電石灰制備石灰乳項目新增轉筒篩系統的設計

張永建,楊潤庭,張國豐

(唐山三友化工股份有限公司,河北 唐山 063305)

電石灰制備石灰乳項目新增轉筒篩系統的設計

張永建,楊潤庭,張國豐

(唐山三友化工股份有限公司,河北 唐山 063305)

針對股份公司外購電石灰制備石灰乳項目中,化渣機尾罩排渣過度浪費及排渣大量堆積問題,開展研究、設計;通過自主研發,設計了集化渣和篩分過濾為一體的新型轉筒篩設備,這是以轉筒篩為中心、雜水地槽延遲雜水沉降的電石灰二次化渣、灰水二次吸收、再次利用的新增轉筒篩系統。增加了儲料倉電石灰的沖洗力度,解決了化渣機尾罩排渣清理問題,提高了灰乳的利用率。

轉筒篩;化渣機;電石灰;石灰乳

外購電石灰制備石灰乳項目是股份公司為解決灰乳限量問題,保證純堿生產需求,在壓濾裝置區建設的一條成型電石灰化灰系統。隨著生產的運行,此系統為石灰車間減少了不少壓力,利用廉價電石灰制備石灰乳,相比直接煅燒石灰石化灰,減少了生產鏈條,節約了生產成本,既保證了生產需要,又增加了公司效益。由于生產中化灰機尾罩排渣量較大,造成儲渣桶和化灰機之間排渣大量堆積,難以處理。通過對排渣進行分析發現,排渣化灰不夠徹底,如進行二次化渣,灰乳產量還能有較大提高,同時又能改善現場環境。為此技術中心和有關部門進行研究和討論,最終提出方案,此問題得以解決。

1 方案分析

收集排渣,進行二次化灰和篩分過濾,再次制備出來的石灰乳循環利用,同時解決排渣堆積問題,此種方案已經基本定型。方案概括如下:收集化渣機尾罩排渣,將排渣送入既能化渣又兼有篩分過濾功能的設備(轉筒篩)中進行二次化灰和過濾,過濾后的灰乳從轉筒篩排出,通過地溝進入一個攪拌設備(雜水地槽)以防止其沉降,之后地槽中雜水通過雜水泵打入儲料倉,增加對電石灰的沖洗;同時,灰乳隨化渣機再次攪拌之后流入儲渣桶,和一次化渣出來的石灰乳一起送到石灰車間,以供生產之用。我們稱這個二次化渣系統為:新增轉筒篩系統。

2 新增轉筒篩系統主要設備的設計

2.1 核心設備——轉筒篩的設計

轉筒篩作為新增轉筒篩系統的核心設備,它必須具備既要滿足化渣又要滿足篩分過濾的功能。對轉筒篩的設計,成為此系統最終能否成功的關鍵。為此我們對石灰車間化灰機的結構和堿渣壓濾項目中的轉篩的結構以及本項目中化渣機的結構進行分析和研究,最終結合三者之優勢——采用化灰機前端的化灰機構、壓濾項目中轉篩的篩分結構、化渣機的支撐方式,得出轉筒篩的雛形,即篩體2/3采用化灰結構,1/3采用篩分過濾結構,考慮工作能力、空間合理布局等因素,摒棄化渣機(化灰機)齒輪、齒圈的傳動方式,而采用電機減速機帶動傳動軸傳動,傳動軸兩端支撐的方式,最終完成了對轉筒篩的設計攻關,為轉筒篩系統設計的實現邁出了最堅實的一步。

2.2 防沉降設備——雜水地槽的設計

為了實現灰乳的暫時儲存和最終回收利用,我們引入了雜水地槽,考慮到壓濾廠區特殊的現場環境和天氣條件,防沉降設備(雜水地槽)采用地下式(設備桶體采用水泥制作),從轉筒篩流出的灰乳直接流入地溝,再從地溝排到雜水地槽內,同時地槽也可以收集下雨天由廠區和路面流來的雨水,一機二用;雜水地槽采用攪拌方式防止灰乳沉降,同時地槽桶體含有2個泵池,采用連通器原理,泵池與地槽內液面相平齊,雜水泵采用DCS控制,當地槽內液面達到指定高度時,泵自動開啟,將雜水分別打入到儲料倉和轉筒篩接料槽,進行物料沖刷和二次吸收,從而構成轉筒篩系統的完整液相循環體系。篩分過濾出來的廢石順著轉筒篩螺旋帶掉落到篩口下端的移動皮帶機上,隨皮帶輸送到指定堆料點,由貨車運走,固相循環到此結束。

2.3 電石灰制備石灰乳工藝流程

電石灰制備石灰乳工藝流程及新增轉筒篩系統如圖1所示:

圖1 電石灰制備石灰乳工藝流程及新增轉筒篩系統簡圖

3 使用情況及實施效果

新增轉筒篩系統完成后,化渣機尾罩處排渣被全部排到接料槽沿溜管送到轉筒篩,進行二次化灰、篩分過濾,灰水得以循環使用,廢石量明顯減少(約為原先排渣總量的5‰),系統運行平穩。

由于新增轉筒篩系統的使用,使得電石灰化灰率明顯提高,排渣全部進行二次化灰處理,增加了灰乳的產量,同時雜水(主要是灰乳)用來沖刷儲料倉,又提高了一次化灰的效率;排渣經再次化灰、篩分、過濾,最終只剩下很少的廢石,改善了現場環境,減輕了廢物的清理任務;雜水地槽同時又能收集地表和馬路的雨水,節約了水資源,改善了現場的排水。此系統的設計,保守估計,能為股份公司每年增加效益超過30萬元。

綜上所述,新增轉筒篩的設計是相當成功的,開創了集化渣、篩分過濾為一體的設備設計的先河,也充分體現了機械設備創新設計在化工生產中的突出作用。

[1]唐敬麟.破碎與篩分機械設計選用手冊[M].北京:化學工業出版社,2001

[2]王凱,等.化工設備設計全書——攪拌設備[M].北京:化學工業出版社,2003

[3]運輸機械設計選用手冊編輯委員會.運輸機械設計選用手冊[M].北京:化學工業出版社,1999

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:1005-8370(2011)02-32-02

2010-12-13

張永建(1981—),畢業于河北理工大學,工業設計專業,助理工程師。