一段磨矿和分级是一个相互关联的作业，也是选矿一个重要的工序。分级在磨矿中有着举足轻重的作用，分级效果的好坏对磨矿机的工作效率有着直接的影响，同时对下步选别作业经济技术指标也有着重要的影响。目前，湿法选矿厂最常用的分级设备是水力旋流器和螺旋分级机。一段磨矿用直线振动筛作为分级设备，在选煤行业应用较广泛，而在黑色或有色金属选厂使用较少。
首钢矿业公司大石河铁矿选矿厂一段磨矿分级共12个系列。多年运行实践证明，一段磨矿分级使用螺旋分级机，工作稳定、可靠，操作方便，但也存在分级效率低、检修工作量大等缺点。为探索分级效率高，运行稳定可靠的生产工艺，大石河铁矿于1985年3月开始在大石河选厂主厂8～11系列球磨机分级饥组中，采用直线振动筛作为检查分级设备。目前，12个系列中，8个系列为MQG2 700 m×3 600 mm格子型球磨机与2FLG-2000mm型高堰式双螺旋分级机构成闭路循环。4个系列为MQC2700 mm x3 600 mm格子型球磨机与ZKB.1856A型直线振动筛构成闭路循环。
1直线筛工作原理及特点
直线振动筛主要由筛箱、振动器、驱动装置等组成。两台电动机分别带动圭轴和副轴旋转，主轴和副轴上设有相同偏心距的重块，激振器工作时，两个轴上的偏心块相位角一致，产生的离心惯性力使物料沿筛面运动。物料在筛面的运动，不是依靠筛面的倾角，雨是取决于筛子的振动方向角。
直线振动筛结构紧凑，强度高，激振力大，振动强烈，筛分效率高，生产率大，耐疲劳，寿命长，维修方便，可靠性好且振动平稳。但两根轴的旋转速度高，故制造和润滑要求高。直线振动筛的返砂量少，返砂量含水少，磨矿机排矿浓度大，磨机胀肚时处理较快，在筛子使用初期时，筛下产品粒度均匀，好球螺旋分级机，它的筛下产品粒度细而又稳定，其粒度特性只受筛孔尺寸约束，不随操作条件而变化，ZKB-1856A型直线振动筛主要技术性能见表1 ZKB-1856A型直线振动筛主要技术性能
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设备名称 |
型号规格/mm |
筛面倾角/（°） |
筛孔尺寸/mm |
振动次数/（r/min） |
振幅/mm |
给矿浓度/% |
电机功率/KW |
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直线振动筛 |
ZKB-1856A |
5 |
1.5～2.5 |
970 |
1～2 |
68 |
2×11 |
2直线振动筛分级试验考察
2.1台时对比
分级对台时影响的对比考察必须选择工作条件类似的系列，大石河铁矿3、4、5、8、9、10、11系列生产的铁精矿主要供给烧结厂使用，产品粒度在70%左右，除分级设备不同以外，原矿性质、磨机型号以以及选别工艺和设备配置等其他工作条件一样，因此选择3、4、5系列与新厂8、9、10、11系列进行对比分析。但由于3、4、5系列在2008年以后生产的铁精矿也主要供球团厂使甩，因此分析时采用了2007年的台时数据，表2是2007年3、4、5、8、9、10、11系列台时统计数据。
从2007年大石河铁矿生产日报台时数据统计情况来看，在工作条件相同的情况下，采用直线筛作为分级设备较采用螺旋分级机作为分级设备能够有效地提高台时。采用螺旋分级机作为分级设备的3.4、5系列平均台时为75. 76 t/h，采用直线筛作为分级设备的8、9、10、11系列平均台时为79. 55 t/h，较3、4、5系列台时提高3. 79 t/h，台时提高幅度为5.00%。
2.2综合考察
为充分了解分级机和直线筛对磨矿分级的影响，做了对比考察，考察结果见表3。
从考察结果看，在台时、磨矿浓度等工作条件基本相同的情况下，8、9、10、11系列的磨矿效率、分级效率、产品粒度、返砂粒度等数据均优于3、4、5系列。8、9、10、11系列平均磨矿效率为1. 35t/(m
3·h)，分级效率为51. 25%，产品- 200目含量为37.4%．返砂中- 200目含量只有0.57%；3、4、5系列平均磨矿效率为0. 98 t／(m
3·h)，分级效率为22.53%，产品- 200目含量为28. 1990，返砂中- 200目含量为11.11%。采用直线筛与螺旋分级机相比，磨矿效率提高0.37 t/(m
3·h)。提高幅度为37. 76%；分级效率提高28. 72%．提高幅度为127.47%；溢流中- 200目含量提高9.21%，提高幅度为32. 67%；返砂中- 200目含量降低10. 54%，降低幅度为94. 87%。
3宜线振动筛使用情况
直线筛与分级机相比，作业率不高是主要的缺点，2007年以前，大石河铁矿8、9、10、11系列因直线筛造成的系统故障停机时间平均在20 h左右，且故障主要集中在传动部位，而螺旋分级机造成的故障停机时间仅为3h。
针对传动部位故障率高的问题，大石河铁矿于2006年开始了直线筛传动方式由万向节传动轴传动改为胶带软连的改造，改造于2007年底完成，有效的提高了直线筛的作业率。通过对2007年和2008年的直线筛和分级机作业率对比情况来看，2007年分级机的故停时间为21.8 h，直线筛的故停时间为71.35 h;2008年分级机故停时间为19.09 h．而直线筛的故停时间为13.07 h。从统计数据来看，分级机的作业率变化不大，但直线筛的作业率却有了很大提高，故障停机时间减少了58.28 h，故停率降低了81. 68%。并且基本达到了分级机的作业水平，这主要得益于直线筛传动方式的改变。
4直线筛与分级机的运行成本比较
设备的运行成本包括设备购买和设备投入运行后的日常使用维护费用即能耗费用和维护费用（未考虑基建、安装和维护人工费）。直线筛日常维护费用为更换直线筛片，其中第一片直线筛约1个月更换一欢；第二片直线筛片为2个月更换一次；第三、四片大约半年以上更换一次；直线筛片目前单价为1700元。分级机日常维护费用为更换分级机2根大轴，并小叶板进行更换，每根大轴约200块小叶板，同时偶尔更换损坏的大叶板，靠球磨机的分级机大轴约3个月更换一次，另一根约4个月更换一次，日常小叶板损坏大约有90～150块／（根·3月）。直线筛使用2台电动机共计21 kW，分级机的使用1台电动机为22 kW．工业用电平均按0.4元／(kW·h)计算。对直线筛和分级机的各种费用进行统计结果见表4。
表4分级机与直线筛运行成本对比
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设备 |
购买费/万元 |
年维护费/万元 |
年使用费/万元 |
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分级机 |
＞30 |
4.97 |
6.97 |
|
直线筛 |
7.80 |
3.74 |
6.65 |
|
节省费用 |
22.2 |
1.16 |
0.32 |
从表4数据来看，采用直线筛比分级机节省投资22.2万元／台，且使用直线筛每年的维护费要比分级机少1.16万元／台；对于一个设计服务年限为20年的选矿厂，可以节省52万／台左右。
5结语
(1)在工作条件相同的情况下，采用直线筛作为分级设备较采用螺旋分级机作为分级设备能够有效的提高台时。大石河铁矿采用直线筛作为分级设备的8、9、10、11系列平均台时达到79.55 t/h，较采用螺旋分级机作为分级设备的3、4、5系列台时提高3.79 t/h，提高幅度为5.0%。
(2)采用直线筛作为分级设备能有效的提高磨矿效率、分级效率、产品粒度、返砂粒度等技术经济指标。大石河铁矿采用直线筛的系列与螺旋分级机的系列相比，磨矿效率提高0. 37t/(m
3·h)，提高幅度为37.76%；分级效率提高28. 72%，提高幅度为127. 47%；溢流中- 200目含量提高9.21%，提高幅度为32. 67%；返砂中- 200目含量降低10.54%，降低幅度为94.87%。
(3)采用软连接的传动方式有效的解决了困扰直线筛作业率提高的问题。通过对传动方式的改造，直线筛的故停率降低了81. 68%，作业率与螺旋分级机基本持平。
(4)采用直线筛比分级机节省投资22.2万元／台，且使用直线筛每年的维护费要比分级机少1.16万元／台。
三门峡富通新能源生产直线式振动筛、滚筒筛等机械设备。
