スクリーニングの設備は何ですか?種類と選び方ガイド

骨材事業または採掘事業のプラント管理者に、どの機械が最終製品の品質を管理しているかを尋ねると、クラッシャーではなくスクリーンを指摘する可能性が高いと考えられます。スクリーニング装置は、穴の開いた表面を使用してバルク材料をサイズ画分に分離します。開口部より小さい粒子は通過しますが、サイズを超える材料はデッキに沿って移動し、排出またはさらに破砕されます。このシンプルな機能はあらゆる破砕回路の中心にあり、製品仕様への準拠と破砕機の負荷を管理します。スクリーニング装置の主な種類、その仕組み、および適切なスクリーニング装置の選択方法について理解するには、以下をお読みください。

スクリーニング装置とは何ですか?なぜそれが重要なのでしょうか?

スクリーニング装置は、供給材料を 1 つ以上のスクリーニング表面上を通過させることにより、2 つ以上の粒子サイズの画分に分類します。スクリーンの開口部がカットポイントを決定し、デッキの振動または回転運動により、すべての粒子が開口部を見つけるチャンスを確実に得ることができます。

鉱物処理では、スクリーンは 3 つの異なる役割を果たします。

• 事前スクリーニング: 粉砕機の前に微粒子や汚れを除去し、エネルギーの無駄や早期の摩耗を防ぎます。
• 検査スクリーニング: 備蓄する前に過剰な材料を除去することで、最終製品の品質を保護します。
• 最終スクリーニング: 材料の流れを複数の販売可能な製品グレードに分割します。

目詰まり、ペギング、磨耗したメディアなどによってスクリーンの性能が低下すると、粉砕機に供給される飼料の等級が低くなり、製品が規格外となり、下流の洗浄または製砂ステージが不安定になります。スクリーンは振動フィーダー、破砕機、ベルトコンベアと緊密に連携して動作するため、多くの場合、適切なスクリーニング機器を選択することで、プラントが設計のスループットを達成できるかどうかが決まります。

主なスクリーニング装置の種類

さまざまな材料や用途に合わせて、いくつかの機械ファミリーが開発されています。振動スクリーンは採掘および骨材プラントの主流となっています。トロンメル スクリーン、グリズリー スクリーン、ディスク スクリーン、スター スクリーン、バナナ スクリーンは、より特殊な役割を果たします。

振動スクリーン

振動スクリーンは、鉱業および骨材産業の主力製品です。スクリーン ボックスに取り付けられたモーター駆動のバイブレーターが連続的な投擲動作を生成します。材料は上方に跳ね返り、デッキに沿ってさらに着地し、このサイクルを繰り返します。活発な跳ね返りにより層が層に分離され、細かい粒子は底部に移動して開口部を通過し、粗い粒子は排出端に向かって移動します。

2 つの構成でほとんどのアプリケーションをカバーします。傾斜振動スクリーンは 15 ～ 22 度の傾斜で動作し、重力を利用して材料の移動を加速します。これにより、より少ないエネルギー消費で高いスループットが得られ、粗骨材および中骨材の分類に最適です。水平振動スクリーンは低角度で動作し、材料の搬送を完全に振動に頼っており、より正確な分離、湿った粘着性の飼料の取り扱いの改善、および制約のある現場での低い設置高さを実現します。

振動スクリーンはストロークパターンによってさらに分類されます。円運動スクリーンなど YK円形振動ふるい 、単一の偏心ブロックまたはシャフトを使用して、メンテナンスの必要性が低く、シンプルでコスト効率の高い設計を実現します。これは、骨材や鉱石の中程度および微細なスクリーニングに一般的な選択肢です。直線運動スクリーンは、2 つの逆回転エキサイターを使用して直線ストロークを生成し、脱水、脱スライム、および細かい分類の効率を高めます。ほとんどの砂、砂利、石の生産者にとって、複数のデッキを備えた傾斜円運動スクリーンは、生産能力、信頼性、運用コストの最もバランスのとれた組み合わせを提供します。

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トロンメルスクリーン

トロンメル スクリーンは、回転ドラム スクリーンとも呼ばれ、穴のあいた側壁を備えた傾斜した回転シリンダーで構成されています。ドラムが回転すると、材料が内部で転がり落ちます。微細な粒子は穴を通って落下し、大きな粒子が開口端から排出されます。トロンメルは購入価格が低く、供給許容度が高いですが、常にスクリーン表面の約 3 分の 1 のみが稼働しており、機械の設置面積が大きく、湿った繊維状の供給物により開口部が目詰まりする傾向があります。これらの機械は家庭で都市固形廃棄物、堆肥、粘土を多く含む沖積土を選別します。硬岩採石場や従来の骨材プラントでは、依然として振動スクリーンが主要なサイジング作業の標準となっています。

その他の一般的な画面タイプ

いくつかの特殊な機械がスクリーニング内の定義されたニッチを埋めます。

• グリズリー スクリーン: 一定の間隔で配置された平行な鋼棒。一次クラッシャーの前に、通常 100 mm 以上のオーバーサイズの頭皮に取り付けられます。振動グリズリーフィーダーは、頭皮の皮むきと給餌を 1 つのユニットで組み合わせます。
• ディスクスクリーン: 材料を前方に運びながら小さな粒子が隙間から落ちる回転ディスク。粘着性、繊維状、または建設や解体の瓦礫などの汚染された飼料に適しています。
• スター スクリーン: 星型ローター要素を備えたディスク スクリーンのバリエーションで、水分の多い有機材料や堆肥のふるい分けに適しています。
• バナナ スクリーン: 急勾配で始まり平坦になるマルチスロープ デッキ。供給ゾーンでの急速な層薄化と排出近くでの滞留時間を延長し、非常に高い処理量を実現します。

それぞれに役割がありますが、鉱物処理における振動スクリーンの多用途性と設置ベースに匹敵するものはありません。

振動スクリーンはどのように機能しますか?

振動スクリーンの内部構造を理解すると、選択、試運転、日常のトラブルシューティングに役立ちます。コアコンポーネントは次のとおりです。

• スクリーンボックス: デッキを支え、振動を伝達する溶接鋼製ハウジング。
• バイブレーター: ストロークを生成するエキサイター。偏心ブロック バイブレーターはシンプルで安価で、軽から中程度の耐久性のスクリーンに適しています。偏心シャフトバイブレータは、頑丈で大容量の設置向けに、より大きく安定した振幅を生成します。
• スプリングサポート: スクリーンボックスがその固有振動数で振動できるようにしながら、周囲の構造からの振動を遮断します。
• スクリーン媒体：各デッキに固定された織布、ポリウレタンパネル、ゴムマット、またはパンチング鋼板。
• 駆動方式：Vベルトまたは直結で振動子に接続された電動モーター。

分離プロセスでは、2 つの物理的効果が組み合わされます。まず、ストロークの垂直成分が材料を上方に投げ上げ、水平成分が材料をデッキに沿って前進させ、微粒子が最下層に沈着する層状の層を形成します。第二に、スクリーン表面に接触した粒子は開口部に整列して通過しますが、オーバーサイズの粒子は排出端まで継続します。スクリーニング効率は、ストローク振幅、振動周波数、デッキ角度、開口部の形状とサイズによって決まります。飼料が湿っていたり、粘土が含まれている場合、湿った微粒子が培地に付着し、開口面積が減少します。そのため、一部の作業ではスプレーバーを追加したり、ポリウレタンやゴムなどの目詰まり防止培地に切り替えたりすることがあります。

適切なスクリーニング機器の選び方

すべての職務に適合する単一の画面は存在しないため、選択は 5 つの要素の構造化されたレビューに従う必要があります。

1. 素材の特性。 水分、粘土含有量、研磨性、粒子の形状により、スクリーンの種類とメディアが決まります。湿った粘着性のある飼料には、水平方向の動き、目詰まり防止剤、またはスプレーバーが必要です。摩耗性の高い鉱石では、交換コストを抑えるためにポリウレタンまたはゴムデッキが必要です。
2. スループット要件。 スクリーンは、プラントの全量を毎時トン単位で処理する必要があります。ユニットのサイズが小さすぎるとボトルネックが発生します。大型のユニットは資本とエネルギーを無駄にします。デッキ面積 1 平方メートルあたりの定格送り速度をプラントの設計フローに合わせます。
3. サイズカットポイント。 50 mm を超える粗いスキャルピング、5 ～ 50 mm の中程度の分類、および 5 mm 未満の細かいグレーディングには、それぞれ異なるストローク パターン、デッキ角度、メディア開口部が必要です。マルチデッキ スクリーンを使用すると、1 台のマシンから複数の製品を使用できます。
4. 画面メディアの選択。 織金網は、低コストで乾燥した材料に広い開口面積を提供します。ポリウレタンパネルは、長い耐摩耗性、目詰まりの軽減、および騒音の減衰を実現します。ラバースクリーンは、過酷な頭皮処理用途での衝撃を吸収します。ほとんどの植物は、異なるデッキで異なる培地を使用します。
5. 設置と運用の予算。 傾斜したスクリーンには重力の流れを考慮して上昇が必要です。水平スクリーンは背の低い植物にフィットします。初期費用だけではなく、購入価格、消費電力、メディアの交換間隔、計画的なダウンタイムを合わせて比較します。

マシンを最終候補に挙げた後、メーカーに構成を確認し、可能であれば実際のフィードのサンプルをテストします。実際の植物素材はパンフレットの仕様とは常に異なります。一般的な骨材および採掘作業では、YK 円形振動スクリーンは信頼性が高く、メンテナンスの手間がかからないベースラインです。

完全な破砕および選別プラントの選別装置

スクリーンは単独では機能せず、その役割は完全な回路の一部として見た場合にのみ明確になります。 2 つのスクリーニング ステージを備えた一般的な 3 段階破砕プラントは、次のパターンを示します。

1. 振動グリズリーフィーダーは、鉱山から出た骨材をジョークラッシャーに供給し、破砕室に到達する前に天然の微粉を削り取ります。
2. 一次破砕機の排出物は流れを分割するためにふるい分けされます。過小サイズのものは前方に移動し、超過サイズのものはさらなる削減のために破砕機に戻されます。
3. 最終的なふるい分けでは、材料が砂と等級分けされた骨材製品に分割されます。特大品は三次破砕機に戻り、ベルトコンベアで各製品を備蓄場所へ運びます。

この閉回路設計は、スクリーンがすべての粒子の最終決定権を持っているためにのみ可能です。オーバーサイズは仕様を満たすまで工場から出荷できず、破砕機は電力を浪費して摩耗を増大させる過剰な微粉を受け取ることはありません。プロセス制御のレベルは、隣接する装置と調整できるようにサイズ設定および構成されたスクリーニング装置に完全に依存します。

この相互作用が、多くのプロジェクト オーナーがプロセス機械のフルセットに対して単一のサプライヤーを好む理由です。 破砕設備 ジョー、コーン、インパクトクラッシャーなどは、適合する容量のスクリーンで動作する必要があります。 ベルトコンベアシステム あらゆるプロセス段階を結び付けます。すべての機械が 1 つのシステムとして設計されている場合、プラントは定格出力で安定して稼働します。

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要約すると、選別装置は材料をサイズごとに分類し、採掘および骨材作業において破砕機の効率、製品品質、運転コストを制御します。振動スクリーンは、大容量、信頼性の高い性能、簡単なメンテナンスを兼ね備えたこれらの業界の主要な技術です。トロンメル、グリズリー、ディスク、スター、バナナ スクリーンは、より狭いニッチに対応します。適切なスクリーンを選択するということは、材料の特性、スループット、カットポイント、メディアの種類、総運用コストを評価し、メーカーに設計を確認することを意味します。新しいプラントを計画している場合、または既存の回路をアップグレードしている場合は、業界のトン数のほとんどを運ぶスクリーン タイプ (振動スクリーン) から始めて、その周囲に残りのラインを構築します。