Сухая сортировка влажного липкого сырого угля размером менее 13 мм представляет собой сложную задачу как в отечественной, так и в международной технологии грохочения, поскольку такой уголь склеивается в комки, что затрудняет его разрыхление или приводит к его прилипанию к поверхности решётки, уменьшая эффективную площадь просеивания и снижая производительность процесса. Сырой уголь не разрыхляется и не расслаивается, а перемещается единым массивом, что делает завершение грохочения крайне трудным. Поэтому глубокое грохочение мелкозернистого влажного липкого сырого угля является одной из ключевых проблем, требующих безотлагательного решения в данной отрасли.

　　Сито с высокой амплитудой работает на основе большой амплитуды, высокой интенсивности вибрации, относительно низкой частоты колебаний и самочистящейся поверхности сита, что обеспечивает эффективное просеивание влажного липкого сырого угля.

　　Традиционная теория просеивания исходит из того, что процесс просеивания делится на три стадии: разрыхление, расслоение и просеивание; при этом разрыхление является предпосылкой для расслоения. Расслоение — условие завершения процесса просеивания, а просеивание — его конечная цель.

　　Когда влажность сырого угля низкая, а содержание золы невелико, между частицами сырого угля и между ним и сеткой сита отсутствует или крайне слабо проявляется адгезия, вследствие чего сырой уголь хорошо просеивается. При условии, что размер частиц сырого угля меньше размера ячейки сита и между частицами и сеткой существует относительное движение, частицы, меньшие по размеру, чем ячейка сита, способны пройти сквозь него. Однако процесс сортировки мокрого липкого сырого угля существенно отличается. Повышенная вязкость сырого угля затрудняет его разрыхление и расслоение, а его сыпучесть ухудшается. В этом случае для разрыхления и расслоения сырого угля требуется достаточное ускорение относительно сетки. Однако одного лишь ускорения недостаточно, поскольку процесс просеивания мокрого липкого сырого угля требует также пространства и времени. Если поверхность сита колеблется слишком быстро, частицы сырого угля не успевают подниматься, и процесс сортировки оказывается малоэффективным. Кроме того, сам процесс просеивания частиц требует определённого времени для завершения. Большая амплитуда, высокая интенсивность вибрации и низкая частота колебаний высокоамплитудного сита как раз соответствуют этим особенностям процесса сортировки.

　　Теоретически существует предел силы адгезии между частицами сырого угля и между сырым углём и сеткой грохота. Когда сила возбуждения, создаваемая поверхностью грохота, превышает силу адгезии между сырым углём и сеткой, сырой уголь отрывается от сетки, что приводит к разделению его частиц и их активизации, предотвращая засорение грохота и обеспечивая эффективное грохочение. Однако чем мельче частицы и чем выше их вязкость, тем меньше получаемая инерционная сила; следовательно, для отделения более мелких частиц требуется большее ускорение. На практике чрезмерно мелкие частицы не существуют самостоятельно — они всегда прилипают к более крупным, образуя агломераты. Большая амплитуда и высокая интенсивность вибрации способствуют разрушению адгезии между частицами сырого угля, заставляя его просеиваться через решётку.

　　1. Амплитуда

　　Для эффективного устранения засорения отверстий сита мелкими частицами сырого угля используется большая амплитуда колебаний. При выборе технологических параметров грохочения первоочередное внимание следует уделять особенностям сепарации сырого угля. Амплитуду, применяемую в процессе грохочения, необходимо определять экспериментально, а не задавать произвольно. Интенсивность возбуждения, амплитуда и частота взаимосвязаны и должны подбираться с учётом характера движения сырого угля во время грохочения. Диапазон регулировки амплитуды следует постепенно доводить до оптимального в ходе экспериментов, чтобы добиться наилучших результатов сепарации. Выбранный нами диапазон амплитуды может быть скорректирован в пределах 15–25 мм в зависимости от свойств материала.

　　2. Частота

　　Для достижения высокой эффективности просеивания и большой производительности влажные липкие материалы необходимо принудительно разрыхлять, используя большую амплитуду и более низкую частоту. Поскольку просеивание сырого угля требует достаточного времени и пространства, слишком высокая частота препятствует надлежащему разделению слоёв и ухудшает результаты просеивания. Мы выбрали частоту 12 Гц.

　　3. Интенсивность вибрации

　　Интенсивность вибрации — важный показатель, определяемый как отношение ускорения корпуса вибросита к ускорению свободного падения. Как правило, интенсивность вибрации вибросит в Китае составляет от 3 до 4,2. Однако для влажного липкого сырого угля эта величина оказывается слишком низкой. Мы выбрали интенсивность вибрации в диапазоне 5–9. Процесс просеивания влажного липкого сырого угля требует достаточного времени и пространства. Инерционная сила, возникающая при подбрасывании сырого угля, должна преодолевать адгезию между влажным липким сырьём и проволоками сита. При повышении интенсивности вибрации возрастает относительная скорость движения сырого угля по поверхности сита при его обратном падении. Нам необходимо, чтобы слой материала разрыхлялся, чтобы частицы размером меньше ячейки сита действительно контактировали с сеткой, а не чтобы весь слой материала перемещался вверх‑вниз целиком. С точки зрения процесса просеивания увеличение интенсивности вибрации улучшает результаты сортировки, что подтверждено практическими опытами.

　　4. Скорость перемещения материала

　　Частицы сырого угля отрываются от поверхности решётки, когда скорость её возвратно‑поступательного движения достигает максимума. В этот момент скорость поверхности решётки составляет

　　V=Aω=0,012×(π×740/30)=0,93 м/с

　　Скорость движения традиционного вибросита обычно составляет от 0,15 до 0,3 м/с, поэтому скорость движения высокоамплитудного сита более чем в три раза превышает таковую у традиционного вибросита.

　　5. Относительная скорость движения между материалом, падающим обратно на поверхность экрана, и самой поверхностью экрана

　　В процессе сортировки основным фактором, определяющим эффективность просеивания, является относительная скорость движения между сырым углём и поверхностью сита. Когда частицы начинают двигаться вместе с поверхностью сита, их скорость и ускорение совпадают со скоростью и ускорением самой поверхности. Однако в точке отрыва, когда инерционная сила, действующая на частицы, превышает их собственный вес, они отрываются от поверхности сита и совершают баллистическое движение. Под воздействием возбуждающей силы поверхность сита движется по синусоидальной траектории. В точке падения частицы вновь соприкасаются с поверхностью сита и продолжают движение вместе с ней. В момент контакта поверхность сита по‑прежнему движется по окружности, тогда как частицы перемещаются вниз по параболической траектории. На протяжении всего этого процесса относительная скорость движения между поверхностью сита и частицами напрямую влияет на эффективность просеивания.

　　Движение одной частицы по поверхности экрана:

　　Vx=Aωsinωt

　　Vy=Aωcosωt

　　ax=Aω2cosωt

　　ay=Aω2sinωt

　　Скорость в направлении оси y:

　　Vy=Aω=0,012×(π×740/30)=0,93 м/с

　　Скорость работы традиционного вибросита составляет:

　　V普 = Aω = 0,004 × (π × 850 / 30) = 0,356 м/с

　　Расчёты показывают, что скорость выброса сырого угля на высокоамплитудном грохоте в 2,72 раза превышает соответствующую величину для традиционного вибрационного грохота.

　　Практика показала, что мелкие влажные липкие частицы сырого угля во время сортировки всегда прилипают к другим частицам сырого угля или к проволочным сеткам сит, поскольку сила адгезии значительно превышает их собственный вес. Однако по мере увеличения массы агрегата его прочность и жёсткость снижаются. Вследствие различий в свойствах угля — таких как влажность и степень загрязнённости — размер агрегатов также варьируется. Если диаметр частиц агрегата составляет 6 мм, то инерционная сила, возникающая вследствие движения поверхности сита на высокоамплитудном сите, равна:

　　F=Aω2W/g=0,0297 кг

　　Гравитация частиц — это:

　　W=πr³=0,0013 кг

　　Генерируемая инерционная сила в 22,85 раза превышает силу тяжести.

　　Обычные вибрационные грохоты имеют только:

　　F=0,0042 кг

　　Генерируемая инерционная сила составляет 3,23 значения ускорения свободного падения.

　　Следовательно, для преодоления силы адгезии амплитуда колебаний высокочастотного грохота в 7 раз превышает амплитуду обычного грохота.

　　С развитием технологий высокоамплитудные грохоты оснащаются различными системами самоочистки, что позволяет эффективно справляться с глубоким грохочением мелкозернистых влажных липких материалов, таких как бурый уголь, угольная пыль и средний уголь.

　　Экраны с высокой амплитудой обеспечили удовлетворительные результаты в ходе широкого промышленного применения и добились выдающихся достижений как на отечественном, так и на международном уровне, внося вклад в развитие технологий грохочения.

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