在礦物的加工工業(yè)中，細(xì)粒篩分、分級(jí)設(shè)備直接影響到磨礦效率和選別指標(biāo)，特別對(duì)脆性物料減少過(guò)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(jí)機(jī)和固定細(xì)篩進(jìn)行分級(jí)，前者機(jī)體龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、分級(jí)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(chǎn)生過(guò)粉碎而難于回收，并浪費(fèi)大量能量。后者雖然比前者分級(jí)效率有所提高，但離生產(chǎn)指標(biāo)要求有很大差距，且占地面積大。有少數(shù)選礦廠采用振動(dòng)細(xì)篩分級(jí)，雖提高了精礦品位，克服了分級(jí)效率低的不足，但所用的振動(dòng)細(xì)篩工作面積較小，處理能力仍不能滿足生產(chǎn)要求，要滿足生產(chǎn)要求的處理能力，則必須增大篩機(jī)工作面積，那就會(huì)引起設(shè)備質(zhì)量和占地面積加大，也會(huì)給制造、安裝、維修等帶來(lái)麻煩。因此，針對(duì)我國(guó)現(xiàn)有分級(jí)設(shè)備現(xiàn)狀和存在的不足，國(guó)內(nèi)科技人員和工程技術(shù)人員對(duì)分級(jí)用振動(dòng)細(xì)篩機(jī)進(jìn)行了大量研究，開(kāi)發(fā)出若干不同結(jié)構(gòu)形式的用于細(xì)粒分級(jí)的振動(dòng)細(xì)篩，這對(duì)我國(guó)選廠的工藝改革，提高分級(jí)效率和精礦品位具有重要的意義。
1、振動(dòng)細(xì)篩的幾種新結(jié)構(gòu)
    高頻振動(dòng)細(xì)篩是一種新型的分級(jí)設(shè)備，采用德瑞克高頻細(xì)篩，磨礦分級(jí)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(dòng)細(xì)篩，分級(jí)效率高，鐵精礦品位提高1.  14個(gè)百分點(diǎn)，取得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。早在20世紀(jì)80年代，由東北大學(xué)、沈陽(yáng)有色冶金機(jī)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(dòng)細(xì)篩，用于本溪歪頭山礦選廠二段磨礦分級(jí)，在分級(jí)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(dòng)細(xì)篩結(jié)構(gòu)如圖1所示。它由篩箱1、異步電機(jī)2、激振器3、電機(jī)架4、橡膠隔振彈簧5、彈簧下支承座6、可調(diào)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(dòng)篩機(jī)應(yīng)用了聞邦椿教授的雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的自同步理論。
    高頻直線振動(dòng)細(xì)篩雖然在本溪歪頭山鐵礦選廠二段磨礦分級(jí)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(chǎn)要求。為此研制出了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作容易、分級(jí)效率高、處理能力大的多路給料錐形振動(dòng)細(xì)篩和雙向半螺旋振動(dòng)細(xì)篩。
    錐形振動(dòng)細(xì)篩的結(jié)構(gòu)示意圖如2所示。它由單個(gè)或多個(gè)錐形篩框疊加而成，錐形篩框上安裝有數(shù)塊扇形篩面構(gòu)成錐形篩面，2臺(tái)振動(dòng)電機(jī)交叉安裝在電機(jī)座板上，整個(gè)篩機(jī)和坐落在機(jī)座的金屬螺旋彈簧上，當(dāng)2臺(tái)振動(dòng)電機(jī)同步反向回轉(zhuǎn)時(shí)，從中部給到錐面上的物料沿螺旋線軌跡作拋擲運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的分級(jí)。
    雙向半螺旋多層多路給料振動(dòng)細(xì)篩的結(jié)構(gòu)如圖3所示。它是由機(jī)體、隔振彈簧、振動(dòng)電機(jī)和機(jī)座等組成。機(jī)體由進(jìn)料口1、進(jìn)料箱2、箱體4、加強(qiáng)筋5、隔板6、立柱8、粗料排料口13、細(xì)料排料口14、和底盤(pán)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(nèi)裝有數(shù)塊扇形篩板
3、木楔7壓緊構(gòu)成8路篩面。電機(jī)座9采用螺栓與底盤(pán)相聯(lián)，電機(jī)底座上對(duì)稱安裝特性相同的2臺(tái)振動(dòng)電機(jī)。整個(gè)機(jī)體連同振動(dòng)電機(jī)坐落在機(jī)座12上的金屬螺旋彈簧10上。當(dāng)2臺(tái)振動(dòng)電機(jī)同步反向回轉(zhuǎn)時(shí)，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(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的分級(jí)。
2、篩面上物料運(yùn)動(dòng)分析
    當(dāng)2臺(tái)振動(dòng)電機(jī)同步反向回轉(zhuǎn)時(shí)，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(qū)動(dòng)篩機(jī)沿垂直方向振動(dòng)。進(jìn)入料箱的物料，由進(jìn)料箱上與每層篩面對(duì)應(yīng)的料口，把物料分別送到每層篩面上，由于篩機(jī)不停地振動(dòng)，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(xì)物料在下層。當(dāng)物料落下與篩面接觸時(shí)，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(xì)料排料口運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，最終從各自的排料口排出機(jī)外，實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的分級(jí)。圖4示出了物料在篩面上的運(yùn)動(dòng)情況。
3、多層多路給料振動(dòng)細(xì)篩動(dòng)態(tài)特性
    根據(jù)雙向半螺旋多層多路給料振動(dòng)細(xì)篩結(jié)構(gòu)圖，將其簡(jiǎn)化為圖5所示的力學(xué)模型。根據(jù)雙向半螺旋多層多路給料振動(dòng)細(xì)篩力學(xué)模型，建立該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)微分方程為
由(4)式可得振動(dòng)質(zhì)體的振幅γ：和相位差角a。分別為
4、結(jié)論
    (1)多層多路給料振動(dòng)細(xì)篩研制成功，為嚴(yán)格按粒度分級(jí)的細(xì)粒設(shè)備增添了新品種，它是一種創(chuàng)新機(jī)構(gòu)。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、安裝、調(diào)試容易，維修點(diǎn)極少，分級(jí)效率高，處理能力大，與同面積的平面振動(dòng)細(xì)篩相比重量輕，占地面積小等特點(diǎn)。
    (2)多層多路給料振動(dòng)細(xì)篩是適用于細(xì)物料濕式分級(jí)的一種新型設(shè)備，在選礦廠取代雙螺旋分級(jí)機(jī)和固定細(xì)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(dòng)細(xì)篩是一種高效率的細(xì)粒分級(jí)新設(shè)備，打破了按物料密度的近似分級(jí)，實(shí)現(xiàn)了嚴(yán)格按粒度精確分級(jí)，對(duì)于降低磨礦循環(huán)負(fù)荷、減少過(guò)磨、提高精礦品位具有重要意義。