劉成功 林麗輝 趙振龍 李志遠

（唐山陸凱科技有限公司）

香蕉篩又名等厚篩，依據(jù)1973年法國布爾斯特萊茵提出的等厚篩分原理，20世紀70年代末，波蘭研制出世界第一臺香蕉篩［1-2］。早期的香蕉篩多用于選煤廠，主要用于分級、脫水、脫介、脫泥等工藝環(huán)節(jié)［3］，這與煤的密度低，對設(shè)備的材質(zhì)和技術(shù)參數(shù)的要求也相應(yīng)較低有關(guān)。20世紀90年代開始，為了適應(yīng)市場競爭，降低生產(chǎn)成本［4］，篩機設(shè)計逐漸走向輕型化，篩機側(cè)板變薄，篩下橫梁變細成為了基本特征，但輕型化的香蕉篩在冶金礦山行業(yè)并不適用。

21世紀初，通過引進國外先進技術(shù)，根據(jù)國內(nèi)冶金礦山行業(yè)的特點，LKBB-Ι系列重型香蕉篩研發(fā)成功。目前，該系列香蕉篩已在國內(nèi)外大型及超大型金屬礦山破碎篩分環(huán)節(jié)得到廣泛應(yīng)用。

1 LKBB-Ι系列香蕉篩工作原理及結(jié)構(gòu)特點

1.1 LKBB-Ι系列香蕉篩工作原理

香蕉篩依據(jù)等厚篩分原理設(shè)計，篩面采用不同傾角的布置方式，篩面角度可分為3個、5個、7個等不同角度段，篩機最大安裝角度25°。通過單個驅(qū)動電機，帶動2個安裝于振動大梁上的箱式激振器，實現(xiàn)篩機整機的強制直線振動［5］。圖1為香蕉篩的結(jié)構(gòu)示意。

香蕉篩入料端采用大傾角布置，可使物料快速運動，快速分層，大塊物料能較快地穿過陡坡，這種較早的分層能使小塊的顆粒更快靠近篩面，強化透篩效果。隨著篩面傾角的減小，物料的流動速度降低，使篩上物料保持相同的厚度，易于物料的翻轉(zhuǎn)和松散，增加了近篩縫尺寸顆粒的透篩機率，從而提高了篩機的篩分效率［6］。圖2為香蕉篩篩分過程的原理示意。

1.2 LKBB-Ι系列香蕉篩與傳統(tǒng)圓振動篩對比

圓振動篩早期在金屬礦山應(yīng)用較廣泛，常應(yīng)用于中碎、細碎閉路篩分工藝環(huán)節(jié)，圖3為常見的圓振動篩篩分原理示意。圓振動篩采用一個或兩個振動電機，驅(qū)動安裝于篩箱兩側(cè)的激振器，激振力通過主軸帶動篩箱并傳遞到篩面，使自由振動的篩箱產(chǎn)生近似圓形軌跡的振動，此種振動形式為強制同步振動。一般2.4 m寬度以下的篩機采用單軸驅(qū)動，3 m以上寬度的篩機采用雙軸驅(qū)動。

圓振動篩篩機的安裝角度一般為25°，篩面傾角單一，料流運動速度快，有效篩分時間短，篩面利用率低，篩分效率低。表1給出了LKBB-I系列香蕉篩與圓振動篩的性能特點［7-8］。

2 LKBB-Ι系列香蕉篩在大型礦山的應(yīng)用

2.1 高壓輥磨機閉路破碎環(huán)節(jié)的應(yīng)用

河北鋼鐵集團司家營研山鐵礦年處理鐵礦石1 500萬t，采用三段兩閉路破碎工藝流程，其中細碎采用1臺高壓輥磨機和4臺3.6 m×7.3 m振動篩組成閉路，由于振動篩故障率高，處理量小，制約了磨礦生產(chǎn)能力。2018年，現(xiàn)場采用1臺2LKBB3673型雙層香蕉篩替代原振動篩，聚氨酯篩板上、下層篩篩孔寬分別為25 mm、14 mm，工藝流程見圖4。

通過現(xiàn)場生產(chǎn)考察，2LKBB3673型香蕉篩運行穩(wěn)定、可靠，處理能力超過1 400 t/h，是原振動篩處理能力的2～3倍，平均篩分效率90.91%，較原振動篩提高20多個百分點。2LKBB3673香蕉篩不僅解決了細碎車間處理量的問題，高篩分效率還使合格產(chǎn)品在系統(tǒng)中的循環(huán)量減少，降低了破碎設(shè)備的負荷，工業(yè)應(yīng)用效果顯著。現(xiàn)場2LKBB3673型雙層香蕉篩運行指標見表2，兩種篩子運行參數(shù)對比見表3。

2.2 砂石骨料行業(yè)中的應(yīng)用

首鋼集團有限公司礦業(yè)公司大石河鐵礦1959年建礦，先后建成投產(chǎn)大石河、二馬、裴莊等9個露天采區(qū)，累計形成了3.35億t的排土場固廢資源。經(jīng)檢測，排土場廢石主要為石英巖、片麻巖、花崗巖，性能符合建材產(chǎn)品行業(yè)標準，可用于生產(chǎn)建筑砂石料［9］。

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二馬破碎車間采用三段一閉路流程，見圖5。其細碎系統(tǒng)原采用2臺雙層2.4 m×6.0 m圓振動篩進行濕法篩分。該圓振動篩存在處理量低、分級效率低、故障率高等問題，且分級產(chǎn)品洗泥效果不佳，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量。2020年首鋼礦業(yè)公司采用2臺2LKBB2461型雙層香蕉篩替換原圓振動篩，上、下層篩板選用12 mm×12 mm和6 mm×6 mm方形篩孔。

現(xiàn)場考察表明，在入料含泥量4.37%時，香蕉篩中砂和粗砂產(chǎn)品含泥量均低于0.8%，洗泥效果顯著。香蕉篩整體分級效率91.23%，分級效果顯著。2LKBB2461型香蕉篩運行穩(wěn)定，在保證高分級效率的同時，對細泥的清洗也比較徹底，滿足了現(xiàn)場生產(chǎn)要求。2LKBB2461型香蕉篩現(xiàn)場指標見表4。

2.3 細碎閉路環(huán)節(jié)的應(yīng)用

承德京城集團破碎車間年處理鐵礦石2 000萬t，破碎系統(tǒng)采用三段一閉路流程，見圖6。

細碎預(yù)先檢查篩分原采用6臺雙層3.6 m×6.0 m圓振動篩，上、下層篩孔寬分別為25 mm、14 mm，單臺處理能力約1 000 t/h。由于設(shè)備使用年限久，導(dǎo)致篩機整體性能下降，篩機故障率高，篩板易堵塞，篩上合格粒級含量高，篩分效率僅為62.47%，造成細碎負荷過大，對磨礦環(huán)節(jié)也有一定影響。2019年，開展了2LKBB3661型香蕉篩（上、下層篩孔寬分別為28 mm、14 mm）替代原圓振動篩試驗，結(jié)果見表5。

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試驗結(jié)果表明，相同規(guī)格的香蕉篩篩分效率高出圓振動篩26.70個百分點，篩上合格粒級含量低于圓振動篩13.23個百分點，單臺處理量是圓振動篩的1.5～2倍；2LKBB系列香蕉篩的高篩分效率降低了碎礦設(shè)備的負荷，既滿足生成要求，又節(jié)約了成本。

3 結(jié) 語

（1）LKBB-I系列香蕉篩完全可替代圓振動篩應(yīng)用于各生產(chǎn)現(xiàn)場，篩機性能明顯優(yōu)于圓振動篩，且設(shè)備檢修和維護周期縮短，降低了工人的勞動強度。

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（2）我國礦山大型化、智能化、精細化的不斷推進，對礦山設(shè)備也提出更高的要求，香蕉篩將會以處理能力大、篩分效率高和穩(wěn)定性好等優(yōu)勢逐漸取代傳統(tǒng)的圓振動篩。