YDYY帶式壓濾機(jī)在曉明礦的應(yīng)用

初靜 陳文策 崔志強(qiáng) 婁鐵民

【摘 要】曉明礦選煤廠結(jié)合壓濾車間實(shí)際空間條件，引進(jìn)了YDYY帶式壓濾機(jī)并在使用中進(jìn)行改進(jìn)，提高了YDYY帶式壓濾機(jī)的處理能力，降低了濾餅的水分，提高了煤泥的發(fā)熱量，并對(duì)壓濾機(jī)控制系統(tǒng)、上料系統(tǒng)進(jìn)行了自動(dòng)化改造，使YDYY型帶式壓濾機(jī)多年來一直滿足曉明礦煤泥水處理的生產(chǎn)需求。

【關(guān)鍵詞】帶式壓濾機(jī);處理能力;脫水效果;濾帶;自動(dòng)化

中圖分類號(hào)： X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）23-0037-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.23.015

曉明礦選煤廠為1968年建成，設(shè)計(jì)能力60萬噸/年，經(jīng)1987年改擴(kuò)建后設(shè)計(jì)能力135萬噸/年。隨著環(huán)保要求的提高，2001年對(duì)煤泥水處理系統(tǒng)進(jìn)行改造，新建壓濾車間，煤泥水處理工藝也由原來的煤泥池沉淀，改造為耙式濃縮機(jī)濃縮后，進(jìn)入帶式壓濾機(jī)加工成煤泥餅后銷售。近年來，隨著煤炭市場(chǎng)對(duì)洗產(chǎn)品需求量的增加，煤泥水量也隨著增加，導(dǎo)致原帶式壓濾機(jī)能力不足，脫水效果不好，不能滿足洗煤生產(chǎn)需求，由于受壓濾車間位置限制，安裝板框壓濾機(jī)空間不夠，新建板框壓濾車間投資大，因此曉明礦選煤廠于2010年將壓濾機(jī)更新為YDYY型帶式壓濾機(jī)，并在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)行改進(jìn)，使YDYY型帶式壓濾機(jī)多年來一直滿足曉明礦煤泥水處理的生產(chǎn)需求。

1 YDYY-3000帶式壓濾機(jī)的技術(shù)參數(shù)

曉明礦壓濾車間3臺(tái)帶式壓濾機(jī)，型號(hào)YDY-3000，采用兩用一備的工作方式，其中602#、603#壓濾機(jī)共用2#穩(wěn)壓罐，601#壓濾機(jī)用1#穩(wěn)壓罐。YDYY-3000帶式壓濾機(jī)是利用重力和擠壓力的作用使煤漿脫水，并能連續(xù)排出濾餅的壓濾機(jī)。

2 YDYY-3000帶式壓濾機(jī)工作過程原理

2.1 絮凝給料階段

經(jīng)耙式濃縮機(jī)濃縮的煤泥水（濃度為320g/L-700g/L），由底流泵輸送至穩(wěn)壓罐，在穩(wěn)壓罐下方管路中加入濃度為0.1%的聚丙烯酰胺溶液，經(jīng)聚丙烯酰胺絮凝后，使懸浮的煤顆粒絮凝形成大片絮團(tuán)，大部分毛細(xì)水也變?yōu)橛坞x水，形成絮團(tuán)后的煤漿給入壓濾機(jī)上濾帶水平段上，進(jìn)入重力脫水階段。

2.2 重力脫水階段

煤漿進(jìn)入壓濾機(jī)上濾帶后，首先開始重力脫水。經(jīng)絮凝形成絮團(tuán)好的煤漿流動(dòng)性下降，煤漿中的毛細(xì)水變?yōu)橛坞x水，大部分游離水會(huì)在重力的作用下透過濾帶被脫除。

重力脫水區(qū)應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度，盡量多脫水，才能保證物料進(jìn)入壓力脫水階段經(jīng)得住濾帶和壓輥的擠壓。DYD壓濾機(jī)重力脫水段的長(zhǎng)度為3.5米。

2.3 壓力脫水階段

經(jīng)過重力脫水后，下濾帶與上濾帶重疊，這時(shí)煤漿被夾在上下濾帶之間，煤漿與上下濾帶在不同直徑的壓輥間繞行前進(jìn)，再由擠壓輥的擠壓下進(jìn)一步脫水。

壓力脫水階段包括預(yù)壓脫水、低壓脫水、高壓脫水三個(gè)階段。

2.3.1 預(yù)壓脫水

進(jìn)入預(yù)壓脫水區(qū)，隨上濾帶進(jìn)入上下濾帶形成的楔形區(qū)，隨著上下濾帶的距離越來越小直至逐漸重合，煤漿所受的壓力越來越大，進(jìn)行預(yù)壓脫水。

2.3.2 低壓脫水

物料與上下濾帶在壓輥間繞行前進(jìn)，不同直徑的擠壓輥及濾帶本身的張力，向物料施加壓力，不斷的壓縮物料，擠出毛細(xì)孔中的水。上下濾帶夾著物料每經(jīng)過一個(gè)壓輥，運(yùn)動(dòng)方向都發(fā)生改變，顆粒之間的相互位置變動(dòng)，毛細(xì)管被破壞，從而有利于物料脫水。

2.3.3 高壓脫水

利用加壓輥對(duì)濾餅施加線壓力，進(jìn)行高壓脫水。

2.4 卸料、清洗階段

經(jīng)過重力脫水、擠壓脫水后，靠濾帶的彎曲和濾餅的自重，并借助刮板的作用，使濾餅與濾帶分離，濾餅卸至604#皮帶機(jī)，落地后銷售;濾帶清洗干凈后開始下一個(gè)工作循環(huán)。

3 應(yīng)用中改進(jìn)

3.1 絮凝方式改進(jìn)

絮凝階段是壓濾機(jī)脫水成敗的關(guān)鍵，絮凝的程度，是否形成絮團(tuán)，是壓濾機(jī)脫水后物料能否形成濾餅的關(guān)鍵，藥劑的用量、濃度及添加的方法，藥劑與煤漿是否均與混合都會(huì)影響絮凝程度。原設(shè)備藥劑直接在穩(wěn)壓罐去壓濾機(jī)下方的管路上添加，由于煤漿流速大，造成藥劑與煤漿不能均勻混合就進(jìn)入重力脫水階段，絮團(tuán)形成不好，因此針對(duì)這種現(xiàn)象，我們?cè)趤砹瞎苈飞习惭b紊流攪拌裝置，并將加藥點(diǎn)改在紊流裝置上，使煤漿與藥劑混合均勻，形成良好的絮團(tuán)。

3.2 進(jìn)料方式的改進(jìn)

原壓濾機(jī)進(jìn)料管順著濾帶運(yùn)行的方向，將煤漿給入壓濾機(jī)上濾帶，煤漿不能沿濾帶全寬分布，且薄厚不均，容易造成濾帶跑偏、打褶，因此我廠對(duì)給料方式進(jìn)行了改進(jìn)，將進(jìn)料管改為逆濾帶方向，并由機(jī)電班自制安裝了平料器，煤漿沿濾帶運(yùn)行反方向進(jìn)料，遇擋板后散開，再經(jīng)平料器均勻攤開，保證了煤漿均勻分布，避免濾帶跑偏、打褶，并且延長(zhǎng)了重力脫水時(shí)間。

3.3 濾帶沖洗裝置的改造

原壓濾機(jī)濾帶沖洗裝置的噴嘴易堵塞，造成沖洗壓力不足，濾帶沖洗不干凈，影響壓濾機(jī)脫水效果。清理噴嘴堵塞需將沖洗裝置拆下后進(jìn)行，針對(duì)這種情況我們對(duì)噴水管進(jìn)行了改進(jìn)，在噴水管內(nèi)安裝滾刷，噴嘴堵塞時(shí)，僅需轉(zhuǎn)動(dòng)滾刷就可以將噴嘴清理干凈。

3.4 加壓輥改造

原壓濾機(jī)兩個(gè)擠壓輥間距為彈簧調(diào)整，高壓脫水效果不好，因此我們對(duì)擠壓輥進(jìn)行了改造，采用絲杠調(diào)整擠壓輥間距，保證脫水效果，降低濾餅水分。

3.5 PLC控制系統(tǒng)改造

YDYY壓濾機(jī)的控制部分為一臺(tái)3kW的油泵電機(jī)，一臺(tái)15kW的主軸電機(jī)為主，輔助四個(gè)張緊缸（共用一組電磁閥），四個(gè)調(diào)偏缸組成。原控制系統(tǒng)中中間繼電器、時(shí)間繼電器的使用數(shù)量大，且頻繁損壞，容易造成生產(chǎn)中斷事故，因此我廠利用PLC控制系統(tǒng)代替繼電器控制，可以省去大量的繼電器，PLC又可以直接為接近開關(guān)提供DC24V電源，減少生產(chǎn)中斷事故。

3.6 壓濾機(jī)自動(dòng)給料系統(tǒng)改造

原壓濾機(jī)上料需人工開啟兩臺(tái)底流泵，將濃縮機(jī)底流輸送至穩(wěn)壓罐，穩(wěn)壓罐自流到壓濾機(jī)給料，經(jīng)常出現(xiàn)斷料或穩(wěn)壓罐滿后煤漿溢出現(xiàn)象，不但影響周圍衛(wèi)生環(huán)境，有時(shí)還會(huì)沖到電氣設(shè)備上，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全、標(biāo)準(zhǔn)化不利。針對(duì)這一問題選煤廠對(duì)壓濾機(jī)給料系統(tǒng)進(jìn)行了自動(dòng)化改造。在穩(wěn)壓罐上安裝西門子料位計(jì)，由料位計(jì)對(duì)穩(wěn)壓罐里的煤泥水高度進(jìn)行測(cè)量，利用料位計(jì)測(cè)量產(chǎn)生的4—20MA電流數(shù)值變化反饋給配電室里的PLC300，連入選煤廠集控系統(tǒng)，在PLC上編制底流泵控制程序，用比較指令使煤泥水位低時(shí)底流泵開啟、水位高時(shí)底流泵停。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要我們將底水位設(shè)在距物料計(jì)1.7米，高水位設(shè)在距物料計(jì)0.4米來保證供料的穩(wěn)定。

4 應(yīng)用效果

通過對(duì)YDYY型帶式壓濾機(jī)使用和改造，取得了良好的效果，滿足了洗煤生產(chǎn)及煤泥水處理需求。壓濾機(jī)絮凝方式的改進(jìn)，使煤漿與藥劑混合更均勻，絮凝效果更好，保證了壓濾機(jī)的脫水效果。采用絲杠調(diào)整擠壓輥間距，保證脫水效果，降低濾餅水分。采用PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，使設(shè)備運(yùn)行更加平穩(wěn)可靠，維護(hù)更加簡(jiǎn)單。壓濾機(jī)自動(dòng)給料系統(tǒng)改造，保證了壓濾機(jī)的連續(xù)供料，避免了煤漿溢出現(xiàn)象，并且減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

5 經(jīng)濟(jì)效益

YDYY型帶式壓濾機(jī)應(yīng)用和改造后，煤泥的全水分降低了6%，煤泥平均發(fā)熱量提高了400卡/克，煤泥平均售價(jià)提高了20元/噸，按平均年煤泥產(chǎn)量9萬噸，年增加銷售收入=20*9=180萬噸/年。

壓濾機(jī)自動(dòng)化程度的提高，每小班可節(jié)省崗位工人1人，原班節(jié)省4人（包括替休），工人工資為每月3500元/人，年節(jié)約人工費(fèi)=0.35*4*12=16.8萬元。

總效益=180+16.8=196.8萬元。