TT型陶瓷過(guò)濾機(jī)在某礦山銅精礦脫水中的應(yīng)用與改進(jìn)

摘要：某礦山裝備應(yīng)用陶瓷過(guò)濾機(jī)后，精礦質(zhì)量得到提高，環(huán)境大大改善，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。但在使用中也發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題，我們對(duì)其進(jìn)行了數(shù)次技改：通過(guò)自制壓力緩沖裝置解決了反沖洗壓力波動(dòng)大的問(wèn)題;改變錯(cuò)氣頭固定方式，穩(wěn)定了真空度和反沖洗壓力;對(duì)管道泵進(jìn)行換型，提高管道泵使用壽命，降低勞動(dòng)強(qiáng)度;更改酸洗流程，取消配酸作業(yè)，杜絕了酸霧對(duì)人和設(shè)備的威脅。改進(jìn)后提高了陶瓷過(guò)濾機(jī)的性能，降低了維護(hù)成本。

關(guān)鍵詞：陶瓷過(guò)濾機(jī);壓力緩沖裝置;四點(diǎn)固定

某礦山于2006年引進(jìn)第一臺(tái)TT-45型陶瓷過(guò)濾機(jī)，用于銅精礦脫水工藝。陶瓷過(guò)濾機(jī)作為一種新型、高效、節(jié)能的固液分離設(shè)備，以其顯著的節(jié)能、產(chǎn)量高、濾餅水分低、無(wú)環(huán)境污染、水資源循環(huán)利用、設(shè)備的自動(dòng)化程度高、勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)，很快得到認(rèn)可，后陸續(xù)投產(chǎn)兩臺(tái)陶瓷過(guò)濾機(jī)，全面淘汰圓筒壓濾機(jī)和盤(pán)式過(guò)濾機(jī)。

本文將介紹陶瓷過(guò)濾機(jī)的工作原理，在銅綠山礦實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的幾點(diǎn)問(wèn)題以及改進(jìn)措施。

一、陶瓷過(guò)濾機(jī)工作原理

陶瓷過(guò)濾機(jī)核心技術(shù)就是利用陶瓷親水性。過(guò)濾過(guò)程中，陶瓷板和水之間形成表面張力，使陶瓷板微孔內(nèi)始終充滿水，抽吸真空時(shí)，水能通過(guò)陶瓷板微孔，而空氣不能通過(guò)，達(dá)到固液分離目的。

陶瓷過(guò)濾機(jī)脫水作業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)一周，完成四個(gè)工作過(guò)程：

吸漿過(guò)程：陶瓷板運(yùn)轉(zhuǎn)至液面下，浸沒(méi)在礦漿中的陶瓷板吸附礦漿，固體物吸附在陶瓷板表面，濾液吸入濾液桶中由濾液泵排放掉。

吸干過(guò)程：陶瓷板旋轉(zhuǎn)出液面，在真空泵產(chǎn)生的負(fù)壓下，吸附在陶瓷板表面的濾餅被干燥，濾液吸入濾液桶中由濾液泵排放掉。

卸料：吸附著干燥濾餅的陶瓷板轉(zhuǎn)過(guò)刮刀時(shí)，刮刀將濾餅刮落。

反沖洗過(guò)程：刮除濾餅后，管道泵將水經(jīng)分配頭打入陶瓷板，由內(nèi)向外將殘留在表面的物料沖洗掉，保持陶瓷板性能。

陶瓷板工作一段時(shí)間后，會(huì)發(fā)生堵塞，為恢復(fù)其工作性能，陶瓷過(guò)濾機(jī)將進(jìn)入聯(lián)合清洗過(guò)程：設(shè)置在礦槽內(nèi)的超聲波振板以30KHZ左右的頻率進(jìn)行振動(dòng)，振動(dòng)產(chǎn)生的氣泡發(fā)生“空化作用”，對(duì)陶瓷板表面的附著物進(jìn)行“轟擊”，以機(jī)械方法促使其脫落，實(shí)現(xiàn)對(duì)陶瓷板表面的清洗;酸洗是將硝酸與清水混合經(jīng)分配頭打入陶瓷板，由內(nèi)向外對(duì)陶瓷板微孔內(nèi)的堵塞物進(jìn)行溶洗。

二、陶瓷過(guò)濾機(jī)應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題

1.??? 在TT-45型陶瓷過(guò)濾機(jī)投入生產(chǎn)后，我們發(fā)現(xiàn)新陶瓷板在使用3 個(gè)月后，表面變黑，失去光澤;5個(gè)月后，表面全黑，性能下降;8個(gè)月后基本失去過(guò)濾能力，這與陶瓷板10個(gè)月以上的使用壽命相去甚遠(yuǎn)。在排除陶瓷板質(zhì)量問(wèn)題后，我們加大聯(lián)合清洗頻率，由每8 個(gè)小時(shí)清洗一次，增加到每4 個(gè)小時(shí)清洗，并加入草酸輔助清洗，但未能從根本上解決問(wèn)題。通過(guò)討論分析，問(wèn)題出在反沖洗壓力上。因?yàn)樘沾砂鍍?nèi)部壓力不能超過(guò)0.15MPa，受最高壓限制，陶瓷過(guò)濾機(jī)能達(dá)到最理想反沖洗壓力工作范圍為0.01MPa～0.15MPa，而反沖洗壓力低于0.05MPa時(shí)，在反沖洗過(guò)程中，將不能有效沖洗陶瓷板表面附著物料，造成陶瓷板微孔堵塞，降低陶瓷板性能和使用壽命。要想從根本上解決問(wèn)題，必須從反沖洗系統(tǒng)入手，縮小反沖洗壓力波動(dòng)范圍。

2.??? TT-45型陶瓷過(guò)濾機(jī)投入生產(chǎn)以來(lái)，經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)氣片和摩擦片結(jié)合處漏水泄真空現(xiàn)象，造成反沖洗壓力和真空度打不到標(biāo)準(zhǔn)要求。分析原因，是由于陶瓷過(guò)濾機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，錯(cuò)氣片與摩擦片發(fā)生相對(duì)結(jié)合面的滑動(dòng)，造成已磨合好的緊密結(jié)合紋路錯(cuò)動(dòng)，產(chǎn)生間隙，破壞密封效果。這種滑動(dòng)的頻繁發(fā)生是由于錯(cuò)氣片和摩擦片的壓緊裝置不合理造成：錯(cuò)氣片和摩擦片為平面接觸，而只采用中間一點(diǎn)固定壓緊，并不能限制平面間相對(duì)滑動(dòng)。更改壓緊裝置是唯一可行辦法。

三、改進(jìn)措施

1.??? 要縮小反沖洗壓力波動(dòng)范圍，必須在壓力過(guò)小時(shí)，對(duì)反沖洗管道壓力進(jìn)行補(bǔ)給。為實(shí)現(xiàn)這一目的，我在查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)等相關(guān)資料后，自行設(shè)計(jì)制作了一個(gè)壓力緩沖裝置。此裝置由三部分組成：

（1）???? 上蓋：用十寸鋼管取300mm長(zhǎng)，一端用鋼板封死;一端加裝法蘭。法蘭與剛板焊接完成后，必須將內(nèi)角打磨成圓弧，避免對(duì)膠皮造成損壞。

（2）???? 下蓋：用十寸鋼管取200mm長(zhǎng)，一端用鋼板封死，同時(shí)在鋼板中間開(kāi)孔，焊接6 分短接，用來(lái)連接反沖洗管道;一端加裝法蘭，要求同上。

（3）???? 彈性膠皮：膠皮用于上蓋與下蓋中間。膠皮要求彈性好，同時(shí)要耐酸，起初我用的是汽車內(nèi)胎皮，由于不耐酸，使用不到三個(gè)月就得更換，現(xiàn)都是在外采購(gòu)。

2.??? 要限制錯(cuò)氣片和摩擦片平面間的相對(duì)滑動(dòng)，必須增加固定點(diǎn)，決定將中間一點(diǎn)的固定方式改為四周四點(diǎn)固定方式。在錯(cuò)氣頭上焊上法蘭盤(pán)，法蘭盤(pán)周邊開(kāi)四個(gè)孔，孔心法向直徑必須大于錯(cuò)氣片直徑;在拐軸支架上相對(duì)法蘭盤(pán)穿孔并攻絲，按上絲桿，將錯(cuò)氣頭通過(guò)法蘭盤(pán)固定在絲桿上，進(jìn)行四點(diǎn)固定。采用此固定方式后，限制了錯(cuò)氣片與摩擦片的相對(duì)錯(cuò)動(dòng)，只能相對(duì)圓心轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)初衷。改造完成后，錯(cuò)氣片與摩擦片間漏水泄真空現(xiàn)象大大改善，保證了真空度和反沖洗壓力的穩(wěn)定。

3.??? 針對(duì)管道泵故障頻發(fā)問(wèn)題，決定對(duì)管道泵換型。陶瓷過(guò)濾機(jī)廠家原配管道泵型號(hào)為ISG65-125，是把普通管道泵，不具備耐酸能力。我查閱相關(guān)資料，比對(duì)流量、安裝尺寸等因素后，決定將采用IHG65-125型化工管道泵。此泵葉輪和葉輪緊固螺母都是采用耐酸的不銹鋼材質(zhì)，具體良好的耐酸性能，能較好適用陶瓷過(guò)濾機(jī)管道泵工作環(huán)境。采用化工型管道泵后，沒(méi)有出現(xiàn)葉輪脫落故障，管道泵使用壽命達(dá)到一年。節(jié)約成本，同時(shí)降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

四、改造效益

壓力緩沖裝置的安裝，使陶瓷板使用壽命由八個(gè)月提高到一年。每塊陶瓷板單價(jià)為1000元左右，一臺(tái)陶瓷過(guò)濾機(jī)更換一次陶瓷板價(jià)值為18萬(wàn)元左右，改進(jìn)后陶瓷板使用壽命的提高，每年可節(jié)約陶瓷板成本9 萬(wàn)元左右。更間接降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度和銅精礦過(guò)濾水分。

錯(cuò)氣片固定方式的改變，保證了真空度和反沖洗壓力穩(wěn)定的同時(shí)，也提高了錯(cuò)氣片和摩擦片的使用壽命，間接降低了銅精礦過(guò)濾水分，取得了一定經(jīng)濟(jì)效益。

酸洗流程的改變，杜絕了配酸作業(yè)存在的安全隱患，同時(shí)減少了一臺(tái)氟塑料磁力驅(qū)動(dòng)泵，此泵單價(jià)為6000元左右，使用壽命為一年，改造后每年可節(jié)約泵的維護(hù)費(fèi)用和電費(fèi)約1 萬(wàn)元。

五、結(jié)束語(yǔ)

對(duì)TT型陶瓷過(guò)濾機(jī)的應(yīng)用，讓我明白設(shè)備設(shè)計(jì)不可能是完美的，應(yīng)用后的反饋也是促進(jìn)設(shè)計(jì)進(jìn)步的重要環(huán)節(jié)。我們作為設(shè)備的使用者，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用情況，大膽改造，使其更加適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境。只有這樣才能推動(dòng)設(shè)備發(fā)展。

作者簡(jiǎn)介：

紀(jì)仙賜（1985年 2月 5日），男（漢族），湖北大冶，本科，機(jī)械工程師，主要研究方向：設(shè)備應(yīng)用。