. Върху вибриращо сито за въглища тя се задръства незабавно. Използвайте гладка или гофрирана квадратна мрежа за калибриране; запазете холандската сплитка за филтриране на шлам или прах.

Ситови панели по поръчка от KAIFIL

Всяка обогатителна фабрика за въглища пресява различен захранващ материал, така че стандартните ролки рядко пасват добре. KAIFIL произвежда по поръчка вибриращи ситови панели от неръждаема и пружинна стомана, изрязани по размерите на вашия дек, с посочените от вас размер на отвора, диаметър на телта, тип сплитка и сплав — включително опции за кантиране с куки (hook-strip), прегънати и предварително напрегнати ръбове. Изпратете ни размера на вашето сито и работните параметри (размер на разделяне, тонаж, химически състав на водата) или чертеж, и нашите инженери ще препоръчат конструкцията и ще доставят изрязани по размер панели в кратки срокове. Свържете се с KAIFIL за изработка на телени мрежи по поръчка или започнете от нашата гама от тъкани телени мрежи за да изберете съответстващо стандартно платно.

Източници

• ISO 9044:2016, Промишлени тъкани телени платна — Технически изисквания и изпитвания, Международна организация по стандартизация.
• ASTM E2016-06, Стандартна спецификация за промишлени тъкани телени платна, ASTM International.
• ASTM E11-22, Стандартна спецификация за тъкани телени платна за контролни сита и контролни сита, ASTM International.
• ISO 3310-1:2016, Контролни сита — Технически изисквания и изпитване — Част 1: Контролни сита от метални телени платна, Международна организация по стандартизация.
• Leonard, J.W. (ред.), Обогатяване на въглища, 5-о изд., Дружество за минно дело, металургия и проучвания (SME), 1991.