Vibrerande siktduk för kolberedning: masktäthet, tråd och legering

Vibrating siktduk är en vävd metallduk som fungerar som det utbytbara separeringsmediet på vibrationssiktar i kolberedningsverk, där den storlekssorterar råkol, avvattnar tungmediumslam, klassificerar rent kol och återvinner finkol från avgångsmaterial. Duken definieras av tre parametrar: mesh-tal (öppningar per linjär tum, eller 25,4 mm), tråddiameter och den dragna trådens legering. Paneler för koldrift ligger vanligtvis i intervallet 3 till 100 mesh, vilket täcker kvadratiska maskvidder från cirka 5 mm ner till 0,15 mm, med tråddiametrar från 6,3 mm på grova förkräppta paneler ner till 0,10 mm på fin avvattningsduk. Eftersom maskvidd (mm) = 25,4 ÷ mesh − tråddiameter, bestämmer mesh-talet ensamt inte separationsgränsen: en 20-mesh-duk separerar vid 0,87 mm med 0,40 mm tråd, men vid endast 0,57 mm med 0,70 mm tråd. Öppen area, den andel av panelens yta som är öppen, ligger vanligtvis på 30–60 % för den medelgrova och fina vävda duken som används vid koltvättning, och lägre för tunga, grova paneler.

Viktiga punkter

• Mesh-tal är antal öppningar per 25,4 mm; konvertera till maskvidd med maskvidd = 25,4 ÷ mesh − tråddiameter.
• Öppen area (30–60 % för de flesta koldukar) balanserar genomströmning mot siktens livslängd — tunga, grova paneler ligger på 15–35 %.
• Slätväv för fin våtsiktning och medelgrov avvattning; förkräppt nät för grovsiktning och klassificering; dutch weave är en filtreringsväv, inte en väv för storlekssortering av kol.
• Anpassa legeringen till vattenkemin: 304 för allmän drift, 316L för surt/kloridhaltigt vatten, fjäderstål med hög kolhalt för nötningsdominerad torrsiktning.
• De flesta panelhaverier beror på igensättning, slitagerelaterad ökning av maskvidden eller utmattningssprickor vid de spända kanterna — alla har en lösning på specifikationsnivå.

Hur kolberedningsverk använder vibrationssiktduk

Ett kolberedningsverk (tvättverk) är en sekvens av storlekssorterings- och gravitationskoncentrationssteg, och vävd metallduk är den arbetshäst till separeringsyta som används på flera ställen i flödesschemat.

• Förgrovsiktning och avslamning av råkol. Råkol siktas före tvättning för att avlägsna överstorlek och avskilja fraktionen <0,5 mm som annars skulle förorena tungmediumkretsarna. Grova försiktar körs vid 13–50 mm; avslamningssiktar körs vid 0,5 mm.
• Avvattning och sköljning av tungmedium (DM). Efter DM-cyklonen separerar avvattnings- och sköljsiktar magnetitmediet från kolet. Maskvidden här ligger runt 0,5–2,0 mm och måste dränera snabbt samtidigt som kolet hålls kvar.
• Klassificering av rent kol. Tvättat kol delas upp i kommersiella storleksfraktioner – vanligtvis 6, 13 och 25 mm – för termiska och metallurgiska marknader.
• Återvinning av finkol. Finmaterial från klassificeringscykloner och förtjockarunderflöde återvinns på fina våtsiktar vid 0,15–0,5 mm.

Driftsförhållandena styr maskvidden: grovsiktning kräver grov tråd och stora öppningar; finpartikelåtervinning kräver fint nät med tillräcklig öppen area för att avvattna. Urvalsreglerna nedan gäller för dessa uppgifter och för de bredare kol- och ballastsorteringsapplikationer som använder samma paneler.

Mesh-tal kontra masköppning kontra separationsstorlek

Mesh-tal är antalet öppningar per linjär tum. En 30-mesh-duk har 30 öppningar över 25,4 mm; en 8-mesh-duk har 8. Eftersom varje öppning delar sina trådar med sina grannar är den fria masköppningen:

Masköppning (mm) = 25,4 ÷ mesh-tal − tråddiameter (mm)

Räkneexempel:

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

Mesh-numrering är mest användbar mellan ungefär 4 och 100 mesh (maskvidder från cirka 5 mm ner till 0.15 mm). Över det — grovsortering vid 13–50 mm — specificeras paneler vanligtvis direkt efter maskvidd i millimeter, eftersom motsvarande mesh-nummer faller under 2–4 och tråden är så tjock att mesh-konventionen blir missvisande.

Separationsgränsen — den partikelstorlek som delar upp i överfraktion och underfraktion — följer maskvidden men är inte identisk med den. En partikel passerar en fyrkantig öppning när två av dess dimensioner är mindre än den fria öppningen, så kantiga, nästan kvadratiska partiklar passerar vid ungefär 85–95 % av den nominella maskvidden, medan avlånga partiklar endast passerar när deras mindre dimension passar i öppningen. För specifikations- och kvalitetskontrollsändamål är den nominella kvadratiska maskvidden storleksreferensen, och duken deklareras mot det värdet (se vår konvertering av mesh-antal till mikronklassning -guide).

När du jämför offerter för "30-mesh"-duk, bekräfta alltid tråddiametern: 30 mesh med 0.30 mm tråd separerar vid 0.55 mm; 30 mesh med 0.45 mm tråd separerar vid 0.40 mm. Den skillnaden på 0.15 mm avgör om magnetit går förlorad till rejektet eller om medium följer med in i produkten.

Tråddiameter och öppen area: genomströmning kontra siktlivslängd

Öppen area är den procentuella andelen av siktytan som utgörs av öppen yta:

Öppen area % = [maskvidd ÷ (maskvidd + tråd)]² × 100

Tråddiametern påverkar den öppna arean på två sätt. En tjockare tråd minskar varje öppning (vilket sänker avskiljningsgränsen) samtidigt som den upptar mer yta; en tunnare tråd öppnar upp duken men slits snabbare och klarar mindre belastning. Standardduk av medel- och fin kvalitet som används på kolsiktar ligger i intervallet 30–60 % öppen area; tunga förpressade paneler med tjock tråd ligger på 15–35 % eftersom trådarean dominerar väven.

• Tunn tråd, hög öppen area (40–60 %): maximal genomströmning och dränering — det rätta valet för våt finsiktning och medelgrov dränering där tonnage och avvattning är avgörande. Kompromiss: kortare livslängd, mer nedhängning, kräver bra stöd.
• Tjock tråd, låg öppen area (15–35 %): längre slitagelivslängd och högre styvhet för grov, slipande, torr drift. Kompromiss: lägre genomströmning och en grövre effektiv avskiljningsgräns vid ett givet maskantal.

Praktisk regel: välj den tyngsta tråden som fortfarande ger den öppna area och genomströmning som krävs. Om genomströmningen är den begränsande faktorn, gör tråden tunnare och lägg till stöd; om panelens livslängd är den begränsande faktorn, gör tråden tjockare och acceptera en lägre öppen area. Vid en fast öppningsstorlek kan du endast öka den öppna arean genom att använda en finare tråd som fortfarande klarar driften.

Slätväv, förpressat nät eller holländsk väv för koldrift

Tre vävda konstruktioner täcker kolsiktning, och var och en är anpassad för olika driftsförhållanden.

• Slätväv — varje varptråd passerar växelvis över och under varje inslagstråd, vilket ger en platt duk med enhetliga kvadratiska öppningar. Det är standarden för fin- och medelgrov siktning: avslamning vid 0,5 mm, medelgrov dränering vid 0,5–2,0 mm och finkolåtervinning. Slätväv erbjuder de renaste öppningarna och den högsta öppna arean i det fina intervallet.
• Förpressat (kräppt) nät — varp- och inslagstrådar pressas (kräppas) före vävning så att de låser i varandra vid varje korsning och motstår sidorörelser, vilket ger en styv och stabil panel för grov drift. Kräppt metallnät är standarden för siktning inom gruvdrift och ballast i grova storlekar: grovsiktning av råkol och klassificering på 6–50 mm. Kräppningen ger också rundade yttoppar som släpper ifrån sig våta finpartiklar bättre än platt duk; dubbelkräppning lägger till ett andra kräppningsplan för extra styvhet.
• Holländsk väv — varptråden är grov och inslagstråden är finare och tätt packad, vilket ger en tät, slingrande filteryta utan rena kvadratiska öppningar. Det är en filtreringsväv (vanligtvis klassad till 5–300 µm), inte en siktväv. På en vibrerande kolsikt sätts den igen nästan omedelbart och ger ingen sikteffekt; reservera den för dammuppsamling eller slamfiltrering offline.

För en mer utförlig jämförelse av slätvävda, kypade och holländska konstruktioner, se slätväv vs kypad väv vs holländsk väv, och för paneler för tunga och grova tillämpningar läs pressat trådnät för tung siktning.

Val av legering: 304, 316L eller fjäderstål med hög kolhalt

Legeringen avgör hur panelen havererar — genom nötning, korrosion eller utmattning — och kostnaden följer därefter.

• 304 rostfritt stål (18% Cr, 8% Ni) är standardvalet för våta kolkretsar med neutralt till milt surt vatten. Det står emot rost och organiska syror väl, kan dras till fin tråd och är det mest ekonomiska rostfria alternativet.
• 316L rostfritt stål tillsätter cirka 2% molybden för motståndskraft mot gropfrätning och klorider. Specificera detta när processvattnet är surt, har hög kloridhalt eller när kolet har hög svavelhalt och genererar surt gruvvatten. Prispåslaget är litet i förhållande till kostnaden för tidiga gropfrätningsskador i en DM-krets.
• Fjäderstål med hög kolhalt (65Mn / 60Si2Mn / C72D) dras till betydligt högre draghållfasthet (ungefär 1 500–1 900 MPa) än glödgat rostfritt stål, vilket ger överlägsen nötnings- och utmattningsbeständighet för torra, tunga applikationer som grovsortering. Galvaniserat fjäderstål är vanligt där endast mild korrosion förekommer. Det är inte lämpligt för våta, sura kretsar.
• Mangan — äkta 12–14% Hadfield-manganstål gjuts, det dras inte till fin tråd, så "mangannät" är vanligtvis en marknadsföringsterm för fjäderstålstråd med hög kolhalt. Om en leverantör offererar mangan, be om trådkvaliteten.

Vår fullständiga jämförelse av korrosionsbeständighet hos SS304 vs SS316 trådnät behandlar metallurgin mer på djupet.

Typiska nätspecifikationer för vanliga kolapplikationer

Tabellen nedan är en praktisk utgångspunkt; verifiera mot din partikelstorleksfördelning, tonnage och vattenkemi.

En 0,5 mm avslamningspanel är vanligtvis 24–30 mesh slätväv med 0,35–0,50 mm tråd i 304 eller 316L; en 13 mm klassificeringspanel är en förkrökt duk specificerad efter öppning – ungefär 13 mm öppning med 4–6 mm tråd. Där avvattnings- och sköljningsuppgifter kräver en slitsad, igensättningsfri profil, ersätter många anläggningar med spaltgallerpaneler, vilka beter sig annorlunda än vävd duk och kräver en egen urvalsprocess.

Vanliga fellägen och hur de åtgärdas

De flesta haverier på siktpaneler av metallnät för kol beror på en av fyra orsaker, och var och en har en lösning på specifikationsnivå.

Igensättning och pluggning. Partiklar nära maskstorleken kilas fast i öppningarna och våta finpartiklar bildar en kaka över duken, vilket minskar den öppna arean och svälter kretsen. Åtgärder: öka maskvidden ett steg; byt från slät tvåskaftsväv till korrugerad eller självrensande duk; lägg till ett däck med studsbollar (bollbricka), vattenspray eller siktvärmning; öka vibrationsamplituden vid en något lägre frekvens.

Abrasivt slitage och förstoring av maskvidden. Tråden eroderar företrädesvis vid korrugeringskorsningar, öppningarna förstoras och övergrovt material förorenar produkten. Detta är den dominerande felorsaken vid torr grovsiktning av abrasivt kol och berg. Åtgärder: öka tråddiametern, använd dubbelkorrugering med låsning, byt till fjäderstål med hög kolhalt, minska matningshastigheten och fallhöjden, samt rotera panelerna så att slitaget förblir jämnt.

Utmattningssprickor. Cykliska vibrationer orsakar trådbrott vid de spända kanterna och vid korrugeringskorsningar – synliga som hårsprickor långt innan panelen ser sliten ut. Åtgärder: spänn enligt tillverkarens specifikationer (varken slapp eller trumstram), stöd panelkanterna på gummi- eller polyuretanlister istället för bart stål, använd fjäderhärdad tråd och undvik skarpa krokar som gör hack i tråden.

Korrosion och korrosionsutmattning. Gropfrätning från surt eller salt vatten koncentrerar spänningar och påskyndar sprickbildning. Åtgärder: byt från 304 till 316L, och kontrollera vattenkemin igen när felen hopar sig i den våta änden.

Slakning efter installation är inte ett fel utan ett beteende: ny duk slappnar av under de första timmarna, så efterspänn efter det första skiftet och därefter enligt den normala underhållscykeln.

Panelalternativ och installation

De flesta utbytesdukar av vävt metallnät levereras som rektangulära paneler med krokkanter (krokprofiler) — duken viks och kläms runt en stång eller plattlist för sidospänning på däck. Krokprofilen ska matcha däckets spännskenor. Alternativt levereras paneler förspända på en gummi- eller polyuretanram som bultas fast på tvärbalkar — enklare och snabbare att byta, till en högre initial kostnad.

För mycket grova och krävande applikationer kan paneler beställas med vikta eller rullade kanter, ibland med en kraftigare kanttråd för att förhindra att kanttrådar dras ut. När du specificerar en panel, ange total längd och bredd, maskvidd, kroktyp och profil, tråddiameter, vävtyp och legering.

Oavsett spännmetod ska du spänna jämnt över panelen, arbeta från mitten och utåt, och efterspänna efter inkörning. En korrekt spänd panel ligger platt utan lösa partier och utan veck; både över- och underspänning orsakar förtida haveri.

FAQ

Vilken metallduk är bäst för klassificering av 13 mm rent kol? Specificera förpressad metallduk efter maskvidd — ungefär 13 mm öppning med 4–6 mm tråd. Den pressade låsningen håller den grova panelen stabil under belastning; både 304 rostfritt och 65Mn fjäderstål fungerar, där 65Mn föredras för torr, nötande drift.

Hur omvandlar jag mesh-tal till maskvidd i mm? Maskvidd (mm) = 25,4 ÷ mesh − tråddiameter (mm). För 30 mesh med 0,45 mm tråd: 25,4 ÷ 30 − 0,45 = 0,40 mm. Ange alltid tråddiametern tillsammans med mesh-talet — enbart ”30 mesh” är otillräckligt specificerat.

Bör jag använda 304 eller 316L för siktduk för kol? Utgå från vattenkemin. 304 hanterar neutralt till milt surt vatten och är standardvalet kostnadsmässigt. Gå över till 316L när vattnet är surt, kloridrikt eller kolet har hög svavelhalt – molybdeninnehållet motstår den gropfrätning som förkortar livslängden för paneler i 304.

Varför sätts min finsikt igen, och hur åtgärdas det? Igensättning beror på att partiklar nära maskvidden kilas fast samt att fuktigt finmaterial kakas ihop. Öka maskvidden ett steg, montera ett däck med studsbollar eller vattenspray, använd självrensande vågpressad duk eller värm upp sikten. Om igensättningen är allvarlig, överväg om en kiltrådsspaltprofil passar bättre för uppgiften.

Är holländsk väv lämplig för kolsiktning? Nej. Holländsk väv är en filtreringskonstruktion med ett slingrande, tätt packat inslag som erbjuder retention i mikronområdet men ingen ren sorteringsöppning. På en vibrerande kolsikt sätts den igen omedelbart. Använd slätvävt eller vågpressat kvadratiskt nät för sortering; spara holländsk väv till slam- eller dammfiltrering.

Skräddarsydda siktpaneler från KAIFIL

Varje kolanläggning siktar olika materialflöden, så standardrullar passar sällan bra. KAIFIL tillverkar skräddarsydda siktpaneler i rostfritt stål och fjäderstål för vibrerande siktar, tillskurna efter dina däcksmått, med den maskvidd, tråddiameter, vävtyp och legering du anger – inklusive alternativ för spännkant, vikta och förspända kanter. Skicka dina siktmått och driftsförhållanden (sorteringsstorlek, tonnage, vattenkemi) eller en ritning, så kommer våra ingenjörer att rekommendera konstruktionen och leverera måttanpassade paneler med korta leveranstider. Kontakta KAIFIL för skräddarsydd tillverkning av trådnät eller utgå från vårt sortiment av vävt trådnät för att matcha en standardduk.

Källor

• ISO 9044:2016, Industriell metalltrådsduk — Tekniska krav och provning, Internationella standardiseringsorganisationen.
• ASTM E2016-06, Standardspecifikation för industriell metalltrådsduk, ASTM International.
• ASTM E11-22, Standardspecifikation för vävd metalltrådsduk för analyssiktar och analyssiktar, ASTM International.
• ISO 3310-1:2016, Analyssiktar — Tekniska krav och provning — Del 1: Analyssiktar av metalltrådsduk, Internationella standardiseringsorganisationen.
• Leonard, J.W. (red.), Coal Preparation, 5:e uppl., Society for Mining, Metallurgy & Exploration (SME), 1991.