加壓過濾機(jī)的技術(shù)發(fā)展及實(shí)踐應(yīng)用

劉永 朱應(yīng)坤

摘要：本文介紹了加壓過濾機(jī)的發(fā)展，以及加壓機(jī)的工作過程。加壓過濾機(jī)具有高的生產(chǎn)能力、產(chǎn)品水分低、能耗低、全自動(dòng)化操作等特點(diǎn)，又分析了在應(yīng)用過程中影響加壓過濾機(jī)過濾效果的因素，最后用實(shí)例說明了加壓過濾機(jī)的實(shí)踐應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：加壓過濾機(jī)；發(fā)展；實(shí)踐應(yīng)用

1.前言

浮選精煤采用常規(guī)脫水設(shè)備脫水效果差，水分偏高；而加壓過濾機(jī)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(guān)于提高加壓過濾機(jī)過濾效果的研究一直是國(guó)內(nèi)外專業(yè)人士關(guān)注的熱點(diǎn)。

2.加壓過濾機(jī)的發(fā)展

20世紀(jì)90年代初，山東萊蕪煤礦機(jī)械有限公司生產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)GPJ60.3型壓濾機(jī)工業(yè)樣機(jī)，成功應(yīng)用于八一選煤廠。20世紀(jì)90年代中期，中國(guó)開始向壓力過濾器的自主研發(fā)邁進(jìn)。在過去十年中，根據(jù)市場(chǎng)的需求和用戶的反應(yīng)，大量的設(shè)計(jì)改進(jìn)和海外研究已經(jīng)展開。第一，第二，第三，第四和第五代壓力過濾已經(jīng)陸續(xù)開發(fā)。其技術(shù)性能指標(biāo)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，部分地區(qū)已超過國(guó)外水平，已投入使用近400臺(tái)，并已成功推向國(guó)際市場(chǎng)。

3.加壓過濾機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作過程及特點(diǎn)

3.1結(jié)構(gòu)

加壓過濾系統(tǒng)由加壓過濾機(jī)主機(jī)、輔機(jī)、管道及閥門組成。其中主機(jī)由盤式過濾機(jī)、加壓倉、排料裝置、刮板輸送機(jī)、液位裝置及電控系統(tǒng)組成，輔機(jī)由高壓風(fēng)機(jī)、低壓風(fēng)機(jī)、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(jìn)料泵進(jìn)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(nèi)部壓力下，罐內(nèi)的液體通過浸入懸浮液中的過濾介質(zhì)排出，并且固體顆粒被收集在過濾介質(zhì)上以形成濾餅。隨著濾盤的旋轉(zhuǎn)，濾餅被干燥以降低水分，然后排放到分配閥的排放區(qū)域中的刮板輸送機(jī)，并由刮板輸送機(jī)收集到排放裝置中。這種連續(xù)操作，當(dāng)達(dá)到一定量時(shí)，排出裝置間歇地從機(jī)器排出，整個(gè)工作過程自動(dòng)進(jìn)行。

3.3技術(shù)特點(diǎn)

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

3.3.2產(chǎn)品含水量低。當(dāng)工作壓差為0.3MPa時(shí)，濾餅含水量為16%？19%，比真空濾餅低10%？13%。

3.3.3低能耗。當(dāng)工作壓差為0.25MPa時(shí)，浮選精煤得到處理，其煤耗電量?jī)H為真空過濾器的1/4至1/3，節(jié)省了大量的電能。

3.3.4全自動(dòng)操作。液位，物位和排出周期自動(dòng)調(diào)整和控制。自動(dòng)過程可以很容易地調(diào)整，以減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

4.影響加壓過濾機(jī)過濾效果的因素

4.1入料濃度

入料濃度對(duì)加壓過濾效果有很大影響。一般情況下，入料濃度高時(shí)，形成的濾餅厚，耗風(fēng)量小，濾餅水分高，產(chǎn)量高；入料濃度低時(shí)，濾餅薄，耗風(fēng)量高，濾餅水分低，產(chǎn)量低。入料濃度過低（≤150g/L）時(shí)，過濾機(jī)濾盤上不能上餅，造成卸餅困難，生產(chǎn)能力下降，耗風(fēng)量增高；入料濃度過高（≥250g/L）時(shí)可以使濾餅增厚，但會(huì)造成濾餅水分過高，容易粘卸料槽壁、排料倉壁，影響生產(chǎn)。入料濃度對(duì)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(shí)踐均證明，過濾介質(zhì)兩側(cè)的壓差越高，產(chǎn)品水分越低，生產(chǎn)率越高。工作壓差與脫水效果的關(guān)系如圖2所示。

當(dāng)工作壓力差低于選定值時(shí)，通過延長(zhǎng)脫水時(shí)間來減速。當(dāng)物料中含有較多粗顆粒或進(jìn)料濃度較高時(shí)，應(yīng)增加速度以避免過量濾餅；當(dāng)材料較小時(shí)需要適當(dāng)提高工作壓力并減慢主軸轉(zhuǎn)速；當(dāng)進(jìn)料濃度低時(shí)，應(yīng)降低速度以增加濾餅厚度。濾餅的厚度優(yōu)選控制在8mm至16mm的范圍內(nèi)，而主軸速度通常控制在約1min。

4.3主軸轉(zhuǎn)速

主軸轉(zhuǎn)速也是影響壓濾效果的一個(gè)因素。壓濾機(jī)主軸的壓力直接影響加工能力和耗氣量。主軸轉(zhuǎn)速小時(shí)，處理能力小，濾餅水分低，空氣消耗量??；當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速大時(shí)，處理能力大，濾餅水分高，空氣消耗量大。當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)一步增加時(shí)，處理能力將被逆轉(zhuǎn)。時(shí)間太短，濾餅不會(huì)脫落，從而降低處理能力。因此，生產(chǎn)一般速度控制在1min左右，生產(chǎn)實(shí)踐表明，使用反吹時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)為小于1.3r/min。

4.4閘板開關(guān)

閘板開關(guān)到位后，接近開關(guān)沒有反饋信號(hào)。如果接近開關(guān)卡住了會(huì)影響其檢測(cè)范圍的粘液，或者接近開關(guān)遠(yuǎn)離接收信號(hào)，則取決于所使用的接近開關(guān)的類型，接近開關(guān)將被移除并擦除附著的粘液。調(diào)整接近開關(guān)檢測(cè)距離以使其適合。接近開關(guān)已損壞。更換新的接近開關(guān)并調(diào)整距離以使其適合。浮選操作失敗和生產(chǎn)前期控制導(dǎo)致浮選精礦粒度組成和進(jìn)料濃度不穩(wěn)定，影響加工能力。

5.加壓過濾機(jī)的應(yīng)用

實(shí)踐證明，加壓過濾技術(shù)是一種國(guó)際先進(jìn)的固液分離技術(shù)。目前，加壓過濾機(jī)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(yīng)用

平朔公司已先后選用山東萊蕪煤礦機(jī)械有限公司的20臺(tái)120m2加壓過濾機(jī)，投入使用18臺(tái)。該公司在工作壓差0.25～0.5MPa、煤泥水濃度200～400g/L條件下，設(shè)計(jì)處理原生煤泥的能力是0.3～0.6t/h·m2，實(shí)際處理能力達(dá)到了0.75t/h·m2，生產(chǎn)能力90t/臺(tái)·時(shí)，水分保持在21%左右。平朔選運(yùn)中心的五個(gè)選煤廠利用加壓過濾機(jī)在2004年1月到2008年6月共回收煤泥1933萬t，實(shí)現(xiàn)了煤泥全部回收。僅2008年一年就回收煤泥550萬t，按平均價(jià)260元/t計(jì)算，銷售收入達(dá)到14.3億元，僅此一年加壓過濾機(jī)為平朔公司創(chuàng)造的純利潤(rùn)超過十億元。以安太堡為例，2007年5月至10月半年時(shí)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(fā)熱量也很好地滿足了用戶的要求。

5.2在同煤集團(tuán)的應(yīng)用

云崗選煤廠應(yīng)用壓濾機(jī)對(duì)原煤泥進(jìn)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(shí)，煤泥水濃度為300～400g/L條件下，實(shí)際生產(chǎn)能力為60t/臺(tái)·，濾餅水分20%～22%，濾餅散裝均勻，均勻在煤制品中混合使用，對(duì)煤漿水的處理要求得到很好的滿足。

6.結(jié)束語

加壓過濾機(jī)在我國(guó)發(fā)展迅猛，各行業(yè)都紛紛選用，對(duì)傳統(tǒng)過濾技術(shù)起到了革命性的技術(shù)進(jìn)步。加壓過濾技術(shù)的發(fā)展，必將以其高生產(chǎn)效率，低運(yùn)行成本、理想的過濾效果，充分體現(xiàn)高產(chǎn)高效的發(fā)展原則，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益非?？捎^。

參考文獻(xiàn)：

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