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快开式高压隔膜压滤机在包钢选煤系统的应用

徐 海，陆 群，王艳丽

( 内蒙古包钢钢联股份有限公司焦化厂，内蒙古 包头 014010)

摘 要: 针对包钢焦化厂选煤系统全重介技术改造后出现的浮选脱水设备与全重介生产系统不配套的问题，选用快开式高压隔膜压滤机对浮选脱水系统进行技术改造，取得了预期效果。

关 键 词: 选煤; 脱水; 压滤机; 实施效果

包钢焦化厂于 2004 年对原跳汰选煤工艺进行了重介选煤技术改造。但是随着全重介生产的正常进行，又出现了新的问题: 在全重介选煤工艺技术改造时，因原有精煤圆盘真空过滤机及尾煤板框压滤机脱水效果差，导致浮选精、尾煤生产系统一直处于停产状态，使部分精煤无法回收，煤泥大量增多。针对上述问题，该厂采用了快开式高压隔膜压滤机脱水改造方案并实施。投产运行以来，效果显著［1］。

1 浮选生产系统存在的主要问题

1． 1 浮选精煤生产系统存在的主要问题

全重介选煤工艺投产后，由于煤泥重介分选回收了 0． 3 mm 以上的精煤泥，进入浮选机的煤泥粒度变细，原有的圆盘真空过滤机不适应精煤泥粒度组成的变化，浮选后的精煤无法回收，导致浮选生产系统处于停产状态。

1． 2 浮选尾煤生产系统存在的主要问题

由于工艺中浮选精煤和系统中的尾煤得不到有效回收，每年约 22 万 t 的细煤泥进入了厂外煤泥沉淀池，而煤泥沉淀池的容量为 6 万 t，造成煤泥沉淀池倒换频繁，工人劳动强度大，影响正常生产; 煤泥沉淀池满后经常溢流到附近农田，给周围农户造成了一定的损失。

2 浮选精、尾煤技术改造方案

针对上述浮选精、尾煤生产系统中存在的主要问题，特别是针对高煤泥化、高煤泥含量煤的分选回收，根据工艺设备实际情况，力求简化工艺、提高效率、降低加工费，最大限度地提高经济效益; 充分利用原系统的设备，节省投资费用; 尽量减少改造工程对正常生产的影响，保证该厂生产任务全面完成，制订了浮选精、尾煤生产系统技术改造方案。

2． 1 浮选精煤系统改造方案

浮选停开的主要原因在于圆盘真空过滤机回收效果差，脱水物料水分高达 35%，由于物料发粘，造成物料不脱落、循环水浓度增加，所以浮选精煤改造主要考虑快开式高压隔膜压滤机取代圆盘真空过滤机。在我国比较先进的方案为: 采用卧式沉降过滤机和压滤机联合脱水回收浮选精煤。考虑到降低投资费用该厂优先采用快开式高压隔膜压滤机回收精煤方案。

2． 2 尾煤系统改造方案

由于原有的板框压滤机生产率、脱水率第，尾煤回收系统一直处于停产状态。该厂采用比较先进的方案为: 两段浓缩，两段回收工艺，即: 卧式沉降过滤机和压滤机两段脱水回收尾煤。一段浓缩底流采用卧式沉降过滤机回收，一段浓缩溢流及卧式沉降过滤机离心液、过滤液进入二段浓缩，二段浓缩底流采用快开式高压隔膜压滤机回收，二段浓缩溢流进入煤泥沉淀池。该厂决定对现有的 2 台尾煤板框压滤机改造为快开式高压隔膜压滤机，以降低煤泥出厂量［2］。

3 设备结构与特点

3． 1 快开式高压隔膜压滤机的结构

快开式高压隔膜压滤机是集机、电、液于一体的先进的分离机械设备，它具体由五大部分组成: 机架部分、过滤部分、液压部分、卸料机构和电器控制部分。

3． 1． 1 机架部分

机架是整套设备的基础，它主要用于支撑过滤机构，由止推板、压紧板、机座、油缸体和主梁等连接组成。设备工作运行时，油缸体上的活塞杆推动压紧板，将位于压紧板和止推板之间的隔膜板、滤板及滤布压紧，以保证带有压力的滤浆在滤室内进行加压过滤。

3． 1． 2 过滤部分

过滤部分是整齐排列在主梁上的隔膜滤板、厢式滤板和夹在它们之间的滤布所组成的。过滤开始时，滤浆在进料泵的推动下，经止推板的进料口进入各滤室内，滤浆借助进料泵产生的压力进行固液分离，由于过滤介质( 滤布) 的作用，使固体留在滤室内形成滤饼，滤液由排液阀排出。若需要含水率较低的滤饼，由于配有隔膜滤板，可以在隔膜衬板上的进气口通入压缩空气，压榨滤饼，进一步降低滤饼的含水率，还可以从止推板端的进料口通入高压空气，透过滤饼层，进行中间空气穿流，挤压出滤饼中的一部分水分。

3． 1． 3 液压部分

液压部分是主机完成压紧和松开动作的动力装置，在电气控制系统的作用下，通过油缸、油泵及液压元件来完成系统的一部分工作; 当系统被液压站、油缸压紧时，使之将各个滤室密封，用于过滤，反之松开时，用于卸料。当可实现自动压紧、自动保压、自动补压、自动卸压及自动松开等功能。

3． 1． 4 卸料机构

主要由两个减速电机和传动轴、链轮、链条等主要部件组成。在电气系统的作用下进行工作: 当压紧板松开后，支撑座位置的电机得电转动，通过链轮、链条拉动油缸座、压紧板并拉开第一部分滤板，止推板位置的电机得电转动，带动隔板拉开第二部分滤板，通过电控柜中信号传递，使之反转，带动隔板拉开剩余的滤板，这样，一个卸料过程完毕。

3． 1． 5 电气控制部分

电气控制部分是整个系统的控制中心，它主要由电控柜、断路器、空气开关、中间继电器、PLC 编程器、行程开关、接近开关及 TD200 文本显示器等组成。

3． 2 快开式高压隔膜压滤机的优点

KZG250 /1500 型快开式高压隔膜压滤机，外在水分22% ～24%干煤处理量 Q 不低于 25 t/( h·台) 。由于快开式隔膜压滤机采用了两端进料、隔膜压榨脱水和强气流吹中心孔及穿流滤饼脱水及一系列优化设计，因此具有以下优点:

( 1) 双液压缸端面压紧。双液压缸大面积均匀压紧滤板，滤板受力均匀，密封好，不喷料;

( 2) 采用两端口进料。设备从头部、尾部同时进料，进料速度快，布料均匀，成饼效果好，解决了普通厢式压滤机单口进料速度慢、不均匀、容易出现滤腔缺料、滤板损坏等问题;

( 3) 滤板面优化设计，煤泥通流大，液阻小，滤液排出通畅，流量大;

( 4) 滤板分组多次拉开，采用圆环链拉开滤板组设计，滤板多块一次拉开，大大缩短了卸料时间;

( 5) 采用滤板快速拉开合拢机构。滤板拉开合拢采用链传动形式，既实现了快速卸料，又保证了滤板快速、可靠地压紧，提高了生产效率。

4 效益分析

浮选精、尾煤煤脱水系统技术改造投产后，经过试生产运行，效果非常显著。

( 1) 浮选精煤收率已达到 3%。每年增加精煤收率 3%，全重介年设计处理原煤 150 万 t，实际处理原煤按照 95 万 t，目前精煤价格 1 000 元/t 计算，则增加精煤销售收入 2 850 万元/a。3% 的精煤损失到尾煤中，尾煤价格按 50 元/t 计，则尾煤销售收入约为 143 万元/a。因此改造后增加销售收入为2 993 万元 / a。

( 2) 经过生产实践一年满 1． 5 个煤泥池。而以前每年满 3 个煤泥池，频繁倒换煤泥池的局面将得到有效缓解，工人的劳动强度相对降低了。

( 3) 精煤回收率的提高，相对而言精煤单吨介耗降低了，原煤的有效利用率提高了，减少了对周围环境的影响，有利于国家资源的合理节约利用。

5 结束语

快开隔膜压滤机是近年来非常适合煤泥脱水的过滤设备。该设备在全过程中实现了自动控制进料、压榨、反吹风、卸料等功能。在结构上解决了快速进料卸料，提高了工作效率，使其在煤泥过滤中得到了广泛推广应用。

参 考 文 献

［1］   王敦曾． 选煤新技术的研究与应用［M］． 北京: 煤炭工业出版社，2005．

［2］   王艳丽，徐海，赵福才． 包钢焦化厂浮选精、尾煤技术改造及实施效果［J］． 内蒙古科技与经济，2008，( 23) :108 －109．