快開式隔膜壓濾機在某選煤廠的應用

孫曉豪

吉林海溝黃金礦業有限責任公司

快開式隔膜壓濾機在某選煤廠的應用

孫曉豪

吉林海溝黃金礦業有限責任公司

為解決某選煤廠脫水系統存在的問題，采用KZG型壓濾機代替2臺圓盤真空過濾機，并進行了浮選精煤脫水系統工藝改造。生產實踐表明，有效解決了原過濾機脫水效率低、效果差的問題，并為該廠贏得了一定的經濟效益。

快開式隔膜壓濾機；應用；效果

某選煤廠是一座中心選煤廠，原設計生產能力75萬噸/年，采用跳汰-浮選聯合流程。經過幾次大規模改造，現設計生產能力已達150萬噸/年。原浮選精煤脫水系統采用了2臺PG116–12型圓盤真空過濾機和1臺GPJ–60A型加壓過濾機，但隨著原煤煤質下降及市場形勢的變化，浮選精煤脫水系統生產能力日益不足，設備處理效果及處理能力變差，導致產品水分不能滿足用戶需求，嚴重影響了選煤廠的正常生產[1]。為此，該洗煤廠對其進行了改造，引進了1臺KZG600/2000–u/XBK型快開式隔膜壓濾機代替2臺PG116–12型圓盤式真空過濾機，以解決其脫水系統存在的問題。

1 KZG600/2000–u/XBK快開式隔膜壓濾機

1.1 結構

KZG600/2000-U快開式隔膜壓濾機包括機架部分、過濾部分、液壓部分、卸料機構和電器控制部分，主要結構見圖1。

1.1.1 電器控制系統

電氣控制部分是整個系統的控制中心，由電控柜、斷路器、空氣開關、中間繼電器、PLC、變頻器、行程開關、接近開關及觸摸屏等組成。工作方式有手動和自動。

1.1.2 卸料機構

拉板卸料為多次快速拉板系統，它把濾板分為幾組，每組均用鐵鏈相連[3]。拉板時每次拉開一組，并依次拉開所有濾板。該拉板系統的優勢在于多次依次拉開，卸料快，拉板高速，取板低速，自自動化程度高。

1.1.3 過濾系統

過濾開始時，濾漿在進料泵的推動下，經止推板的進料口進入各濾室內，濾漿借助進料泵的壓力進行固液分離，由于過濾介質的左右，是固體留在濾室內，濾液有排料閥排出。若需要含水較低的產品，由于有隔膜濾板的作用，可以在隔膜襯板的進氣口通入壓縮空氣，壓榨濾餅，進一步降低濾餅的水分。

1.1.4 液壓系統

液壓部分是主機完成壓緊和松開的動力裝置，在電氣控制的作用下，通過液壓元件及油泵、油缸來完成系統的部分工作；當系統被液壓站、油缸壓緊時，使之將各個濾室密封，用于過濾；反之，松開時，用于卸料[4]。該機可實現全自動智能化。

1.2 快開式隔膜壓濾機的工作原理

快開式隔膜壓濾機工作中，物料在進料泵的推動下，經止推板的進料口不斷進入各濾室內，濾漿借助進料泵產生的壓力實現固液分離。由于濾布的作用，固體留在濾室內形成濾餅，濾液由排液閥排除，過濾期結束后即停止入料。濾餅的進一步脫水是采用壓縮空氣充填隔膜，由隔膜變形產生兩維方向的壓力，破壞顆粒間形成的拱橋，將殘留在顆粒空隙間的濾液擠出。

（1）對來料的適應能力強，受煤漿粒度組成及黏度影響小。

（2）壓濾速度快。在細煤泥濃度為80 g/L左右時，一次的進料壓濾時間約7 min，且隨著細煤泥濃度的增大過濾時間縮短。

（3）卸料速度快。該機分16次拉板，一次拉開4塊濾板，總卸料時間約6 min。

（4）壓榨濾餅水分低。當進料壓力達到0.8 MPa，濾餅形成后水分達22%。若進一步進行壓濾，在持續壓濾120 s后，濾餅水分將進一步降低。在壓力至1.0 MPa時，濾餅水分達19%～20%。

（5）自動化程度高。該機采用西門子S7-300PLC可編程序控制，能夠實現完全自動控制，壓力、液位、料位等自動采集檢測。同時能夠實現了對附屬設備的全自動控制。

2 應用效果

該選煤廠自從完成對浮選精煤脫水系統改造以后，快開式隔膜壓濾機與加壓過濾機配合作業，浮選精煤首先自流到儲料桶[5]。由于儲料桶底流粒度相對較粗，故采用加壓過濾機脫水，溢流粒度相對較細，采用快開式隔膜壓濾機脫水，應用效果良好[6]。

2.1 壓濾效果分析

圖1 快開式隔膜壓濾機結構示意圖

表1 浮選精煤篩分實驗表

表2 快開式隔膜壓濾機與真空過濾機的濾餅水分對比表

經過改造，對浮選精煤進行三次篩分試驗分析（見表1）。由于快開式隔膜壓濾機不受物料粒度影響，壓濾周期短，有效提高了浮選精煤脫水能力，確保了生產的穩定性。而且，KZG600/2000-U型快開式隔膜壓濾機通過隔膜壓榨進一步脫水，有效降低了濾餅水分。

通過對圓盤式真空過濾機和KZG600/2000-U型快開式隔膜壓濾機過濾產品進行5次取制樣化驗分析（見表2）。可以看出快開式隔膜壓濾機產品較真空過濾機產品水分低，這樣不但保證了產品質量，滿足了用戶要求，而且節約了運輸成本。

2.2 經濟效益分析

改造后，快開式隔膜壓濾機相對真空過濾機耗電量低，1臺快開式隔膜壓濾機功率為83.5KW，若按兩臺過濾機總功率為458KW，每天生產16h，年生產330d計算，每年可節約用電（458-83.5）×18×330=222.4530（萬KW·h）。同時，增加了對煤泥量的回收。改造前，當煤泥水出現問題時，選煤廠采取外排方式來確保正常生產。改造后，每天可處理約60噸煤泥。這樣不僅改善了環境，而且，如按30噸/年產330d計算，則每年節約成本59萬余元。

3 結語

快開式壓濾機在該洗煤廠投產以來，對浮選精煤進行脫水回收，提高了生產效率，優化了工藝流程，減輕了工人的勞動強度，提高了選煤廠的自動化水平。同時增加了處理量，優化了產品結構，為選煤廠贏得了較好的經濟效益和社會效益。

[1]劉俊星.快開式高壓隔膜壓濾機的工作原理及其應用[J].現代礦業，2010（11）：102-104.

[2]楊毛生，等.煤泥脫水回收設備及其發展方向[J].選煤技術，2011（4）：74-76.

[3]王艷明，等.高灰細泥對煤泥水處理系統的影響[J].潔凈煤技術，2012（5）：28-31.

[4]張明等.預礦化式浮選柱分選粒度較粗煤泥的試驗研究[J].中國煤炭，2011（11）：75-78.