轉(zhuǎn)爐濁循環(huán)水系統(tǒng)板框壓濾機(jī)改造

張文斌,王江波,卓慶華,李俊偉,陳彥利

（安陽鋼鐵集團(tuán)有限公司,河南安陽455000）

轉(zhuǎn)爐濁循環(huán)水系統(tǒng)板框壓濾機(jī)改造

張文斌,王江波,卓慶華,李俊偉,陳彥利

（安陽鋼鐵集團(tuán)有限公司,河南安陽455000）

介紹了安鋼100 t轉(zhuǎn)爐濁循環(huán)水系統(tǒng)板框壓濾機(jī)的組成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及運(yùn)行中出現(xiàn)的問題并進(jìn)行了相應(yīng)的設(shè)備改造。

轉(zhuǎn)爐；濁環(huán)水;板框壓濾機(jī);改造;隔膜濾板

1 概述

安鋼100t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉的鋼種有普碳鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、船體用結(jié)構(gòu)鋼、鍋爐用鋼、壓力容器鋼等系列品種。濁循環(huán)水系統(tǒng)是其工程上的配套設(shè)施。采用的板框壓濾機(jī)XMZG120/1000—U，主要參數(shù)：過濾面積：120 m2；濾室數(shù)量：60；過濾壓力：≤0.4 MPa；壓榨能力：≤0.6 MPa；N=7.5 kW。來自轉(zhuǎn)爐煉鋼煙氣除塵濁循環(huán)水系統(tǒng)一文、二文的排水流經(jīng)高架水槽流至粗顆粒分離機(jī)，去除較大的顆粒。然后在流入斜板沉淀池沉淀，出水（浮物指標(biāo)在100 mg/L以下）流入熱水井，再經(jīng)冷卻后回用。斜板沉淀池下部泥漿由泥漿泵加壓送至板框壓濾機(jī)進(jìn)行脫水處理，板框壓濾機(jī)將泥漿進(jìn)行脫水處理成泥餅貯存，定期外運(yùn)。

2 轉(zhuǎn)爐濁循環(huán)水系統(tǒng)板框壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

此板框壓濾機(jī)是大容量、快過濾的分離設(shè)備，在設(shè)計(jì)過程中采用了CAD優(yōu)化設(shè)計(jì)，整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊可靠，自動(dòng)化程度高，選用不同的過濾介質(zhì)，可以過濾不同性能的物料。應(yīng)用于固液兩相分離,可以過濾粘度大、顆粒細(xì)的各種懸浮物料。它主要由過濾機(jī)構(gòu)、壓緊機(jī)構(gòu)、拉板機(jī)構(gòu)、自動(dòng)翻板集液盤、液壓站、泥斗、電器控制部分構(gòu)成。

（1）中間進(jìn)料，污泥迅速充滿濾室，消除腔室壓力差，同時(shí)縮短進(jìn)料時(shí)間。含中心吹風(fēng)裝置。

（2）濾布曲張機(jī)構(gòu)吊桿與彈簧相結(jié)合，自動(dòng)振蕩，卸料干凈利落。

（3）拉板機(jī)構(gòu)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，動(dòng)作靈活，穩(wěn)定可靠，但對(duì)環(huán)境要求高。

（4）自動(dòng)集液盤，結(jié)構(gòu)新穎，減少占地面積。PLC控制移位和復(fù)位，靈敏快速。

（5）采用PLC全自動(dòng)控制。壓濾機(jī)本體、外圍配套設(shè)備及壓濾機(jī)管道系統(tǒng)中各個(gè)自動(dòng)閥門的自動(dòng)控制。

（6）液壓系統(tǒng)液壓元件，高低壓泵互連動(dòng)作，控制主機(jī)及集液盤的動(dòng)作，減少輔助時(shí)間，運(yùn)行更可靠，能耗更低。

（7）主關(guān)件壓緊板、止推板、橫梁的設(shè)計(jì)運(yùn)用計(jì)算機(jī)工作站進(jìn)行了有限元分析，優(yōu)化設(shè)計(jì)后的結(jié)構(gòu)可靠安全。

（8）壓緊板、止推板采用鋼板焊接，探傷后調(diào)質(zhì)處理。

（9）橫梁采用鋼板整體切割調(diào)質(zhì)處理，無焊接、無支架，確保梁板不會(huì)彎曲和變形。

（10）油缸采用機(jī)械擠壓鏡面加工，確保無泄漏。無縫鋼管大油缸保證壓緊的平穩(wěn)性和安全性，并延長油缸的使用壽命。

3 轉(zhuǎn)爐濁環(huán)板框壓濾機(jī)存在的問題

安鋼轉(zhuǎn)爐濁環(huán)板框壓濾機(jī)在日常的維修維護(hù)中也發(fā)現(xiàn)有些部分設(shè)計(jì)不太合理，不是很結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，主要問題如下：

（1）濾板壓榨隔膜由于腐蝕經(jīng)常損壞，每年需大修2次，消耗備件施工費(fèi)約35萬元。大修期間，單臺(tái)運(yùn)行，水質(zhì)明顯進(jìn)一步惡化，導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐濁水懸浮物指標(biāo)達(dá)到150 mg/L以上，屬超標(biāo)運(yùn)行，造成濁環(huán)供水管道結(jié)垢嚴(yán)重，已影響到系統(tǒng)流量，嚴(yán)重時(shí)直接影響生產(chǎn)。設(shè)備月處理污泥約2800 t，日常維修率偏高，工況惡劣，使用過程中，經(jīng)常出現(xiàn)故障。

（2）拉板小車采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，由于日常工作環(huán)境惡劣，液壓系統(tǒng)經(jīng)常受到污染，液壓馬達(dá)經(jīng)常損壞造成拉板器損壞。

（3）拉板小車采用外開式形式的，由于環(huán)境差，油泥多，小車受到污染后動(dòng)作不靈活，造成運(yùn)轉(zhuǎn)不同步，小車也易損壞。

（4）板框壓濾機(jī)在運(yùn)行過程中，壓緊板液壓缸經(jīng)常出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，料斗液壓缸緩慢下滑出現(xiàn)漏料的問題。系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定，經(jīng)過簡單的換閥處理，效果不好，嚴(yán)重時(shí)直接影響壓濾機(jī)的使用。

4 改造方案及效果

針對(duì)現(xiàn)場出現(xiàn)的問題，經(jīng)過摸索實(shí)踐，結(jié)合實(shí)際情況我們對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)。

改造項(xiàng)目1：將分體式濾板壓榨隔膜改為嵌入式隔膜濾板。濾板是壓濾機(jī)的核心過濾元件，濾板材質(zhì)形式及質(zhì)量的不同，會(huì)直接影響到整機(jī)的過濾性能。改造選用的是高強(qiáng)度聚丙烯，其濾板既有橡膠濾板的彈性，又有聚丙烯濾板的韌性、剛性，使濾板壓緊時(shí)密封性能更好，其最大鼓膜壓力達(dá)4 MPa。進(jìn)料過程結(jié)束后，通過對(duì)濾餅進(jìn)行壓榨來提高整機(jī)的脫水效率，增加濾餅的干度，縮短過濾時(shí)間，提高生產(chǎn)率，降低污染和減少勞動(dòng)力。

改造項(xiàng)目2：將液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的拉板小車改為由變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)。由于日常工作環(huán)境惡劣，液壓系統(tǒng)經(jīng)常受到污染，液壓系統(tǒng)及液壓馬達(dá)經(jīng)常損壞，損壞后不易查找原因，改為變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，對(duì)環(huán)境要求不高，事故率大幅下降，且出現(xiàn)問題后易排查原因。

改造項(xiàng)目3：將拉板小車由開放式改為密封式。減少了油泥污染，各部件壽命延長，降低事故率。

改造項(xiàng)目4：經(jīng)過長時(shí)間的摸索，針對(duì)壓緊板液壓缸經(jīng)常出現(xiàn)爬行現(xiàn)象、料斗液壓缸緩慢下滑出現(xiàn)漏料的問題做出如下措施。（1）液壓泵出口增設(shè)單向閥，緩解壓力沖擊造成泵的損壞，同時(shí)也可避免系統(tǒng)油液倒流經(jīng)泵回油箱；（2）壓緊液壓缸前增設(shè)雙單向節(jié)流閥，構(gòu)成回油節(jié)流調(diào)速，從而控制回油流速，使其運(yùn)行平穩(wěn)；（3）料斗液壓缸的液壓回路將電磁閥的中位機(jī)能由“O”型改為“Y”型，并增加液壓鎖和雙單向節(jié)流閥，采用“Y”型中位機(jī)能可以使液控單向閥的進(jìn)油口和控制油口連接油箱，鎖緊效果好；（4）液壓的回油管路上新增回油過濾器，有效避免了系統(tǒng)油液的污染。

5 取得的效果

新改造板框的嵌入式隔膜濾板預(yù)計(jì)使用壽命為3年，年節(jié)約備件費(fèi)20萬元，施工費(fèi)15萬元。其余系統(tǒng)改造后，運(yùn)行平穩(wěn)、維修方便、備品備件互換性好，維修人員勞動(dòng)強(qiáng)度降低等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)轉(zhuǎn)爐濁水懸浮物指標(biāo)降到100 mg/L以下，達(dá)標(biāo)運(yùn)行，提高了一次除塵效果，使一次煙氣達(dá)標(biāo)排放，滿足了國家的環(huán)保要求，設(shè)備維修率大幅下降。操作工工作量大幅度降低，現(xiàn)場工況大大改善，有力的支持了轉(zhuǎn)爐的正常生產(chǎn)。

6 結(jié)束語

安鋼100 t轉(zhuǎn)爐濁環(huán)板框壓濾機(jī)經(jīng)過一系列的改造后，系統(tǒng)運(yùn)行比較穩(wěn)定,使用效果良好,不僅提高了設(shè)備作業(yè)率，而且降低了生產(chǎn)成本，帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。濁環(huán)板框改造的實(shí)踐應(yīng)用，使得濁環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行滿足了生產(chǎn)的需求，為工廠環(huán)保達(dá)標(biāo)提供了保障。

Transformation of the Plate-Frame Press Filter in the Turbid Circulating W ater System of Converter

Zhang Wenbin,Wang Jiangbo,Zhuo Qinghua,Li Junwei,Chen Yanli
(Anyang Iron&Steel Group,Anyang,Henan 455000,China)

The structural characteristics of the plate-frame press filter in the turbid circulating water system of the 100 t converter at Anyang Steel were introduced and problems occurring during operation were presented.Relevant modification of the equipment was also carried out.

converter;turbid circulating water;plate-frame press filter;transformation; membrane plates

TK223.5

B

1006-6764（2015）08-0067-02

2015-05-06

張文斌（1983-），男，2007年畢業(yè)于遼寧科技大學(xué)，大學(xué)本科學(xué)歷，機(jī)械工程師，現(xiàn)從事轉(zhuǎn)爐設(shè)備管理技術(shù)工作。