С быстрым развитием национальной экономики Китая требования к технологии подготовки угля претерпели коренные изменения, а спрос на получение (вторичной) энергии из сырого угля как исходного сырья неуклонно растёт. Большая часть энергетического угля в угледобывающих районах Китая характеризуется высоким содержанием влаги, значительным количеством мелкого угля и пониженным содержанием золы при более мелком размере частиц, что делает его пригодным для комбинированной схемы обогащения — сортировки и промывки. То есть отсеваемый мелкий уголь с низким содержанием золы поступает непосредственно на электростанции и другим потребителям, тогда как крупный уголь подвергается промывке, что повышает производительность и снижает затраты на подготовку угля. Однако в процессе добычи угля, вследствие просачивания воды из угольных пластов, проведения подземных работ по пылеподавлению и недостаточно эффективного управления, внешняя влага добываемого сырого угля нередко превышает 7%. Мокрый мелкий уголь под воздействием внешней влаги и содержания глины склонен слипаться или прилипать к поверхности сита, что приводит к низкой эффективности сортировки и ухудшению технологического процесса. При уровне внешней влаги 7–14% проведение сухой глубинной сортировки мокрого мелкого угля на виброситах обычно оказывается затруднительным. Для решения проблемы сухой глубинной сортировки мокрого мелкого угля в стране и за рубежом были проведены масштабные и углублённые исследования теории сухой сортировки влажных мелких материалов.

　　Что касается оценки сложности сепарации влажного мелкого угля, то в Великобритании был разработан метод определения трудности сухой сепарации влажного мелкого сырого угля (Ши Дэмин, 1986), при котором степень сложности характеризуется индексом технологичности. Этот индекс определяется как время (в секундах), необходимое для выгрузки 12 кг сырого угля фракцией 25–0 мм из вибрационного конуса. Чем больше это время, тем выше значение индекса технологичности и тем сложнее осуществлять сухую сепарацию. Когда значение индекса превышает 5 секунд, сепарация на обычном вибросите становится крайне затруднительной. Кроме того, отмечено, что индекс технологичности зависит от гранулометрического состава угля, содержания влаги (особенно поверхностной), доли аргиллитовых сланцев, а также от характеристической кривой глинистости.

　　В рамках изучения теории сепарации частиц ещё в 1940‑е годы Гаудин в своей книге «Принципы обогащения полезных ископаемых» предложил теорию вероятностной сепарации отдельных частиц, а одновременно Таргарт в своём «Руководстве по обогащению полезных ископаемых» выдвинул теорию вероятностной сепарации отдельных частиц. С появлением вибросит, для описания законов движения частиц в 1950‑е годы Клокхаус предложил формулу средней скорости материала, которая была далее развита Клюге, который ввёл теорию верхнего предела интенсивности проекции: Kv = 3,3. В 1960‑е годы шведский учёный Могенсен, на основе детального исследования теории вероятностной сепарации отдельных частиц, сформулировал принцип вероятностной сепарации, заложивший теоретическую основу для последующего развития вероятностных сит (Чжан Эньгуан, 1990). В 1970‑е годы французский учёный Бурштейн предложил принцип равной толщины просеивания, обеспечивший теоретическую базу для дальнейшего развития сит равной толщины (Чжан Эньгуан, 1990). Согласно этому принципу, ускорение проекции или угол наклона поверхности сита на различных участках регулируются таким образом, чтобы материал в подающем конце обладал большей интенсивностью проекции и более высокой скоростью движения, что способствует быстрому разделению слоёв; при этом в разгрузочном конце ускорение проекции снижается, а скорость выхода материала замедляется, что увеличивает возможность просеивания мелких частиц. Такое распределение обеспечивает практически постоянную или уменьшающуюся толщину материала по всей длине поверхности сита — то есть равную толщину. В 1980‑е годы Чжао Юэмин и Чэнь Цинжу преодолели рамки теории вероятностной сепарации отдельных частиц, предложенных отечественными и зарубежными учёными, и разработали модель распределения вероятности сепарации по группам частиц вдоль длины сита. Они выявили необычное явление восходящего характера на кривой распределения при сепарации в диапазоне мелких частиц во время сухого просеивания влажного мелкозернистого сырья вследствие сил адгезии между частицами. В 1990‑е годы Беенкен разделил процесс сепарации материала на три зоны — отдельных частиц, тонкого слоя и толстого слоя — и предложил соответствующие кинетические модели для каждой из них; Вайсберг и соавторы (1990) рассматривали расслоение материала на виброситах как мгновенный процесс «взрыва» и разработали модель вероятностной сепарации. В 1994 году Бреретон и соавторы (1994) исследовали влияние технологических параметров сепарационных машин на эффективность сепарации и предложили соответствующие критерии оценки.

　　①Бреретон, Т. и др., 1994, Влияние скорости подачи экрана и его длины на эксплуатационные характеристики.

　　С 1960‑х годов немецкая компания Hein Lehmann, после десятилетий исследований, предложила принцип сепарации посредством напряжения‑расслабления для влажного мелкого угля. Согласно этому принципу, поверхность сита попеременно натягивается и ослабляется, что приводит к её изгибанию и созданию значительного ускорения и деформации отверстий сита. При этом материал поднимается вертикально и перемещается вперёд скачкообразным образом, что обеспечивает эффективное разрыхление и расслоение влажных мелких материалов, позволяя осуществлять плавную сухую глубокую сепарацию (Ши Дэмин, 1986; Шмидт, 1980; Валенцик, 1985).

　　В 1990‑е годы отечественные и зарубежные учёные приступили к изучению микроскопического механизма адгезии влажных мелких материалов и его влияния на процесс сортирования. Немецкие учёные Норгейт и Веллер (1993) в ходе исследований процесса сортирования предложили модель адгезии при обработке влажных мелких материалов. Используя взаимосвязь между параметрами модели и влажностью исходного материала, они успешно прогнозировали влияние изменений влажности сырья на качество продукта и на работу оборудования для сухой сортировки железной руды. Немецкие учёные Холлиндер и Хоберг (1994) рассмотрели модель адгезии влажных мелких материалов, скрепляющихся друг с другом под воздействием поверхностной влаги, с позиции физико‑химических свойств поверхности материалов, а также предложили несколько методов снижения сил адгезии и связывания между влажными мелкими материалами. Китайские специалисты по подготовке угольной продукции на основе обширного практического опыта обобщили эмпирический метод сухой сортировки влажного мелкого угля с низкой частотой и большой амплитудой (Хао Фэнин и др., 1993), а Чжао Юэмин и Лю Чушэн провели дальнейшие глубокие теоретические исследования.

　　Вышеприведённый материал предоставлен компанией Xinxiang Kunlun Screening Machinery Design Co., LTD. Приглашаем представителей всех сфер деятельности обмениваться опытом.

Будем рады, если вы свяжетесь с нами — мы с готовностью окажем вам своё внимание!