隔膜壓濾機在辛置選煤廠的應用實踐

徐巧婉

（霍州煤電集團有限責任公司辛置煤礦洗煤廠，山西 霍州 031400）

辛置煤礦選煤廠分為一、二車間，一車間入洗能力75 萬t/a，二車間經(jīng)過多次技術改造[1-6]，入洗能力達到260 萬t/a，主要產(chǎn)品為10 級肥精煤、發(fā)熱量1.68 萬kJ 動力煤及煤泥。

1 浮精脫水系統(tǒng)存在的問題

二車間生產(chǎn)工藝為原煤淺槽預先排矸，50～0 mm 級不脫泥無壓三產(chǎn)品重介旋流器分選，0.5～0 mm 級煤泥浮選，煤泥過濾壓濾脫水聯(lián)合回收。在應用過程中存在如下問題：

（1）排料周期長，處理能力低。洗煤二車間浮精脫水系統(tǒng)目前僅有一臺GPJ120/3-C 加壓過濾機和兩臺KZG350/1500×2000 快開壓濾機，已不能滿足生產(chǎn)要求。一旦煤質(zhì)發(fā)生變化，入洗量產(chǎn)生波動，就會增大壓濾機和加壓過濾機的排料周期，降低設備處理能力。

（2）浮精設備脫水能力差。二車間經(jīng)過多次技術改造，入洗能力達到260 萬t/a，雖然核心工藝進行了擴能改造，但煤泥水處理系統(tǒng)卻沒有進行相應的擴能改造，致使浮精脫水系統(tǒng)處理能力嚴重不足。經(jīng)常出現(xiàn)浮精“吃不了”現(xiàn)象。在淺槽煤泥水、中煤磁尾旋流器溢流進入浮選機浮選后，浮精脫水能力嚴重不足。在生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)浮精“吃不了”現(xiàn)象，不得不人為減小浮選量，大量精煤損失在尾礦中，造成煤泥灰分偏低。

2 KXGZ600/2000-U 型隔膜壓濾機工作原理

KXGZ600/2000-U 型隔膜壓濾機為多段拉開快速壓濾機，其工作程序概括為機頭壓緊、保壓、過濾、穿流、壓榨、機頭松開、卸料，然后再機頭壓緊周期性操作。壓濾機主要由以下五大部分組成：機架、濾板、自動拉板、液壓及電氣部分。

機架構成壓濾機的基礎，用以支撐過濾機構，連接其他部件。壓濾開始時，料漿在進料泵的推動下，經(jīng)過止推板和壓緊板的進料口進入各濾室內(nèi)，通過濾布進行過濾，使固體留在濾室內(nèi)形成濾餅，液體由水嘴（明流）或出液通道（暗流）排出。隨后自動完成拉板、集液翻板、洗布等一系列程序。操作過程示意圖如圖1。

圖1 操作過程示意圖

3 KXGZ600/2000-U 型隔膜壓濾機的優(yōu)點

電控系統(tǒng)采用PLC 邏輯控制，顯示屏顯示操作工段，能實現(xiàn)自動控制，具有手動、自動隨時轉(zhuǎn)換功能，操作方便，運行穩(wěn)定。同時，壓濾機控制系統(tǒng)與壓濾機入料泵、閥門、壓濾機下收集刮板閉鎖，并通過工業(yè)以太網(wǎng)與本地站通訊連接。

壓濾部分經(jīng)過隔膜壓榨后，可以有效降低濾餅含水率，同時還可以使濾餅與濾布脫離，便于卸除物料，與普通壓濾機相比，通常情況濾餅的液體含量能降低3%～15%。隔膜壓榨與普通過濾特性曲線如圖2。

圖2 隔膜壓榨與普通過濾特性曲線圖

液壓系統(tǒng)采用集成液壓傳動，具有結(jié)構緊湊、操作簡便、動作靈活、維修方便等特點，不但油缸內(nèi)壁精度高，還能保證缸內(nèi)壁表面硬度高，保證油缸耐磨性及密封性能良好。壓濾機主梁采用實心中板焊接而成，v 字型定位結(jié)構，濾板定位準確，能保證每次操作時取拉板穩(wěn)定。拉板系統(tǒng)采用變頻電機拉板，保證取拉板平穩(wěn)、快捷、靈活。入料系統(tǒng)采用雙端入料，自動閥門控制，保證現(xiàn)場運行穩(wěn)定，效率高。

4 KXGZ600/2000-U 型隔膜壓濾機現(xiàn)場應用效果

辛置選煤廠二車間安裝KXGZ600/2000-U 型隔膜壓濾機試生產(chǎn)，浮選精煤脫水系統(tǒng)處理能力得到大幅提高，杜絕浮選精煤損失在尾礦中，提高尾礦灰分，最終實現(xiàn)煤泥灰分提高到58%以上，有效減少了煤炭資源的浪費，實現(xiàn)了節(jié)能減排。

對辛置選煤廠二車間安裝的兩臺KXGZ600/2000-U 型隔膜壓濾機的工藝效果進行評定（表5）。隔膜壓濾機編號分別為525 隔膜壓濾機和526隔膜壓濾機，測試項目包括：小篩分試驗（如表1、表2、表3、表4 所示）、固體質(zhì)量百分率、灰分、全水分、外在水分。

表1 525 壓濾機入料小篩分試驗

表3 526 壓濾機入料小篩分試驗

表4 526 壓濾機出料小篩分試驗

表5 隔膜壓濾機工藝效果評定

5 結(jié)論

辛置選煤廠二車間安裝KXGZ600/2000-U 型隔膜壓濾機后，精煤產(chǎn)率可增加0.5%。按目前原煤資源，二車間每年能入洗260 萬t 原煤，全年可多生產(chǎn)精煤1.3 萬t。煤泥產(chǎn)率減少0.5%，全年少生產(chǎn)煤泥1.3 萬t。按目前市場精煤售價1570 元/t，煤泥售價280 元/t 計算，全年可增創(chuàng)效益1677 萬元。改造完成后，減少了3 臺設備，總電機功率減少了92 kW，按工業(yè)用電每度0.7 元，每天生產(chǎn)18 h，每年開機運行330 d 計算，每年可節(jié)約電費38 萬元；節(jié)省配件維修費用約100 萬元。由以上數(shù)據(jù)計算可得改造后年凈增利潤可達1815 萬元，項目改造完成后一年內(nèi)即可回收投資。