臥式刮刀離心機在4A沸石生產中的應用

常亮

【摘 要】 臥式刮刀卸料離心機是連續運轉、間歇操作的過濾式離心機，控制方式為自動控制（也可手動控制）。離心機操作過程中的進料、分離、洗滌、脫水、卸料及濾布再生等過程一般均在全速狀態下完成，單次循環時間短，處理量大，并可獲得較好的過濾（濾餅含水率較低）和洗滌效果。中鋁山東分公司化學品氧化鋁廠在沸石生產流程中引進GKH1600-NA臥式虹吸刮刀卸料離心機，與立式壓濾機相比，具有節能、維護簡單、濾餅含水率低的明顯優勢。

【關鍵詞】 GKH1600-NA離心機 離心過濾 虹吸

中國鋁業山東分公司化學品氧化鋁廠沸石產品區的沸石合格料漿的分離、洗滌、脫水工序在立式壓濾機設備上完成。在沸石產品區的三條生產線上，沸石一線國產立式壓濾機濾餅水分為28-30%，沸石三線LAROX壓濾機濾餅水分23-24%。沸石二線的OK壓濾機已處于停產狀態，目前的在用壓濾機故障率高，經常因各類設備故障影響生產的正常的運行，維修備件費用高昂，濾餅水份偏高。其次，立式壓濾機需要壓縮機、水槽、水泵、涼水塔等相關配套設備，生產操作繁瑣，能耗較高。目前離心機以其自身特點已成功應用在化工、醫藥、食品等行業，化學品氧化鋁廠相關專業人員結合生產工藝，選GKH1600-NA型離心機在4A沸石二線上進行工業生產應用試驗，以實現生產節能降耗的目標。

1 GKH1600-NA離心機主要結構及工作原理

1.1 離心機主要結構

GKH1600-NA離心機主要由螺旋組件、門蓋組件、轉鼓組件、機座殼體組件、虹吸管組件、傳動裝置、液壓系統及電氣控制系統等部件組成。現本機還設有料層控制器裝置，使用時可根據具體情況來設定濾餅層厚度。

1.2 離心機工作原理

我們知道，對于離心過濾而言，增加過濾介質兩側的壓力差或

液面高度均可提高過濾速度，從而提高分離效果。即

V=K（△P/H）=K（H0/H）

式中：V——過濾速度；△P——過濾壓力差；K、K——比例常數；H——濾餅層厚度；H0——液面高度；

虹吸刮刀卸料離心機就是利用這一原理，在過濾介質的另一側。采用虹吸的原理，以增加過濾介質兩側的壓力差來提高過濾速度。位于過濾介質外側的排液用虹吸管吸液口與過濾介質外側液面之間存在著液層HU，它對過濾速度同樣起著作用，即V=K（H0+HU）/H

由上式可知，由于虹吸室造成的附加壓頭HU增加了附加的過濾推動力，從而使過濾速度得以提高（如圖1）。

1.3 主要技術特點

1）與普通刮刀離心機相比，由于增加了虹吸抽力，故過濾能力大大加強，其產量也高得多，且分離后的固相含濕量更低。2）過濾速度可根據使用要求進行任意調節。通過調整虹吸管吸液口的位置，即可實現進料、分離、洗滌、脫水時具有不同的過濾速度，從而使離心機始終在最佳狀態下工作，運行平穩、振動及噪音低。3）殘余濾餅層能夠再生，通過反沖洗網可以改善殘余濾餅和過濾介質的過濾性能。此外，進料前的反沖還可使物料分布更加均勻，從而降低進料時因進料不均勻而引起的不平衡。4）采用液壓和可編程序控制器（PC機）聯合控制，自動化程度高，動作準確可靠。5）隔振基礎設計了減振墊，從而大大減小了機器振動對廠房及設備的危害。

2 GKH1600-NA離心機在4A沸石生產中的應用情況

2.1 現場運行情況

在2012年10月，中鋁山東分公司化學品氧化鋁廠4A沸石產品區安裝一臺GKH1600-NA離心機，用于對4A沸石的晶化合格料漿進行母液分離，在手動試驗獲得基本數據基礎上，經工藝、設備、電氣相關專業人員討論后，進行對原PC機程序自動參數設定，之后即可進行自動操作。離心機操作過程中的進料、分離、脫水、卸料及濾布再生等過程均在全速狀態下自動完成，單次循環時間短，處理量大，并可獲得較好的過濾和洗滌效果。

GKH1600-NA離心機現場自動運行獲得基本生產數據如表1。

2.2 與在用立式壓濾機使用效果對比

（1）能源消耗成本對比。電耗方面：立式壓濾機的高壓水泵、壓縮機、液壓油站等設備的耗電量與與離心機主機設備及附屬設備的耗電基本一致。天燃氣消耗方面：該項目實施后，使用離心機進行分離后的產品水分可降低至15%，目前立式壓濾機的濾餅水分在25%，烘干4A沸石噸蒸水量耗天然氣為110Nm3/噸，項目實施后，產品烘干天然氣降低能源消耗生產成本

[1/（1-25%）-1/（1-15%）]*2.57*110=44.34元/噸

計算式中：2.57為天然氣的單價，元/Nm3

虹吸刮刀卸料離心機的產能為80噸/天，運轉率為95%，年產量為27360噸。項目實施后，年節約成本44.34*27360=121.3萬元。相對于目前立式壓濾機在天燃氣消耗方面離心機具有明顯節能優勢。

（2）設備使用維護方面對比。化學品氧化鋁廠沸石產品區合格料漿的的分離、洗滌、脫水均在立式壓濾機設備上完成。原沸石一線、二線、三線的立式壓濾機相對于離心機存在濾餅水份高、泄漏、維修復雜、維護維修成本高，同時立式壓濾機需配套壓縮機、泵、涼水塔等附屬設備數量較多，操作復雜。離心機在使用維護、操作方面相對簡單。

3 結語

臥式刮刀虹吸離心過濾機在中鋁山東分公司化學品氧化鋁廠4A沸石生產線上的應用，實現了降本增效的效果。由于濾餅水分低，不經過洗滌，其pH值就能達到4A沸石的標準，這對降低洗滌水耗、烘干能耗、燒結法氧化鋁生產堿耗是大有好處的。另外，離心機分離濾餅雜質含量低，提高了4A沸石產品品質。增強沸石產品的市場競爭力。同時為離心機在化學品氧化鋁行業推廣應用奠定了良好基礎。

參考文獻：

[1]施震榮.工業離心機選用手冊.北京：化學工業出版社，2003年10月.

[2]朱有庭.化工設備設計手冊.北京：化學工業出版社，2005年6月.endprint

【摘 要】 臥式刮刀卸料離心機是連續運轉、間歇操作的過濾式離心機，控制方式為自動控制（也可手動控制）。離心機操作過程中的進料、分離、洗滌、脫水、卸料及濾布再生等過程一般均在全速狀態下完成，單次循環時間短，處理量大，并可獲得較好的過濾（濾餅含水率較低）和洗滌效果。中鋁山東分公司化學品氧化鋁廠在沸石生產流程中引進GKH1600-NA臥式虹吸刮刀卸料離心機，與立式壓濾機相比，具有節能、維護簡單、濾餅含水率低的明顯優勢。

【關鍵詞】 GKH1600-NA離心機 離心過濾 虹吸

中國鋁業山東分公司化學品氧化鋁廠沸石產品區的沸石合格料漿的分離、洗滌、脫水工序在立式壓濾機設備上完成。在沸石產品區的三條生產線上，沸石一線國產立式壓濾機濾餅水分為28-30%，沸石三線LAROX壓濾機濾餅水分23-24%。沸石二線的OK壓濾機已處于停產狀態，目前的在用壓濾機故障率高，經常因各類設備故障影響生產的正常的運行，維修備件費用高昂，濾餅水份偏高。其次，立式壓濾機需要壓縮機、水槽、水泵、涼水塔等相關配套設備，生產操作繁瑣，能耗較高。目前離心機以其自身特點已成功應用在化工、醫藥、食品等行業，化學品氧化鋁廠相關專業人員結合生產工藝，選GKH1600-NA型離心機在4A沸石二線上進行工業生產應用試驗，以實現生產節能降耗的目標。

1 GKH1600-NA離心機主要結構及工作原理

1.1 離心機主要結構

GKH1600-NA離心機主要由螺旋組件、門蓋組件、轉鼓組件、機座殼體組件、虹吸管組件、傳動裝置、液壓系統及電氣控制系統等部件組成。現本機還設有料層控制器裝置，使用時可根據具體情況來設定濾餅層厚度。

1.2 離心機工作原理

我們知道，對于離心過濾而言，增加過濾介質兩側的壓力差或

液面高度均可提高過濾速度，從而提高分離效果。即

V=K（△P/H）=K（H0/H）

式中：V——過濾速度；△P——過濾壓力差；K、K——比例常數；H——濾餅層厚度；H0——液面高度；

虹吸刮刀卸料離心機就是利用這一原理，在過濾介質的另一側。采用虹吸的原理，以增加過濾介質兩側的壓力差來提高過濾速度。位于過濾介質外側的排液用虹吸管吸液口與過濾介質外側液面之間存在著液層HU，它對過濾速度同樣起著作用，即V=K（H0+HU）/H

由上式可知，由于虹吸室造成的附加壓頭HU增加了附加的過濾推動力，從而使過濾速度得以提高（如圖1）。

1.3 主要技術特點

1）與普通刮刀離心機相比，由于增加了虹吸抽力，故過濾能力大大加強，其產量也高得多，且分離后的固相含濕量更低。2）過濾速度可根據使用要求進行任意調節。通過調整虹吸管吸液口的位置，即可實現進料、分離、洗滌、脫水時具有不同的過濾速度，從而使離心機始終在最佳狀態下工作，運行平穩、振動及噪音低。3）殘余濾餅層能夠再生，通過反沖洗網可以改善殘余濾餅和過濾介質的過濾性能。此外，進料前的反沖還可使物料分布更加均勻，從而降低進料時因進料不均勻而引起的不平衡。4）采用液壓和可編程序控制器（PC機）聯合控制，自動化程度高，動作準確可靠。5）隔振基礎設計了減振墊，從而大大減小了機器振動對廠房及設備的危害。

2 GKH1600-NA離心機在4A沸石生產中的應用情況

2.1 現場運行情況

在2012年10月，中鋁山東分公司化學品氧化鋁廠4A沸石產品區安裝一臺GKH1600-NA離心機，用于對4A沸石的晶化合格料漿進行母液分離，在手動試驗獲得基本數據基礎上，經工藝、設備、電氣相關專業人員討論后，進行對原PC機程序自動參數設定，之后即可進行自動操作。離心機操作過程中的進料、分離、脫水、卸料及濾布再生等過程均在全速狀態下自動完成，單次循環時間短，處理量大，并可獲得較好的過濾和洗滌效果。

GKH1600-NA離心機現場自動運行獲得基本生產數據如表1。

2.2 與在用立式壓濾機使用效果對比

（1）能源消耗成本對比。電耗方面：立式壓濾機的高壓水泵、壓縮機、液壓油站等設備的耗電量與與離心機主機設備及附屬設備的耗電基本一致。天燃氣消耗方面：該項目實施后，使用離心機進行分離后的產品水分可降低至15%，目前立式壓濾機的濾餅水分在25%，烘干4A沸石噸蒸水量耗天然氣為110Nm3/噸，項目實施后，產品烘干天然氣降低能源消耗生產成本

[1/（1-25%）-1/（1-15%）]*2.57*110=44.34元/噸

計算式中：2.57為天然氣的單價，元/Nm3

虹吸刮刀卸料離心機的產能為80噸/天，運轉率為95%，年產量為27360噸。項目實施后，年節約成本44.34*27360=121.3萬元。相對于目前立式壓濾機在天燃氣消耗方面離心機具有明顯節能優勢。

（2）設備使用維護方面對比。化學品氧化鋁廠沸石產品區合格料漿的的分離、洗滌、脫水均在立式壓濾機設備上完成。原沸石一線、二線、三線的立式壓濾機相對于離心機存在濾餅水份高、泄漏、維修復雜、維護維修成本高，同時立式壓濾機需配套壓縮機、泵、涼水塔等附屬設備數量較多，操作復雜。離心機在使用維護、操作方面相對簡單。

3 結語

臥式刮刀虹吸離心過濾機在中鋁山東分公司化學品氧化鋁廠4A沸石生產線上的應用，實現了降本增效的效果。由于濾餅水分低，不經過洗滌，其pH值就能達到4A沸石的標準，這對降低洗滌水耗、烘干能耗、燒結法氧化鋁生產堿耗是大有好處的。另外，離心機分離濾餅雜質含量低，提高了4A沸石產品品質。增強沸石產品的市場競爭力。同時為離心機在化學品氧化鋁行業推廣應用奠定了良好基礎。

參考文獻：

[1]施震榮.工業離心機選用手冊.北京：化學工業出版社，2003年10月.

[2]朱有庭.化工設備設計手冊.北京：化學工業出版社，2005年6月.endprint

【摘 要】 臥式刮刀卸料離心機是連續運轉、間歇操作的過濾式離心機，控制方式為自動控制（也可手動控制）。離心機操作過程中的進料、分離、洗滌、脫水、卸料及濾布再生等過程一般均在全速狀態下完成，單次循環時間短，處理量大，并可獲得較好的過濾（濾餅含水率較低）和洗滌效果。中鋁山東分公司化學品氧化鋁廠在沸石生產流程中引進GKH1600-NA臥式虹吸刮刀卸料離心機，與立式壓濾機相比，具有節能、維護簡單、濾餅含水率低的明顯優勢。

【關鍵詞】 GKH1600-NA離心機 離心過濾 虹吸

中國鋁業山東分公司化學品氧化鋁廠沸石產品區的沸石合格料漿的分離、洗滌、脫水工序在立式壓濾機設備上完成。在沸石產品區的三條生產線上，沸石一線國產立式壓濾機濾餅水分為28-30%，沸石三線LAROX壓濾機濾餅水分23-24%。沸石二線的OK壓濾機已處于停產狀態，目前的在用壓濾機故障率高，經常因各類設備故障影響生產的正常的運行，維修備件費用高昂，濾餅水份偏高。其次，立式壓濾機需要壓縮機、水槽、水泵、涼水塔等相關配套設備，生產操作繁瑣，能耗較高。目前離心機以其自身特點已成功應用在化工、醫藥、食品等行業，化學品氧化鋁廠相關專業人員結合生產工藝，選GKH1600-NA型離心機在4A沸石二線上進行工業生產應用試驗，以實現生產節能降耗的目標。

1 GKH1600-NA離心機主要結構及工作原理

1.1 離心機主要結構

GKH1600-NA離心機主要由螺旋組件、門蓋組件、轉鼓組件、機座殼體組件、虹吸管組件、傳動裝置、液壓系統及電氣控制系統等部件組成。現本機還設有料層控制器裝置，使用時可根據具體情況來設定濾餅層厚度。

1.2 離心機工作原理

我們知道，對于離心過濾而言，增加過濾介質兩側的壓力差或

液面高度均可提高過濾速度，從而提高分離效果。即

V=K（△P/H）=K（H0/H）

式中：V——過濾速度；△P——過濾壓力差；K、K——比例常數；H——濾餅層厚度；H0——液面高度；

虹吸刮刀卸料離心機就是利用這一原理，在過濾介質的另一側。采用虹吸的原理，以增加過濾介質兩側的壓力差來提高過濾速度。位于過濾介質外側的排液用虹吸管吸液口與過濾介質外側液面之間存在著液層HU，它對過濾速度同樣起著作用，即V=K（H0+HU）/H

由上式可知，由于虹吸室造成的附加壓頭HU增加了附加的過濾推動力，從而使過濾速度得以提高（如圖1）。

1.3 主要技術特點

1）與普通刮刀離心機相比，由于增加了虹吸抽力，故過濾能力大大加強，其產量也高得多，且分離后的固相含濕量更低。2）過濾速度可根據使用要求進行任意調節。通過調整虹吸管吸液口的位置，即可實現進料、分離、洗滌、脫水時具有不同的過濾速度，從而使離心機始終在最佳狀態下工作，運行平穩、振動及噪音低。3）殘余濾餅層能夠再生，通過反沖洗網可以改善殘余濾餅和過濾介質的過濾性能。此外，進料前的反沖還可使物料分布更加均勻，從而降低進料時因進料不均勻而引起的不平衡。4）采用液壓和可編程序控制器（PC機）聯合控制，自動化程度高，動作準確可靠。5）隔振基礎設計了減振墊，從而大大減小了機器振動對廠房及設備的危害。

2 GKH1600-NA離心機在4A沸石生產中的應用情況

2.1 現場運行情況

在2012年10月，中鋁山東分公司化學品氧化鋁廠4A沸石產品區安裝一臺GKH1600-NA離心機，用于對4A沸石的晶化合格料漿進行母液分離，在手動試驗獲得基本數據基礎上，經工藝、設備、電氣相關專業人員討論后，進行對原PC機程序自動參數設定，之后即可進行自動操作。離心機操作過程中的進料、分離、脫水、卸料及濾布再生等過程均在全速狀態下自動完成，單次循環時間短，處理量大，并可獲得較好的過濾和洗滌效果。

GKH1600-NA離心機現場自動運行獲得基本生產數據如表1。

2.2 與在用立式壓濾機使用效果對比

（1）能源消耗成本對比。電耗方面：立式壓濾機的高壓水泵、壓縮機、液壓油站等設備的耗電量與與離心機主機設備及附屬設備的耗電基本一致。天燃氣消耗方面：該項目實施后，使用離心機進行分離后的產品水分可降低至15%，目前立式壓濾機的濾餅水分在25%，烘干4A沸石噸蒸水量耗天然氣為110Nm3/噸，項目實施后，產品烘干天然氣降低能源消耗生產成本

[1/（1-25%）-1/（1-15%）]*2.57*110=44.34元/噸

計算式中：2.57為天然氣的單價，元/Nm3

虹吸刮刀卸料離心機的產能為80噸/天，運轉率為95%，年產量為27360噸。項目實施后，年節約成本44.34*27360=121.3萬元。相對于目前立式壓濾機在天燃氣消耗方面離心機具有明顯節能優勢。

（2）設備使用維護方面對比。化學品氧化鋁廠沸石產品區合格料漿的的分離、洗滌、脫水均在立式壓濾機設備上完成。原沸石一線、二線、三線的立式壓濾機相對于離心機存在濾餅水份高、泄漏、維修復雜、維護維修成本高，同時立式壓濾機需配套壓縮機、泵、涼水塔等附屬設備數量較多，操作復雜。離心機在使用維護、操作方面相對簡單。

3 結語

臥式刮刀虹吸離心過濾機在中鋁山東分公司化學品氧化鋁廠4A沸石生產線上的應用，實現了降本增效的效果。由于濾餅水分低，不經過洗滌，其pH值就能達到4A沸石的標準，這對降低洗滌水耗、烘干能耗、燒結法氧化鋁生產堿耗是大有好處的。另外，離心機分離濾餅雜質含量低，提高了4A沸石產品品質。增強沸石產品的市場競爭力。同時為離心機在化學品氧化鋁行業推廣應用奠定了良好基礎。

參考文獻：

[1]施震榮.工業離心機選用手冊.北京：化學工業出版社，2003年10月.

[2]朱有庭.化工設備設計手冊.北京：化學工業出版社，2005年6月.endprint