影響H1000離心機濾餅中含水量的原因分析

時秋生

【摘要】本文就百萬噸鉀肥項目進口設(shè)備“鋼得?！毙虷1000螺旋、篩網(wǎng)離心機脫水水分問題談起，具體分析濾餅含水量達不到設(shè)計要求所涉及到幾個方面。

【關(guān)鍵詞】滯留時間；剩余濕氣；旋轉(zhuǎn)速度

公司現(xiàn)使用的12臺產(chǎn)品脫水設(shè)備“鋼得?！毙虷1000螺旋、篩網(wǎng)離心機，從現(xiàn)在的使用情況來看，濾餅的水分約為8.65-13.98%，此數(shù)值與離心機合同中的保證值6-8%差別較大；物料在脫水過程中，通過離心力作用將經(jīng)過篩網(wǎng)最初的90%左右含水量被排掉，剩下10%左右的水份是難于脫掉的，這就造成剩余濕氣的增大，根據(jù)幾年的設(shè)備運行情況，造成濾餅水分達不到設(shè)計要求，具體分析涉及到以下幾個方面：

1、剩余的濕氣與滯留時間

增加滯留時間起初時能快速的減少剩余濕氣，但其后效果會越來越小。因此很長的滯留時間，并不能提供經(jīng)濟上的好處，相反地，它減低產(chǎn)量，使用一個大的離心力雖然曲線十分相似，但曲線會向低剩余濕氣及較短的滯留時間方面移動。這些曲線通常在實驗室離心機中決定，而非在螺旋/篩網(wǎng)式離心機中，因為螺旋卷筒刮料器通常會有使固粒層在轉(zhuǎn)鼓中旋轉(zhuǎn)的傾向，轉(zhuǎn)鼓的傾角亦表示固粒餅會不斷地擴展出去，形成固粒層厚度減少，盡管如此，含量銳減及曲線平坦部分之是的過渡地帶，幾乎是一常數(shù)，這就是我們要達到的滯留時間。

2、剩余濕氣與離心因素

離心力的選擇不能只著眼于低濕氣一個方面，同時亦必須考慮到磨損、晶體破裂及粒子失卻等幾個方面。

3、剩余濕氣與固粒層厚度

粒子的大小，在不同厚度的固粒層，對剩余濕氣有著強大的影響力；很粗糙的、不緊密的固體物，脫水容易，因而固粒層厚度對剩余濕氣的影響甚微；微細粒子、不緊密的固體物則具有強大的阻力而使得稍厚的固粒層相當程度地增加剩余濕氣，除非用較長的滯留時間來抵消這影響。

4、剩余濕氣與旋流器的脫氣方式

對12臺離心機的旋流器的脫氣方式進行抽查，3號離心機在脫氣管道連接狀態(tài)及拆開狀態(tài)的濾餅進行含水量測試，脫氣管道在連接狀態(tài)下的濾餅含水量為9.25%，脫氣管道在拆開狀態(tài)下的濾餅含水量為9.35%，這說明脫氣管道的連接狀態(tài)對濾餅的影響不大。

5、剩余濕氣與篩網(wǎng)狀態(tài)

對于離心機篩網(wǎng)使用情況，我們對1號離心機和3號離心機進行了對比；在1號離心機的篩網(wǎng)約運行4-5個月，3號離心機的篩網(wǎng)剛安裝上，兩臺離心機在同樣的給料條件下，3號離心機的濾餅為9.35%，而1號離心機的濾餅含水量為11.78%；在篩網(wǎng)的使用壽命期間，一般地說隨著使用時間的增長，離心機的濾餅會下降，因為篩網(wǎng)的縫隙被磨大。此例有點特別，離心機的濾餅增加。但濾液中的固體含量增加。同時由于篩網(wǎng)表面的磨損出槽會儲存一定的液體，所以為保證濾餅，隨著篩網(wǎng)使用時間的增長和，應(yīng)減少清洗水量；當刮刀與篩網(wǎng)間的間隙超過2mm時，此時需要停機，調(diào)整兩者之間的間隙到1.5mm，隨著篩網(wǎng)磨損量的增大和濾餅含水量的增加，在這種情況下需要更換篩網(wǎng)，以保證濾餅含水量和處理量的正常。

通過離心機帶料運行的實際情況，我們發(fā)現(xiàn)有大量的水在刮刀與篩網(wǎng)支撐架間的部位流到固體排料倉，而且12臺離心機都是同一種情況，這是導致產(chǎn)品含水量增大的主要原因之一；洗滌水噴頭是處在篩網(wǎng)的最大直徑處，開了洗滌水，就減少了堵塞，意味著堵塞是在篩網(wǎng)的最大直徑處，這剛好是濾餅水份大小的關(guān)鍵所在；物料的脫水過程中，在篩網(wǎng)最初的90%水份排掉，剩下10%的水份是難于脫掉的，如果在利用洗滌水來解決堵塞的問題，后果是固體出來的含水量高，因為少了一段脫水最重要的篩網(wǎng)段，同時又加大了水量，不但如此，由于粒子會隨著洗滌液帶走經(jīng)過篩孔漏走的粒子也會非常多。為了解決這個問題，只能在篩網(wǎng)上做文章，可以采用多級錐形篩網(wǎng)，這種篩網(wǎng)在使用上有較大的彈性，在篩網(wǎng)最小的直徑的地方做成小篩孔，而大直徑的地方做成大篩孔；在物料進入篩網(wǎng)的最初階段，水量大而粒子小，因此篩孔必須要小，否則會有大量的粒子經(jīng)過篩孔漏掉；在下一個階段，因為已經(jīng)沒有多少水份，所以可以用較大的篩孔而不會有多少粒子流失，由于搭橋作用，就算篩孔比粒子大很多，也不會漏掉；對于特定的進料量濃度，必須選擇適當?shù)暮Y網(wǎng)組織，使得它可以在進料方面最大程度的液體量分離，其后仍能有足夠的篩網(wǎng)長度作實質(zhì)的離心燥干；所有影響微粒子的失卻及預期中的損傷等因素，都必須在考慮之列。

上述分析目前只是理論上的推斷，效果如何有待于實驗的驗證。

6、剩余濕氣與洗滌水

離心機的濾餅洗滌水量，在兩條給水管線均完全打開時，是5.5立方米/小時。德國篩得力公司/荷蘭天馬公司的經(jīng)驗為正常洗滌水量為60升水/噸產(chǎn)品，如果按20噸/小時生產(chǎn)能力估算，正常量應(yīng)該在1200升/小時；建議給供水線安裝流量計，以根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量（具體待定）調(diào)節(jié)清洗水量流量濾餅含水量的測定值說明在通常工作條件下（供電頻率50Hz/篩籃轉(zhuǎn)速790rpm），為保證篩縫通暢要用洗滌水，因為精細顆粒將被溶解。有濾餅洗滌水的濾餅含水量要比不帶清洗水的濾餅含水量（約低0.5%）；但是，在增加篩籃轉(zhuǎn)速（參考下一點）的條件下，洗滌水對濾餅含水量的影響將變?yōu)樵跊]有洗滌水的情況下，濾餅含水量約降低0.6%；此原因是增加的離心力強迫母液通過濾餅。

7、剩余濕氣與篩網(wǎng)旋轉(zhuǎn)速度

試驗在3號離心機進行，篩網(wǎng)是全新篩網(wǎng)， 不同轉(zhuǎn)速情況下的濾餅含水量如下：

以上實驗結(jié)果說明逐漸增加篩網(wǎng)速度可以降低濾餅含水量，當篩網(wǎng)速度為945rpm時，濾餅含水量能達到大約8%，包括調(diào)節(jié)沖洗水。

為了檢驗逐漸增加篩網(wǎng)速度可以降低濾餅含水量這種結(jié)論，通過對6#、8#離心機電機端的兩個皮帶輪的帶輪基準直徑進行技術(shù)改造，將篩籃和螺旋刮刀的轉(zhuǎn)速，分別由787rpm/mina提到863rpm/mina再提到942rpm/mina，1497rpm/mina提到1573rpm/mina再提到1652rpm/mina；改造完成后，為了進一步了解這兩臺離心機提速后的工作性能，分別在6#、8#、9#離心機在進料同等的條件下進行測試，結(jié)果如下：

通過上述測試數(shù)據(jù)來看，轉(zhuǎn)速的提高可以降低濾餅含水量，但這只 是改善濾餅含水量的一個方面，雖然降低了濾餅含水量，但是隨著設(shè)備轉(zhuǎn)速的提高，機器的磨損也會增大。

8、剩余濕氣與給料粒度分布及濃度

由于給料粒度分布及濃度等原因， 每臺離心機的處理能力與濾餅含水量與離心機合同中（35噸/小時、6%--8%）的保證值差別較大；經(jīng)過5#離心機進料取樣粒度分析結(jié)果如下表：

5#離心機進料取樣粒度分析表

從上面表中可以看出，原粒級和當前進料粒級組成的明顯偏離，目前所用篩網(wǎng)的組織是根據(jù)原粒級的標準來選擇的；要改變現(xiàn)在剩余濕氣增大的現(xiàn)象，只有從兩個方面來做文章，一是根據(jù)目前進料粒度來改變現(xiàn)用篩網(wǎng)的組織，二是進料粒度要滿足現(xiàn)用篩網(wǎng)組織的技術(shù)要求。

參考文獻

[1]《“鋼得?！毙虷1000螺旋、篩網(wǎng)離心機》說明書