加壓過濾機的技術發展及實踐應用

劉永 朱應坤

摘要：本文介紹了加壓過濾機的發展，以及加壓機的工作過程。加壓過濾機具有高的生產能力、產品水分低、能耗低、全自動化操作等特點，又分析了在應用過程中影響加壓過濾機過濾效果的因素，最后用實例說明了加壓過濾機的實踐應用。

關鍵詞：加壓過濾機；發展；實踐應用

1.前言

浮選精煤采用常規脫水設備脫水效果差，水分偏高；而加壓過濾機工作壓差大，脫水效率高，在一定程度上有效解決了選煤廠浮選精煤水分偏高的問題，備受選煤廠的青睞。因此，關于提高加壓過濾機過濾效果的研究一直是國內外專業人士關注的熱點。

2.加壓過濾機的發展

20世紀90年代初，山東萊蕪煤礦機械有限公司生產的國產GPJ60.3型壓濾機工業樣機，成功應用于八一選煤廠。20世紀90年代中期，中國開始向壓力過濾器的自主研發邁進。在過去十年中，根據市場的需求和用戶的反應，大量的設計改進和海外研究已經展開。第一，第二，第三，第四和第五代壓力過濾已經陸續開發。其技術性能指標已達到國際先進水平，部分地區已超過國外水平，已投入使用近400臺，并已成功推向國際市場。

3.加壓過濾機的結構、工作過程及特點

3.1結構

加壓過濾系統由加壓過濾機主機、輔機、管道及閥門組成。其中主機由盤式過濾機、加壓倉、排料裝置、刮板輸送機、液位裝置及電控系統組成，輔機由高壓風機、低壓風機、入料渣漿泵、給料裝置、氣水分離器及管道、閥門等組成。

3.2工作過程

懸浮液通過進料泵進入過濾器的罐中。加壓空間充滿一定壓力的壓縮空氣。在過濾板上，分配閥和向大氣開放的氣水分離器形成壓力差。在壓力室的內部壓力下，罐內的液體通過浸入懸浮液中的過濾介質排出，并且固體顆粒被收集在過濾介質上以形成濾餅。隨著濾盤的旋轉，濾餅被干燥以降低水分，然后排放到分配閥的排放區域中的刮板輸送機，并由刮板輸送機收集到排放裝置中。這種連續操作，當達到一定量時，排出裝置間歇地從機器排出，整個工作過程自動進行。

3.3技術特點

3.3.1具有較高的生產能力。一般情況下，生產能力可以達到300kg/m2h？800kg/m2h，是真空過濾器生產能力的4？8倍。

3.3.2產品含水量低。當工作壓差為0.3MPa時，濾餅含水量為16%？19%，比真空濾餅低10%？13%。

3.3.3低能耗。當工作壓差為0.25MPa時，浮選精煤得到處理，其煤耗電量僅為真空過濾器的1/4至1/3，節省了大量的電能。

3.3.4全自動操作。液位，物位和排出周期自動調整和控制。自動過程可以很容易地調整，以減少工人的勞動強度。

4.影響加壓過濾機過濾效果的因素

4.1入料濃度

入料濃度對加壓過濾效果有很大影響。一般情況下，入料濃度高時，形成的濾餅厚，耗風量小，濾餅水分高，產量高；入料濃度低時，濾餅薄，耗風量高，濾餅水分低，產量低。入料濃度過低（≤150g/L）時，過濾機濾盤上不能上餅，造成卸餅困難，生產能力下降，耗風量增高；入料濃度過高（≥250g/L）時可以使濾餅增厚，但會造成濾餅水分過高，容易粘卸料槽壁、排料倉壁，影響生產。入料濃度對加壓過濾效果的影響如圖1所示。

4.2工作壓差

作壓差是加壓過濾最重要也是最基本的影響因素。過濾理論和實踐均證明，過濾介質兩側的壓差越高，產品水分越低，生產率越高。工作壓差與脫水效果的關系如圖2所示。

當工作壓力差低于選定值時，通過延長脫水時間來減速。當物料中含有較多粗顆粒或進料濃度較高時，應增加速度以避免過量濾餅；當材料較小時需要適當提高工作壓力并減慢主軸轉速；當進料濃度低時，應降低速度以增加濾餅厚度。濾餅的厚度優選控制在8mm至16mm的范圍內，而主軸速度通常控制在約1min。

4.3主軸轉速

主軸轉速也是影響壓濾效果的一個因素。壓濾機主軸的壓力直接影響加工能力和耗氣量。主軸轉速小時，處理能力小，濾餅水分低，空氣消耗量小；當主軸轉速大時，處理能力大，濾餅水分高，空氣消耗量大。當主軸轉速進一步增加時，處理能力將被逆轉。時間太短，濾餅不會脫落，從而降低處理能力。因此，生產一般速度控制在1min左右，生產實踐表明，使用反吹時，主軸轉速應為小于1.3r/min。

4.4閘板開關

閘板開關到位后，接近開關沒有反饋信號。如果接近開關卡住了會影響其檢測范圍的粘液，或者接近開關遠離接收信號，則取決于所使用的接近開關的類型，接近開關將被移除并擦除附著的粘液。調整接近開關檢測距離以使其適合。接近開關已損壞。更換新的接近開關并調整距離以使其適合。浮選操作失敗和生產前期控制導致浮選精礦粒度組成和進料濃度不穩定，影響加工能力。

5.加壓過濾機的應用

實踐證明，加壓過濾技術是一種國際先進的固液分離技術。目前，加壓過濾機主要用于-0.5mm（或-0.2mm）的浮選精煤和原生煤泥的脫水。

5.1在平朔公司的應用

平朔公司已先后選用山東萊蕪煤礦機械有限公司的20臺120m2加壓過濾機，投入使用18臺。該公司在工作壓差0.25～0.5MPa、煤泥水濃度200～400g/L條件下，設計處理原生煤泥的能力是0.3～0.6t/h·m2，實際處理能力達到了0.75t/h·m2，生產能力90t/臺·時，水分保持在21%左右。平朔選運中心的五個選煤廠利用加壓過濾機在2004年1月到2008年6月共回收煤泥1933萬t，實現了煤泥全部回收。僅2008年一年就回收煤泥550萬t，按平均價260元/t計算，銷售收入達到14.3億元，僅此一年加壓過濾機為平朔公司創造的純利潤超過十億元。以安太堡為例，2007年5月至10月半年時間，平一精煤中摻配煤泥54萬t，增加銷售收入約8600萬元，而且發熱量也很好地滿足了用戶的要求。

5.2在同煤集團的應用

云崗選煤廠應用壓濾機對原煤泥進行脫水。通過前述工藝回收選煤廠煤泥中的0.5-0.35mm粗煤泥后，將-0.35mm煤泥放入減壓過濾器中，回收。在工作壓差為0.3～0.4MPa時，煤泥水濃度為300～400g/L條件下，實際生產能力為60t/臺·，濾餅水分20%～22%，濾餅散裝均勻，均勻在煤制品中混合使用，對煤漿水的處理要求得到很好的滿足。

6.結束語

加壓過濾機在我國發展迅猛，各行業都紛紛選用，對傳統過濾技術起到了革命性的技術進步。加壓過濾技術的發展，必將以其高生產效率，低運行成本、理想的過濾效果，充分體現高產高效的發展原則，其經濟效益和社會效益非常可觀。

參考文獻：

[1]吳式瑜，葉大武，馬劍.中國選煤的發展[J].煤炭加工與綜合利用，2016，（5）：9～11.