快開(kāi)式壓濾機(jī)在赤泥外排中的應(yīng)用

杜永軍 武 斐

摘要:快開(kāi)式壓濾機(jī)吸收了傳統(tǒng)式壓濾機(jī)的特長(zhǎng),引進(jìn)了國(guó)外的先進(jìn)技術(shù),自動(dòng)化程度和工作效率均得到了明顯提高,已經(jīng)在越來(lái)越多氧化鋁廠(chǎng)赤泥排放中發(fā)揮著重要作用。文章首先分析了快開(kāi)式壓濾機(jī)的工作原理和技術(shù)特點(diǎn),最后結(jié)合工程實(shí)例闡述了在赤泥外排中如何使用快開(kāi)式壓濾機(jī)。

關(guān)鍵詞:赤泥外排;氧化鋁;快開(kāi)式壓濾機(jī);液壓系統(tǒng);壓緊板

中圖分類(lèi)號(hào):TD946文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2009)21-0053-02

氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的赤泥,赤泥屬?gòu)?qiáng)堿性有害殘?jiān)?含水率高,容重約為700～1000kg/m3,比表面積為0.5～0.8m2/g。赤泥外排系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在氧化鋁廠(chǎng)設(shè)計(jì)中占據(jù)舉足輕重的地位,壓濾機(jī)是赤泥外排系統(tǒng)的重要組成部分,因此需要給予高度重視。本文結(jié)合快開(kāi)式壓濾機(jī)的工作原理、技術(shù)特點(diǎn)和影響因素,分析了壓濾機(jī)在赤泥外排中的作用,并結(jié)合工程實(shí)例,闡述了在赤泥外排中如何選擇使用快開(kāi)式壓濾機(jī)。

一、快開(kāi)式壓濾機(jī)的工作原理

快開(kāi)式壓濾機(jī)一般是由尾板、主梁、濾板組、中間板、壓緊板、移動(dòng)油缸、電機(jī)傳動(dòng)裝置、液壓站和PLC控制裝置等組成。在工作時(shí),油缸體上方的活塞桿推動(dòng)壓緊板,濾板和濾布被壓緊,這樣濾漿就能在濾室內(nèi)進(jìn)行過(guò)濾。開(kāi)始過(guò)濾時(shí),進(jìn)料泵推動(dòng)濾漿經(jīng)過(guò)止推板的進(jìn)料口進(jìn)入各濾室內(nèi),濾漿借助進(jìn)料泵產(chǎn)生的壓力進(jìn)行固液分離。固體留在濾室形成濾餅,濾液則由排液閥排出。在電氣系統(tǒng)的作用下,啟動(dòng)卸料裝置。壓緊板松開(kāi),支座位置電機(jī)啟動(dòng),鏈輪、鏈條拉動(dòng)油缸座、壓緊板,拉開(kāi)第一部分濾板。隨后,止推板位置電機(jī)啟動(dòng),帶動(dòng)擱板拉開(kāi)第二部分濾板。通過(guò)電控柜中信號(hào)傳遞,使之反轉(zhuǎn),帶動(dòng)隔板拉開(kāi)所有剩余的濾板,如此循環(huán)。

二、快開(kāi)式壓濾機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)

快開(kāi)式壓濾機(jī)是經(jīng)傳統(tǒng)式壓濾機(jī)改良而成,其設(shè)計(jì)是針對(duì)不易自動(dòng)掉落的物料,所以當(dāng)濾布旋轉(zhuǎn),強(qiáng)制卸餅時(shí),則可使物料自動(dòng)剝落。由于脫水,卸料及濾布清洗的時(shí)間大幅縮短,而使脫水機(jī)的處理能力大增?？扉_(kāi)式壓濾機(jī)具有如下技術(shù)特點(diǎn):

1.壓緊板和移動(dòng)油缸組成液壓頂緊裝置,在移動(dòng)油缸四角安裝四個(gè)輔助單向頂緊油缸,中心安裝一個(gè)雙向作用主動(dòng)缸。移動(dòng)油缸頂部配有輔油箱,用于補(bǔ)給四個(gè)輔助單向頂緊油缸的油量?？梢钥s短頂緊時(shí)間,提高頂緊力和濾板邊緣密封性,使壓緊板受力均勻。

2.壓濾機(jī)主梁材質(zhì)為Q345鋼,具有抗拉強(qiáng)度高、抗沖擊性能好的優(yōu)點(diǎn),可確保安全、穩(wěn)定使用,而且能滿(mǎn)足高壓濾板的要求,不需要考慮主梁變形的問(wèn)題。

3.壓濾機(jī)液壓系統(tǒng)密封圈采用最先進(jìn)的四氟銅材質(zhì)加工而成,可正常運(yùn)行五年不用更換,保證了油缸的密封性和使用靈活性。

4.壓濾機(jī)電器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)為機(jī)-電-液一體化,壓濾全過(guò)程采用PLC控制,操作方便,而且運(yùn)行可靠。

三、氧化鋁技術(shù)改造中的安全管理

快開(kāi)式壓濾機(jī)在引進(jìn)氧化鋁廠(chǎng)過(guò)程中,難免會(huì)引起廠(chǎng)房較大的技術(shù)改造。在技術(shù)改造過(guò)程中,一定要建立建設(shè)單位、生產(chǎn)單位以及工程管理單位共同參與的安全管理網(wǎng)絡(luò),明確各自的安全管理責(zé)任。施工單位負(fù)責(zé)施工人員的安全教育及施工設(shè)施的安全校驗(yàn)、檢查,編制施工過(guò)程的安全技術(shù)措施等。生產(chǎn)單位負(fù)責(zé)向本單位生產(chǎn)操作人員交底,向施工單位提供必要的安全技術(shù)保障,穩(wěn)定生產(chǎn)工藝指標(biāo),為施工現(xiàn)場(chǎng)提供必要的安全施工環(huán)境。管理單位負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)生產(chǎn)與施工的全過(guò)程,審核施工單位的安全技術(shù)措施,當(dāng)施工過(guò)程與生產(chǎn)發(fā)生沖突時(shí),積極組織協(xié)調(diào)解決,為技術(shù)改造項(xiàng)目施工的全過(guò)程負(fù)責(zé)。如此才可以使生產(chǎn)單位、施工單位、項(xiàng)目管理單位緊密地結(jié)合起來(lái),實(shí)行全員、全過(guò)程、全方位的安全管理。安全隱患存在于生產(chǎn)管理和施工管理的全過(guò)程,需要樹(shù)立全員參與的意識(shí),建立安全檢查網(wǎng)絡(luò),依據(jù)技術(shù)改造項(xiàng)目的特點(diǎn),生產(chǎn)單位、施工單位及技術(shù)改造項(xiàng)目的管理單位都必須進(jìn)行安全檢查,形成一個(gè)技術(shù)改造項(xiàng)目安全檢查網(wǎng)絡(luò),檢查出問(wèn)題由管理單位反饋給施工單位進(jìn)行整改,把安全隱患消滅在萌芽狀態(tài),以確保技術(shù)改造施工現(xiàn)場(chǎng)的安全。

四、工程實(shí)例

(一)工程概況

本工程為河南中美鋁業(yè)有限公司壓濾車(chē)間壓濾機(jī)改造工程,采用皮帶傳送外排赤泥。赤泥外排系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參考了工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文及民用建筑設(shè)計(jì)通則。傳送皮帶外伸廠(chǎng)房西山墻體3.75m,壓濾機(jī)壓濾過(guò)后采用皮帶外送排出。鋼筋混凝土保護(hù)層厚度30mm,墊層強(qiáng)度等級(jí)C15,毛石地面及基礎(chǔ)強(qiáng)度等級(jí)為C25,地面面層為C25Ⅰ級(jí)耐堿混凝土。L-4凈長(zhǎng)為3.75m,每處三根,一端與剪力墻三道梁相連接,另一端與壓濾車(chē)間西側(cè)山墻框架柱相連接,共計(jì)10根。增設(shè)的剪力墻長(zhǎng)44m,高4.8m,墻厚0.3m。

(二)壓濾機(jī)選擇應(yīng)考慮的因素

1.自動(dòng)化程度高。早些年氧化鋁使用的壓濾機(jī)自動(dòng)化程度不高,需配置專(zhuān)人操作,這樣就會(huì)造成人力成本高,而且也不利于安全生產(chǎn)。因此壓濾機(jī)自動(dòng)化程度高低是壓濾機(jī)選擇中首要考慮的因素?？扉_(kāi)式壓濾機(jī)則是采用PLC控制,自動(dòng)化程度高。其操作順序是先將止推銷(xiāo)上移,而后油缸座、壓緊板后退,經(jīng)過(guò)三次拉板將料卸完;然后自動(dòng)合板,止推銷(xiāo)下移,油缸壓緊;壓力達(dá)到電接點(diǎn)壓力表上限泵站電機(jī)自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn),隨后就可以進(jìn)料,完成整個(gè)工作循環(huán)。

2.機(jī)架強(qiáng)度高。壓濾機(jī)的機(jī)架是由機(jī)座、壓緊板、止推板和主梁組成。如果機(jī)架的強(qiáng)度滿(mǎn)足不了工作強(qiáng)度要求,長(zhǎng)時(shí)間的使用過(guò)程中機(jī)架會(huì)出現(xiàn)不同程度的變形。一般氧化鋁廠(chǎng)不具備現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)和校正的基本條件,機(jī)架的變形會(huì)引起濾板開(kāi)合不暢、壓力不均勻等現(xiàn)象,最終導(dǎo)致濾板斷裂和濾布損毀等事故,設(shè)備的使用效能就得不到充分發(fā)揮?？扉_(kāi)式壓濾機(jī)機(jī)架采用了國(guó)際上最為陷阱的設(shè)計(jì)技術(shù),主梁材質(zhì)選用的是Q345的橋梁鋼,并使用二氧化碳保護(hù)焊雙面焊接,具有抗拉強(qiáng)度高、抗沖擊性能好等優(yōu)點(diǎn),其安全系數(shù)可達(dá)2.2倍。在這樣高的機(jī)架強(qiáng)度下,壓濾機(jī)可以安全、穩(wěn)定地運(yùn)行,不需要考慮壓濾機(jī)主梁變形所可能引起的一系列問(wèn)題。

3.液壓系統(tǒng)安全可靠。液壓系統(tǒng)作為壓濾機(jī)的執(zhí)行操作系統(tǒng),構(gòu)造極其復(fù)雜,管路體系龐大,是事故頻發(fā)的環(huán)節(jié),而且很難診斷事故原因,難以及時(shí)采取有效的處理措施,影響壓濾機(jī)的工作效率。因此,液壓系統(tǒng)的可靠性問(wèn)題也是壓濾機(jī)選擇中必須考慮的因素。快開(kāi)式壓濾機(jī)液壓系統(tǒng)的密封圈是采用國(guó)際上最先進(jìn)的材質(zhì)制成,可安全、可靠地運(yùn)行多年,無(wú)需更換,具有較高的經(jīng)濟(jì)效益?？扉_(kāi)式壓濾機(jī)的密封性和靈活性有保證,液壓系統(tǒng)具有較高的運(yùn)行穩(wěn)定性。

4.自動(dòng)拉板系統(tǒng)須靈活準(zhǔn)確。壓濾機(jī)拉板系統(tǒng)是壓濾機(jī)工作效率的保證,需具備一定的靈活性和準(zhǔn)確性,而且在換向、開(kāi)合的過(guò)程中,兩種性能需保持協(xié)調(diào)一致。是否具備獨(dú)立的拉板系統(tǒng)也是壓濾機(jī)選擇的需要考慮的一項(xiàng)因素?？扉_(kāi)式壓濾機(jī)是一種間歇性操作的加壓過(guò)濾設(shè)備,集機(jī)、電、液于一體。進(jìn)料方式為兩端進(jìn)料,過(guò)濾速度快、結(jié)構(gòu)合理、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、安全可靠。而且能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)壓緊、保壓、補(bǔ)壓、松開(kāi)、一次拉板、二次拉板、三次拉板等各道工序。

5.濾板強(qiáng)度高。濾板是壓濾機(jī)的主要易損件,一套濾板有近60塊,一塊濾板的價(jià)格幾百至上千元不等,如果濾板強(qiáng)度達(dá)不到要求,不具備經(jīng)久耐用的特性,購(gòu)置設(shè)備的成本將十分高昂。因此,在壓濾機(jī)選擇中應(yīng)優(yōu)先選擇具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度大、壽命長(zhǎng)濾板的壓濾機(jī)。

綜合上述要求,本工程選用KX250/1500型快開(kāi)式壓濾機(jī)。

(三)改造效果

本廠(chǎng)在采用KX250/1500型快開(kāi)式壓濾機(jī)后,由于采用了自動(dòng)化程度較高的控制方式,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)卸料,徹底解決了跑料現(xiàn)象、大大降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度,改善了職工的工作環(huán)境。運(yùn)行狀況表明,快開(kāi)式壓濾機(jī)具有自動(dòng)化程度高、設(shè)備運(yùn)行安全、節(jié)省人力、運(yùn)行成本低、維護(hù)費(fèi)用低、工作效率高等優(yōu)點(diǎn),在赤泥外排中發(fā)揮了重要作用,是一種十分有效的設(shè)備。

五、結(jié)語(yǔ)

快開(kāi)式壓濾機(jī)吸收了傳統(tǒng)式壓濾機(jī)的特長(zhǎng),引進(jìn)了國(guó)外的先進(jìn)技術(shù),自動(dòng)化程度和工作效率均得到了明顯提高,在越來(lái)越多氧化鋁廠(chǎng)赤泥排放中發(fā)揮著重要作用。本文闡述了快開(kāi)式壓濾機(jī)的工作原理和技術(shù)特點(diǎn),分析了氧化鋁廠(chǎng)技術(shù)改造中應(yīng)注意的安全管理要素,最后結(jié)合一個(gè)工程實(shí)例闡述了在赤泥外排系統(tǒng)中怎樣選擇快開(kāi)式壓濾機(jī),實(shí)際運(yùn)行效果表明,快開(kāi)式壓濾機(jī)是赤泥外排系統(tǒng)的有效設(shè)備。

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作者簡(jiǎn)介:杜永軍(1975-),男,黑龍江雞西人,供職于河南煤化集團(tuán)河南中美鋁業(yè)有限公司,研究方向:安裝工程;武斐(1985-),男,河南安陽(yáng)人,供職于河南煤化集團(tuán)河南中美鋁業(yè)有限公司,研究方向:現(xiàn)場(chǎng)工程管理。