石膏分離用過濾式離心機故障分析及處理

史 英，劉 歡，王 超

（金川集團股份有限公司鎳冶煉廠，甘肅金昌 737100）

離心機為利用離心力進行固液分離的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于化工、食品、制藥等行業(yè)。離心機按分離因素可分為常速離心機、高速離心機和超高速離心機；按工藝用途可分為過濾式離心機和沉降式離心機[1]。某冶煉企業(yè)的冶煉煙氣洗滌除塵過程中會產(chǎn)生大量的酸性廢水。在酸性廢水處理過程中，硫化后的廢水采用石灰+鐵鹽法將酸根和重金屬離子去除，石灰乳中的主要成分氫氧化鈣與SO42-、F-在石膏反應(yīng)器中反應(yīng)生成硫酸鈣和氟化鈣沉淀，經(jīng)反應(yīng)器溢流后進入濃密機沉降。濃密機底流通過輸送泵輸送至離心機進行固液分離，石膏渣粉料通過離心機底部分離，濾液則進入緩沖罐泵回送至濃密機。在日常生產(chǎn)中，經(jīng)常出現(xiàn)離心機振幅過大報警導(dǎo)致離心機故障停機，離心機停機后濃密機內(nèi)部的石膏無法形成開路，導(dǎo)致濃密機內(nèi)部的漿液渾濁，扭矩迅速升高，增大濃密機負荷，嚴重時導(dǎo)致濃密機損壞，同時也會將部分石膏帶入中和工序，形成大量中和渣，增加員工卸渣次數(shù)。因此，保證離心機的穩(wěn)定運行對生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)有十分重要的作用。筆者針對DGC160-6.3型過濾式離心機的常見故障進行總結(jié)和分析，提出了改進措施，取得了滿意的效果。

1 離心機主要技術(shù)參數(shù)及工作原理

1.1 主要技術(shù)參數(shù)

DGC160-6.3型過濾式離心機主要包括電機、皮帶、主軸、轉(zhuǎn)鼓、濾網(wǎng)、襯網(wǎng)、下料斗、固液轉(zhuǎn)換料斗、料位探測器等部件。離心機外形尺寸為3 160 mm×2 540 mm×2 630 mm，轉(zhuǎn)鼓尺寸為1 600 mm，轉(zhuǎn)鼓容量1 600 L，裝料質(zhì)量上限2 200 kg，整機質(zhì)量1 500 kg，分離因數(shù)573，電機功率160 kW，處理量為2 560 kg/次，設(shè)計進料轉(zhuǎn)速為600 r/min，脫液轉(zhuǎn)速為800 r/min，卸料轉(zhuǎn)速為50 r/min，洗網(wǎng)轉(zhuǎn)速為30 r/min。

1.2 工作原理

DGC160-6.3型離心機為立式離心機，進料前轉(zhuǎn)速由0升至600 r/min，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后打開進料閥門，物料經(jīng)輸送泵通過上、下進料噴頭進入離心機，物料在高速旋轉(zhuǎn)過程中會將部分水分濾除，當濾餅厚度足夠觸碰到料位探測器時，料位探測器回到原位，進料自動閥自動關(guān)閉，進入脫液步驟。進液、脫液時間需根據(jù)介質(zhì)的固含量進行設(shè)定，在固含量(w)為15%時，進液時間為200～350 s，脫液1 200 s后石膏渣中w(H2O)降至5%。脫液結(jié)束后離心機轉(zhuǎn)速降至50 r/min，開始卸料。卸料完成后轉(zhuǎn)速降至30 r/min，洗網(wǎng)后停車。

2 常見故障及處理辦法

2.1 離心機振幅過大報警導(dǎo)致停機

由于振幅過大報警而停機是離心機最常見的故障之一，在發(fā)生這種故障時要第一時間停機，確保離心機不發(fā)生更大的故障[2]。DGC160-6.3型離心機振幅報警設(shè)定值為20 mm，當振幅超過設(shè)定值后，離心機就會發(fā)生故障報警并停車。離心機在進料前需將轉(zhuǎn)速提升至600 r/min，保證在進液過程中過濾掉部分水分。在此過程中，由于前端濃密機的物料濃度產(chǎn)生波動造成物料不均勻，導(dǎo)致離心機轉(zhuǎn)鼓上下重量分布不一致，高速運轉(zhuǎn)過程中就會導(dǎo)致離心機整機振幅過大而報警，甚至停機。

為防止離心機由于振幅過大報警而停機，離心機進料間隔時間不能太長，保證單臺離心機停車時間不超過1 h。另外，在進料管道設(shè)置旁通連接清水，在洗網(wǎng)過程中將存積在進液管道中的石膏渣清洗干凈；同時及時檢查上、下進料噴頭是否堵塞，堵塞后及時進行清理，前端濃密機固含量(w)控制在15%左右，保證進液均勻；也可在回流管道處增設(shè)閥門，進料時通過調(diào)節(jié)閥門控制進料管道的壓力。

2.2 離心機固液轉(zhuǎn)換料斗不在濕位報警停車

離心機卸料完成后，轉(zhuǎn)鼓和濾網(wǎng)上存有一定的石膏，長時間不清洗會導(dǎo)致濾網(wǎng)堵塞，使離心機喪失過濾功能。固液轉(zhuǎn)換料斗是將卸料和洗網(wǎng)過程中干料和濕料分隔的切換裝置，在洗網(wǎng)時應(yīng)保持在濕位，在卸料時保持在干位，而在多次洗網(wǎng)后，部分石膏渣會在卸料位存留，導(dǎo)致轉(zhuǎn)換料斗無法恢復(fù)至洗網(wǎng)位，離心機故障報警停車后常會導(dǎo)致無法進料。

為解決上述問題，設(shè)定離心機的洗網(wǎng)間隔為每卸3次料洗2次網(wǎng)，確保在干位無物料殘留；同時在洗網(wǎng)的過程中，將殘留在濾網(wǎng)上的物料清洗干凈，每3個月更換一次濾網(wǎng)和襯網(wǎng)，保證過濾效果良好。

2.3 離心機通訊中斷無法啟動

在生產(chǎn)過程中，操作人員在顯示報警后會直接摁下急停按鈕，部分離心機設(shè)置急停斷電保護，造成離心機通訊中斷，無法啟動設(shè)備。急停按鈕是用于緊急狀態(tài)下的處理措施，這種由于員工操作不當而造成的故障應(yīng)極力避免。

2.4 離心機進料時間過長

DGC160-6.3型離心機正常進料時間為200～350 s。多次進料后，在轉(zhuǎn)鼓形成的濾餅的沖擊下，料位探測器會被濾餅擠向轉(zhuǎn)鼓中心，物料厚度也隨之增加，造成進料時間超長。

在發(fā)現(xiàn)離心機的進料時間過長時，首先取樣分析物料濃度，保證物料濃度達到要求后，將料位探測器沿轉(zhuǎn)鼓方向進行多次微調(diào)，直至進料時間正常。

2.5 升降速期間振幅大

DGC160-6.3型離心機在進料前有180 s的升速期，轉(zhuǎn)速由0上升至600 r/min，同時在脫液完成后卸料時也存在降速期，轉(zhuǎn)速由800 r/min降至50 r/min。在升速和降速過程中電流和振幅的波動會相對劇烈，主要原因有：①離心機轉(zhuǎn)鼓表面殘留的板結(jié)物料在洗網(wǎng)過程中未被清洗除去；②離心機升、降速的時間過短，導(dǎo)致轉(zhuǎn)速變化過快產(chǎn)生高電流。

針對上述問題，可將電機變頻器升降速時間由50 s上調(diào)至轉(zhuǎn)鼓空轉(zhuǎn)時平穩(wěn)狀態(tài)所需的時間（約120 s），使轉(zhuǎn)速平穩(wěn)升高或下降，同時增加洗網(wǎng)水管道的壓力，保證洗網(wǎng)時無物料殘留。

3 結(jié)語

針對過濾式離心機在酸性廢水處理過程中的常見故障，通過分析故障產(chǎn)生的原因，提出在進料管道處增設(shè)水洗管道、在回流管道處增設(shè)閥門，并優(yōu)化工藝操作細節(jié)，以保證離心機運行穩(wěn)定，具有良好的分離效果。通過不斷地調(diào)整，在生產(chǎn)過程中離心機的振幅由15～20 mm降至3～5 mm，未出現(xiàn)故障停機，降低了設(shè)備維護成本，實現(xiàn)了離心機的穩(wěn)定運行。