Szénelőkészítő vibrációs rostaszövet: mesh-szám, huzal és ötvözet

A vibrációs szitaszövet egy olyan szőtt drótszövet, amely cserélhető leválasztó közegként szolgál a szénelőkészítő művek vibrációs szitáin, ahol nyers szenet osztályoz, nehézszuszpenziós zagyot víztelenít, tiszta szenet osztályoz, és finomszenet nyer vissza a meddőből. A szövetet három szám határozza meg: a mesh-szám (lineáris hüvelykenkénti, azaz 25,4 mm-enkénti nyílások száma), a huzalátmérő és a húzott huzal ötvözete. A szénipari panelek jellemzően a 3 és 100 mesh közötti tartományba esnek, ami a kb. 5 mm-től egészen 0,15 mm-ig terjedő négyzetes nyílásméreteket fedi le, a durva, előre hullámosított panelek 6,3 mm-es huzalátmérőjétől a finom víztelenítő szövetek 0,10 mm-es huzalátmérőjéig. Mivel a nyílásméret (mm) = 25,4 ÷ mesh − huzalátmérő, önmagában a mesh-szám nem határozza meg a leválasztási méretet: egy 20 mesh méretű szövet 0,40 mm-es huzallal 0,87 mm-nél választ le, míg 0,70 mm-es huzallal mindössze 0,57 mm-nél. A szabad felület – a panel felületének nyitott része – a szénmosásban használt közepes és finom szőtt szöveteknél jellemzően 30–60%, a nehéz, durva paneleknél pedig ennél alacsonyabb.

Főbb tudnivalók

• A mesh-szám a 25,4 mm-re eső nyílások száma; nyílásméretté az alábbi képlettel alakítható át: nyílásméret = 25,4 ÷ mesh − huzalátmérő.
• A szabad felület (a legtöbb szénipari szövetnél 30–60%) kompromisszumot jelent az áteresztőképesség és a szita élettartama között — a nehéz, durva paneleknél ez az érték 15–35%.
• Sima szövés a finom nedves szitáláshoz és a közepes víztelenítéshez; előre hullámosított szövet a durva előosztályozáshoz és osztályozáshoz; a hollandi szövés egy szűrési szövésmód, nem pedig szénosztályozó szövet.
• Igazítsa az ötvözetet a víz kémiájához: 304 általános használatra, 316L savas/kloridos vízhez, magas széntartalmú rugóacél a koptató hatású száraz szitáláshoz.
• A legtöbb panelmeghibásodást az eltömődés, a koptató hatású nyílásméret-növekedés vagy a feszített éleknél fellépő fáradásos repedés okozza — mindegyikre létezik specifikációs szintű megoldás.

Hogyan használják a szénelőkészítő művek a vibrációs szitaszövetet?

A szénelőkészítő mű (szénmosó) osztályozási és gravitációs dúsítási lépések sorozata, és a szőtt szövet a folyamatábra több pontján is a legfontosabb leválasztó felületként szolgál.

• Nyersszén előszitálás és iszaptalanítás. A nyers szenet a mosás előtt szitálják a túlméretes darabok eltávolítása és a <0,5 mm-es frakció leválasztása érdekében, amely egyébként elszennyezné a nehézszuszpenziós köröket. A durva elősziták 13–50 mm-en, az iszaptalanító sziták pedig 0,5 mm-en üzemelnek.
• Nehézszuszpenziós (DM) víztelenítés és öblítés. A DM ciklon után víztelenítő és öblítő sziták választják el a magnetit közeget a széntől. A szita nyílásmérete itt körülbelül 0,5–2,0 mm, és gyors víztelenítést kell biztosítania a szén visszatartása mellett.
• Tiszta szén osztályozása. A mosott szenet kereskedelmi méretfrakciókra bontják – jellemzően 6, 13 és 25 mm-re – az energetikai és kohászati piacok számára.
• Finomszén-visszanyerés. Az osztályozó ciklonokból és a sűrítő alulfolyásából származó finomrészeket finom nedves szitákon nyerik vissza 0,15–0,5 mm-es méretben.

A feladat határozza meg a szitát: a durva előosztályozáshoz vastag huzalra és nagy nyílásokra van szükség; a finom visszanyeréshez finom szitaszövet szükséges, megfelelő szabad felülettel a víztelenítéshez. Az alábbi kiválasztási szabályok ezekre a feladatokra és a szélesebb körű szén- és adalékanyag-rostálási alkalmazásokra is érvényesek, amelyek ugyanezeket a paneleket használják.

Mesh-szám vs. nyílásméret vs. részecske-leválasztási méret

A mesh-szám a lineáris hüvelykenkénti nyílások száma. Egy 30-mesh szitaszövetnek 30 nyílása van 25,4 mm-en; egy 8-mesh szitaszövetnek 8. Mivel minden nyílás osztozik a huzalain a szomszédosakkal, a tiszta nyílásméret:

Nyílásméret (mm) = 25,4 ÷ mesh-szám − huzalátmérő (mm)

Kidolgozott példák:

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

A mesh-számozás leginkább a kb. 4 és 100 mesh közötti tartományban használható (a nyílásméret nagyjából 5 mm-től 0.15 mm-ig terjed). Efelett — 13–50 mm-es durva osztályozásnál — a paneleket általában közvetlenül milliméterben megadott nyílásméret alapján határozzák meg, mivel a megfelelő mesh-számok 2–4 alá esnek, és a huzal elég vastag ahhoz, hogy a mesh-konvenció félrevezetővé váljon.

A vágási méret — az a szemcseméret, amely elválasztja a túlméretes és alulméretes frakciót — követi a nyílásméretet, de nem azonos azzal. Egy részecske akkor halad át egy négyzet alakú nyíláson, ha két mérete kisebb, mint a szabad nyílás, így a szögletes, közel négyzet alakú részecskék a névleges nyílásméret nagyjából 85–95%-ánál haladnak át, míg a megnyúlt részecskék csak akkor, ha a kisebbik méretük belefér a nyílásba. Specifikációs és QC célokra a névleges négyzet alakú nyílásméret a méretezési referencia, és a szitaszövetet ezen érték alapján határozzák meg (lásd a mesh-szám és mikronérték közötti átváltási útmutatónkat).

Amikor összehasonlítja a „30-mesh” szitaszövetre vonatkozó ajánlatokat, mindig ellenőrizze a huzalátmérőt: a 30 mesh-es, 0.30 mm-es huzallal rendelkező szita 0.55 mm-nél vág; a 30 mesh-es, 0.45 mm-es huzallal rendelkező szita 0.40 mm-nél vág. Ez a 0.15 mm-es különbség dönti el, hogy a magnetit a hulladékba vész-e, vagy a közeg átjut a termékbe.

Huzalátmérő és szabad felület: áteresztőképesség kontra szita élettartama

A szabad felület a szita felületének azon százaléka, amely nyitott tér:

Szabad felület % = [nyílásméret ÷ (nyílásméret + huzal)]² × 100

A huzalátmérő kétféleképpen befolyásolja a szabad felületet. A vastagabb huzal szűkíti az egyes nyílásokat (csökkentve a leválasztási méretet), miközben nagyobb felületet foglal el; a vékonyabb huzal növeli a szövet szabad felületét, de gyorsabban kopik és kisebb terhelést bír el. A szénosztályozó szitákon használt szabványos közepes és finom finomságú szövetek a 30–60%-os szabad felületi tartományba esnek; a vastag huzalból készült nehéz, előre hullámosított panelek 15–35%-os tartományban mozognak, mivel a huzal felülete dominál a szövésben.

• Vékony huzal, nagy szabad felület (40–60%): maximális átmenő teljesítmény és víztelenítés — a megfelelő választás nedves finomszitáláshoz és közepes víztelenítéshez, ahol a kapacitás és a víztelenítés számít. Kompromisszum: rövidebb élettartam, nagyobb belógás, jó alátámasztást igényel.
• Vastag huzal, alacsony szabad felület (15–35%): hosszabb élettartam és nagyobb merevség durva, koptató hatású, száraz üzemhez. Kompromisszum: alacsonyabb átmenő teljesítmény és durvább tényleges leválasztási méret egy adott mesh-szám mellett.

Gyakorlati szabály: válassza a legvastagabb huzalt, amely még biztosítja a szükséges szabad felületet és átmenő teljesítményt. Ha az átmenő teljesítmény a szűk keresztmetszet, vékonyítsa a huzalt és alkalmazzon több alátámasztást; ha a panel élettartama a szűk keresztmetszet, vastagítsa a huzalt, és fogadja el az alacsonyabb szabad felületet. Rögzített nyílásméret mellett a szabad felületet csak úgy növelheti, ha finomabb huzalt használ, amely még kibírja az igénybevételt.

Sima szövés, hullámosított szita vagy hollandi szövés szénipari alkalmazásokhoz

Három szövött szerkezet fedi le a szénosztályozást, és mindegyik más-más feladathoz igazodik.

• Sima szövés — minden lánchuzal felváltva halad át minden vetülékhuzal felett és alatt, így egyenletes négyzet alakú nyílásokkal rendelkező, lapos szövetet hoz létre. Ez a szabvány a finom és közepes osztályozáshoz: iszaptalanítás 0,5 mm-nél, közepes víztelenítés 0,5–2,0 mm-nél és finomszén-visszanyerés. A sima szövés biztosítja a legtisztább nyílásokat és a legnagyobb szabad felületet a finom tartományban.
• Előre hullámosított (hullámosított) szita — a lánc- és vetülékhuzalok a szövés előtt hullámosításra kerülnek, így minden kereszteződésnél egymásba kapcsolódnak és ellenállnak az oldalirányú elmozdulásnak, merev, stabil panelt biztosítva a durva üzemhez. A hullámosított drótháló a bányászati és adalékanyag-osztályozás szabványa durva méreteknél: nyersszén-előosztályozás és 6–50 mm-es osztályozás. A hullámosítás lekerekített felületi csúcsokat is képez, amelyek jobban lepergetik a nedves finomrészeket, mint a lapos szövet; a kettős hullámosítás egy második hullámosítási síkot ad a még nagyobb merevség érdekében.
• Hollandi szövés — a lánchuzal vastag, a vetülékhuzal pedig finomabb és szorosan illeszkedik, ami sűrű, kanyargós szűrőfelületet eredményez, tiszta négyzet alakú nyílások nélkül. Ez egy szűrőszövés (jellemzően 5–300 µm névleges értékkel), nem pedig osztályozó szövés. Vibrációs szénszitán szinte azonnal eltömődik, és nem nyújt előnyt az osztályozásban; tartsa fenn porszűrésre vagy offline zagyszűrésre.

A sima, a sávoly és a hollandi szerkezetek részletesebb összehasonlításáért lásd: sima vs. sávoly vs. hollandi szövés, a nehéz, durva üzemű panelekhez pedig olvassa el a hullámosított drótháló nehéz üzemi osztályozáshoz.

Az ötvözet kiválasztása: 304, 316L vagy magas széntartalmú rugóacél

Az ötvözet határozza meg, hogyan megy tönkre a panel — kopás, korrózió vagy fáradás miatt —, és a költségek is ehhez igazodnak.

• 304 rozsdamentes acél (18% Cr, 8% Ni) az alapértelmezett választás a semleges vagy enyhén savas vízzel működő nedves szénelőkészítő körökhöz. Jól ellenáll a rozsdának és a szerves savaknak, finom huzallá húzható, és ez a leggazdaságosabb rozsdamentes opció.
• 316L rozsdamentes acél körülbelül 2% molibdént tartalmaz a lyukkorrózióval és a kloridokkal szembeni ellenállás érdekében. Akkor válassza ezt, ha a technológiai víz savas, magas a kloridtartalma, vagy ha a szén magas kéntartalmú és savas bányavizet képez. Az árkülönbözet csekély a DM-körben fellépő idő előtti lyukkorróziós meghibásodások költségeihez képest.
• Magas széntartalmú rugóacél (65Mn / 60Si2Mn / C72D) a lágyított rozsdamentes acélnál lényegesen nagyobb szakítószilárdságúra (körülbelül 1,500–1,900 MPa) van húzva, ami kiváló kopás- és fáradásállóságot biztosít a száraz, nagy igénybevételű alkalmazásokhoz, mint például a durva előosztályozás. A horganyzott rugóacél elterjedt ott, ahol csak enyhe korrózió lép fel. Nedves, savas körökhöz nem alkalmas.
• Mangán — a valódi 12–14%-os Hadfield-mangánacélt öntik, nem pedig finom huzallá húzzák, így a „mangán szita” általában csak egy marketingkifejezés a magas széntartalmú rugóhuzalra. Ha egy beszállító mangánt ajánl meg, kérdezze meg a huzalminőséget.

A(z) SS304 vs SS316 dróthálók korrózióállóságának összehasonlítása részletesebben is tárgyalja a metallurgiát.

Jellemző szitaspecifikációk a gyakori szénipari feladatokhoz

Az alábbi táblázat praktikus kiindulópont; vesse össze a betáplált anyag szemcseméret-eloszlásával, a tonnateljesítménnyel és a vízkémiával.

Egy 0.5 mm-es iszaptalanító panel jellemzően 24–30 mesh méretű, sima szövésű, 0.35–0.50 mm-es huzallal készült, 304 vagy 316L anyagból; egy 13 mm-es osztályozó panel pedig előre hullámosított szövet, amelyet a nyílásméret határoz meg – nagyjából 13 mm-es nyílás 4–6 mm-es huzallal. Ahol a leürítési és öblítési feladatokhoz réselt, eltömődésmentes profilra van szükség, számos üzem réselt ékhuzalos (wedge wire) szitapanelekkel helyettesíti azt, amelyek a szövött fémhálótól eltérően viselkednek, és saját kiválasztási folyamatot igényelnek.

Gyakori meghibásodási módok és elhárításuk

A legtöbb szénipari szitapanel-meghibásodás a négy fő ok egyikére vezethető vissza, és mindegyikre létezik specifikációs szintű megoldás.

Eltömődés és beszorulás. A nyílásmérethez közeli szemcsék beszorulnak a nyílásokba, a nedves finom szemcsék pedig rátapadnak a szitaszövetre, ami csökkenti a szabad felületet és lefojtja a rendszert. Megoldások: növelje a nyílásméretet egy lépéssel; váltson sík sima szövésről hullámosított vagy öntisztító szitaszövetre; alkalmazzon golyós tisztítótálcát (pattogó labdás rendszert), vízpermetet vagy szitafűtést; növelje a rezgési amplitúdót kissé alacsonyabb frekvencia mellett.

Abrazív kopás és a nyílásméret növekedése. A huzal elsősorban a hullámosítási kereszteződéseknél kopik, a nyílások kitágulnak, és a túlméretes anyag szennyezi a terméket. Ez a leggyakoribb hiba az abrazív szén és kőzet száraz, durva szitálása során. Megoldások: növelje a huzalátmérőt, használjon egymásba kapcsolódó kettős hullámosítást, váltson magas széntartalmú rugóacélra, csökkentse az adagolási sebességet és az ejtési magasságot, valamint forgassa el a szitalapokat, hogy a kopás egyenletes maradjon.

Fáradásos repedés. A ciklikus rezgés eltöri a huzalt a megfeszített éleknél és a hullámosítási kereszteződéseknél – ez hajszálrepedésekként látható jóval azelőtt, hogy a szitalap elhasználódottnak tűnne. Megoldások: feszítse meg a gyártó előírásai szerint (ne legyen se laza, se túl feszes), a szitalap éleit csupasz acél helyett gumi- vagy poliuretán csíkokkal támassza alá, használjon rugóedzett huzalt, és kerülje az éles szélű horgokat, amelyek bevághatják a huzalt.

Korrózió és korróziós fáradás. A savas vagy sós víz okozta pontkorrózió koncentrálja a feszültséget és felgyorsítja a repedést. Megoldások: váltson 304-ről 316L-re, és ellenőrizze újra a víz kémiáját, ha a meghibásodások a nedves oldalon csoportosulnak.

A beépítés utáni meglazulás nem hiba, hanem természetes jelenség: az új szitaszövet az első órákban ellazul, ezért az első műszak után, majd a normál karbantartási ciklus szerint feszítse meg újra.

Szitalap-opciók és beépítés

A legtöbb csere szőtt fémhálót téglalap alakú szitalapként szállítjuk, feszítőperemes (horgos) élekkel – a szitaszövetet egy rúd vagy lapos szalag köré hajtják és szorítják a rostasíkon történő oldalsó feszítéshez. A horogprofilnak illeszkednie kell a rostasík feszítősínjeihez. Alternatív megoldásként a paneleket előfeszítve gumi vagy poliuretán kereten szállítjuk, amely a kereszttartókhoz csavarozható – ez könnyebben és gyorsabban cserélhető, bár magasabb kezdeti költséggel jár.

Nagyon durva, nehéz igénybevételhez a panelek rendelhetők hajtott vagy hengerelt élekkel, esetenként vastagabb szegélyhuzallal, amely megakadályozza a szélső huzalok kicsúszását. A panel specifikációjakor adja meg a teljes hosszúságot és szélességet, a nyílásméretet, a horog típusát és profilját, a huzalátmérőt, a szövésmódot és az ötvözetet.

Bármi legyen is a feszítési módszer, a feszítést egyenletesen végezze a panelen, a közepétől kifelé haladva, majd a bejáratás után feszítse újra. A megfelelően megfeszített panel síkban fekszik, nincsenek rajta laza foltok vagy hullámok; mind a túl-, mind az alulfeszítés idő előtti meghibásodást okoz.

GYIK

Melyik szita a legalkalmasabb a 13 mm-es tiszta szén osztályozására? Adjon meg előre hullámosított szitaszövetet a nyílásméret alapján – körülbelül 13 mm-es nyílás 4–6 mm-es huzallal. A hullámosított kapcsolódás stabilan tartja a durva panelt terhelés alatt; a 304 rozsdamentes acél és a 65Mn rugóacél egyaránt megfelelő, a száraz, koptató igénybevételhez a 65Mn az előnyösebb.

Hogyan számítható át a mesh-szám mm-ben megadott nyílásméretre? Nyílásméret (mm) = 25,4 ÷ mesh − huzalátmérő (mm). 30 mesh méretű, 0,45 mm-es huzallal rendelkező szita esetén: 25,4 ÷ 30 − 0,45 = 0,40 mm. Mindig adja meg a huzalátmérőt is a mesh-szám mellett – a „30 mesh” önmagában nem elégséges specifikáció.

304-es vagy 316L anyagot használjak szénosztályozó szitaszövethez? Induljon ki a víz kémiai összetételéből. A 304-es típus alkalmas a semlegestől az enyhén savas vízig, és ez a költséghatékony alapértelmezett választás. Váltson 316L-re, ha a víz savas, kloridban gazdag, vagy ha a szén magas kéntartalmú – a molibdéntartalom ellenáll a pontkorróziónak, amely lerövidíti a 304-es panelek élettartamát.

Miért tömődik el a finomszitám, és mi a megoldás rá? Az eltömődést a szemcsemérethez közeli beékelődés és a nedves finompor összeállása okozza. Növelje a nyílásméretet egy fokozattal, szereljen fel golyós tisztítószerkezetet vagy vízpermetezőt, használjon öntisztító hullámosított szitaszövetet, vagy fűtse a szitát. Ha az eltömődés súlyos, mérlegelje, hogy a réselt ékhuzalos profil jobban megfelel-e a feladatra.

Alkalmas a holland szövés szén osztályozására? Nem. A holland szövés egy olyan szűrési szerkezet, amely kanyargós, sűrűn tömörített vetülékhuzalokkal rendelkezik, ami mikronos tartományú visszatartást biztosít, de nem ad tiszta osztályozási nyílásméretet. Vibrációs szénosztályozó szitán azonnal eltömődik. Az osztályozáshoz használjon sima vagy hullámosított négyzetes szitaszövetet; a holland szövést tartsa meg a zagy- vagy porszűréshez.

Egyedi szitaszövet panelek a KAIFIL-től

Minden szénfeldolgozó üzem más-más alapanyagot osztályoz, így a szabványos tekercsek ritkán felelnek meg tökéletesen. A KAIFIL egyedi rozsdamentes acél és rugóacél vibrációs szitaszövet paneleket gyárt az Ön szitasíkjának méreteire szabva, az Ön által megadott nyílásmérettel, huzalátmérővel, szövési móddal és ötvözettel – beleértve a kampós szélű, hajlított és előfeszített peremkialakításokat is. Küldje el a szita méretét és a feladatot (osztályozási méret, tonnateljesítmény, víz kémiai összetétele) vagy egy rajzot, és mérnökeink javaslatot tesznek a szerkezetre, majd rövid határidővel leszállítják az egyedi méretre vágott paneleket. Lépjen kapcsolatba a KAIFIL-lel egyedi fémháló-gyártásért vagy induljon ki a szőtt fémháló választékunkból , hogy megtalálja a megfelelő szabványos szövetet.

Források

• ISO 9044:2016, Ipari szőtt drótszövet — Műszaki követelmények és vizsgálatok, Nemzetközi Szabványügyi Szervezet.
• ASTM E2016-06, Ipari szőtt drótszövet szabványos specifikációja, ASTM International.
• ASTM E11-22, Szőtt drót vizsgálósziták szövete és vizsgálósziták szabványos specifikációja, ASTM International.
• ISO 3310-1:2016, Vizsgálósziták — Műszaki követelmények és vizsgálatok — 1. rész: Fémhuzalszövetből készült vizsgálósziták, Nemzetközi Szabványügyi Szervezet.
• Leonard, J.W. (szerk.), Coal Preparation, 5. kiadás, Society for Mining, Metallurgy & Exploration (SME), 1991.