濕法磷酸裝置轉臺式過濾機濾布損耗量大的原因分析及對策

李維紅

（甕福（集團）有限責任公司 甕福化工公司，貴州 福泉 550501）

轉臺式過濾機是當前在濕法磷酸領域使用最為廣泛的過濾分離設備之一。甕福（集團）有限責任公司馬場坪工廠磷酸裝置二系統在2010 年開展了翻盤式過濾機改轉臺式過濾機工作，改造選用了某企業生產的160 m2轉臺式過濾機，運行初期至2015 年過濾機運行工況都較好，濾布費用占機物料費用比例也相對穩定。2016 年以后，濾布消耗量均處在一個較高的不正常狀態，每一次出現濾布破損，均進行了原因查找和分析，但開車幾天后，又出現破損。分析轉臺式過濾機濾布頻繁破損的原因，并介紹解決濾布破損的對策措施，為其他企業解決同類問題提供借鑒。

1 轉臺式過濾機濾布破損現象

1.1 濾布破損的典型視覺現象

轉臺式過濾機濾布破損的每一個點離過濾機的原心點半徑均相等，即破損呈現圈狀。但下一次濾布出現破損時，破損圈的半徑并不一定和上一次破損圈相同，半徑可能變小，也可能變大。

1.2 濾布更換的周期無規律

統計近5年的濾布更換情況，發現同一天全部更換的24 張濾布運行周期并不相同，抽取了2020年2月20日至3月13日的濾布更換時間，可觀察到濾布破損更換時間無規律。

2 濾布頻繁破損對機物料成本及過濾機運行率的影響

2.1 濾布頻繁破損對機物料成本的影響

統計2011 年至2020 年3 月轉臺式過濾機濾布消耗數量及成本累計金額，見表1。

表1 轉臺式過濾機濾布消耗數量及費用

由表1可知，2016年后每年濾布消耗量以及相應的費用較2016年以前明顯增加。

2.2 濾布頻繁破損對過濾機運行率的影響

統計2011—2019 年轉臺式過濾機年度平均運行率（見圖1）發現，2016—2019年年度平均運行率較2011—2015年年度平均運行率下降了6.2個百分點，系濾布頻繁破損，非計劃停車多導致。

圖1 2011—2019年轉臺式過濾機年度運行率變化趨勢

3 濾布頻繁破損的原因分析

3.1 加料區防返料擋簾、煙氣罩擋簾發硬

防止料漿返料穿過粗濾區進入濾布再生區所使用的擋簾系采用黑色夾線橡膠板切割制作而成，固定于金屬安裝支架上，與濾布表面緊密貼合；用于職業衛生防護的煙氣罩擋簾采用透明PVC（聚氯乙烯）軟塑料裁剪制作，并固定在金屬網架上自然下垂至濾布表面。轉臺式過濾機運行中逆時針旋轉，磷酸料漿通過泵輸送進過濾機加料箱，經特殊形狀的分配板溢流進濾盤中，進入過濾機的粗濾區，短時間內料漿在濾盤上的流動方向為順時針。停車檢查中發現，與濾布接觸的防返料擋簾和煙氣罩擋簾接觸點很硬，并且已被磨得很鋒利，濾布接觸點一圈都被磨起毛刺，用力一拉濾布就從磨毛點破開。損壞現象表明，破損的原因緣于防返料擋簾、煙氣罩擋簾長期使用后發硬，并且過濾機逆時針運動時，與料漿在粗濾區短時間的順時針流動作用力相反，使得防返料擋簾、煙氣罩擋簾趨于垂直，增大了與濾布的摩擦力。

3.2 過濾機濾盤篩板不平整

濾布與螺旋卸料機刮刀發生接觸是導致濾布破損的一個重要原因。新安裝的轉臺式過濾機經過廠家安裝人員細心地找過水平度，發生刮刀與濾布接觸的概率很低。但經過長期運行的過濾機，會出現真空箱堵塞、篩板固定螺栓腐蝕、檢修期間人員安裝濾布不到位、濾布突冒等問題。尤其在濾布再生效果差的狀態下發生的真空箱堵塞故障，首先需人工拆卸幾千顆螺栓將篩板揭開，然后用鐵制工具敲清或輔以高壓水槍沖洗磷石膏垢塊，最后再回裝?；匮b篩板是一個精細活，與操作人員的細心程度、螺栓的性狀密切相關，當操作人員操作不到位時，可能造成回裝后的過濾機篩板不平整。這些不平整點與卸料刮刀接觸時就會導致濾布異常破損。

3.3 過濾料漿中含有顆粒物

磷酸料漿中所含的顆粒物，一種是停車檢修期間工作人員拆清過濾給料泵進出口管后，垢塊顆粒的遺留；另一種是在反應槽中生成的較堅硬的氟硅酸鉀（鈉）顆粒。在濾布異常破損的原因分析查找中，多次在螺旋卸料機后面的再生噴嘴下找到堅硬的垢塊顆粒。當粒徑稍大一些的鉀、鈉、鈣鹽混合顆?？ㄗr，就出現了圈狀磨損。

3.4 用于濾布再生的噴嘴堵塞，鴨舌沖蝕起槽

轉臺式過濾機的濾布再生系統由兩排共76 組帶噴嘴的噴淋桿一前一后安裝而成，噴嘴使用的是碳化硅材料，濾布再生用水來源于濕法排渣筑壩堆場浸滲出的含磷、氟、硫、鈣、鎂、鋁、鈉、鉀、硅等離子的池水，該池水w（固）為0.068%［1］。系統長期運行后，在儲槽、管道表面形成一層以硫酸鈣為主的垢塊，啟動、停止泵，檢修清理都會導致垢塊顆粒堵塞噴嘴孔洞。當一部分噴嘴堵塞時，濾布再生用水量就會下降，低于130 m3/h，而水壓則從正常工作壓力1.1 MPa上升，最高可達1.5 MPa，噴嘴鴨舌被沖蝕起槽，過于集中的高壓力沖洗水擊打在濾布表面形成了圈狀破損。

3.5 濾布再生系統噴嘴出水口方位錯誤

濾布再生系統噴嘴出水口方位錯誤是濾布出現圈狀破損最為重要的原因。工作人員在過濾機停車拆清噴嘴后，回裝噴嘴不認真，噴嘴出水口本應該調整到水平方位，卻在不經意間變成了垂直于濾布的方位，當過濾機運行一段時間后，部分噴嘴就會出現堵塞，垂直方位的噴嘴背壓升高猶如水刀一般對濾布進行切割。2020年3月9日在排查濾布圈狀破損原因時，在新增的第三排噴淋管上發現了這個由操作原因引起的噴嘴出水口方位錯誤。

4 解決濾布破損問題的對策措施

為解決濾布頻繁破損問題，提高過濾機運行率，降低濾布更換成本，結合上述發現的問題及原因分析，采取如下對策措施。

4.1 更換濾布再生噴淋管組件，并調整加料箱前

擋簾與濾布之間的縫隙

過濾機廠家開發了一款改進型的噴淋組件，共由11 組66 個噴嘴構成，噴嘴一前一后安裝。2020年3月9日使用改進型噴淋管組件替換已使用近10年并因拆清變形的老式噴淋管組件。濾布再生效果得到了較大的改善，磷酸料漿在粗濾區返料距離變短，沒有再出現磷酸料漿穿過粗濾區進入濾布再生區造成磷酸損失的情況。工藝狀況變好后，將加料箱前防返料擋簾與濾布縫隙調整為5 mm，并適當剪短煙氣罩擋簾，使其不與濾布接觸。

4.2 制定過濾機拆清作業指導書，強化過程監管

周期性拆清過濾機部件，包括篩板、加料箱、再生噴頭及過濾器、沖布水槽，是由磷酸生產的物料特性決定的。解決工作人員隨意性作業帶來的隱患，作業指導書是一種很好的方法。通過對標拆清，解決了過濾機濾盤篩板不平整，濾布再生系統噴嘴堵塞、鴨舌沖蝕起槽，噴嘴出水口方位錯誤等關鍵性問題，濾布圈狀破損問題得到了明顯改善。

4.3 停車檢修時清理反應槽料漿

為了防范氟硅酸鹽混合顆粒在裝置人員不知情狀況下在反應槽中堆積，使生產不能正常進行，很有必要利用周期性計劃停車檢修時間定期清理反應槽料漿，既有利于保持反應槽出料口的暢通，又有利于及時發現料漿中顆粒的蹤跡，對減少過濾機濾布破損意義重大。

5 結語

通過對過濾機部件的合理改進和各項對策措施的實施，過濾機濾布的消耗量從2020 年第一季度平均75 張/月下降到4 月的27 張，轉臺式過濾機運行率從2019 年的85.0%提升到2020 年的92.5%，過濾機進入良性運行軌道，對策措施的實施效果明顯。