帶式壓濾機(jī)與板框壓濾機(jī)的技術(shù)對(duì)比

1、礦用帶式壓濾機(jī)與板框式壓濾機(jī)的技術(shù)比較與分析作者：龍振軍 馬誼春 摘要：通過(guò)礦用帶式壓濾機(jī)與板框式壓濾機(jī)在同一作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的平行運(yùn)行，結(jié)合兩種脫水設(shè)備工作原理、結(jié)構(gòu)特征、作業(yè)效果，運(yùn)行管理等方面，對(duì)兩種脫水形式進(jìn)行技術(shù)淺析。關(guān)鍵詞：礦用帶式壓濾機(jī)、板框式壓濾機(jī)、煤泥水、高灰細(xì)泥、固液分離。前言：隨著洗煤工藝的不斷發(fā)展、煤泥回收環(huán)節(jié)的逐步細(xì)化及國(guó)家對(duì)環(huán)境整治力度的加強(qiáng)，煤泥水處理的問(wèn)題在洗煤生產(chǎn)中日益突出。而固液分離是煤泥水處理問(wèn)題的核心，于是采用合適的脫水形式對(duì)解決煤泥水問(wèn)題致關(guān)重要。目前浮選精煤脫水，主要采用真空過(guò)濾機(jī)和加壓過(guò)濾機(jī)，近年來(lái)加壓過(guò)濾機(jī)技術(shù)上日臻成熟，應(yīng)用日漸廣泛；尾礦脫水多年來(lái)主要

2、采用板框式壓濾機(jī)，近年來(lái)礦用帶式壓濾機(jī)做為煤泥脫水的把關(guān)設(shè)備也逐步被接受。這里就汪家寨洗煤廠的尾煤脫水實(shí)例，對(duì)板框和帶式兩種壓濾形式進(jìn)行比較和分析。1、煤泥水處理概況汪家寨洗煤廠為年入洗能力300×104t的群礦型洗煤廠，采用重介浮選聯(lián)合工藝。由于入洗原料煤含矸量較大，且伴生巖遇水泥化嚴(yán)重，故而煤泥量較大。尤其尾礦粒度細(xì)、粘度高，屬較為典型的高灰細(xì)泥，脫水較為困難。曾一度因尾礦脫水問(wèn)題而嚴(yán)重制約洗煤生產(chǎn)。后經(jīng)改造引進(jìn)了DYF型礦用帶式壓濾機(jī)，目前尾煤脫水問(wèn)題已經(jīng)基本得到解決，煤泥粒度組成見(jiàn)下表。煤泥水處理工藝見(jiàn)圖1。粒級(jí)（網(wǎng)目）重量（g）產(chǎn)率（%）累 計(jì)產(chǎn)率（），%產(chǎn)率（），%200

3、.000.000.00100.0020400.000.000.00100.0040807.460.560.56100.008012085.306.366.9299.44120200200.6414.9721.8993.082001047.3278.11100.0078.111340.72100.002、工作原理2.1板框式壓濾機(jī)工作原理濾板組在液壓缸沿主梁的軸向力作用下，在相鄰濾板間形成濾室，濾室側(cè)壁附有過(guò)濾介質(zhì)，周邊密封。煤泥水由入料泵經(jīng)入料孔注入濾室，通過(guò)注料泵提供的液相壓力在過(guò)濾介質(zhì)兩側(cè)形成的壓力差，實(shí)現(xiàn)固液分離。煤泥顆粒滯留在濾室內(nèi)，濾液透過(guò)過(guò)濾介質(zhì)從濾板導(dǎo)水槽排出，待過(guò)濾阻力與泵提供

4、的液相壓力平衡時(shí)，濾液不再淅出，過(guò)濾過(guò)程完成（如圖2）。停止注料，拉開(kāi)濾板，卸落濾餅。上述工作循環(huán)可分成以下過(guò)程：整個(gè)工作循環(huán)所需時(shí)間t=t1+t2+t3+t4近年來(lái)板框壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和控制方式都得到了很大的改進(jìn)和發(fā)展，效果主要體現(xiàn)在t1、t3、t4的縮短。但對(duì)整個(gè)工作循環(huán)時(shí)間（t）影響最大的是注料時(shí)間（t2），而注料時(shí)間t2主要與煤泥的粒度組成及注料壓力相關(guān)。a）t2與粒度的關(guān)系在注料過(guò)程中，泥粒附著在過(guò)濾介質(zhì)表面，形成濾餅，濾餅本身同時(shí)也成為過(guò)濾介質(zhì)。隨著濾餅增厚，過(guò)濾阻力也增大。在此過(guò)程中，如果泥顆越小，形成的濾餅就越致密，產(chǎn)生的過(guò)濾阻力也就越大，注料所需時(shí)間t2就越長(zhǎng)。當(dāng)泥粒細(xì)到一定

5、程度時(shí)，即便濾餅尚未充滿(mǎn)濾室，也會(huì)出現(xiàn)過(guò)濾阻力與液相壓力持衡的現(xiàn)象。于是就會(huì)產(chǎn)生濾餅“夾芯”。b）t2與壓力的關(guān)系通常我們習(xí)慣認(rèn)為，注料泵提供的液相壓力越大，產(chǎn)生的過(guò)濾壓差就越大，過(guò)濾時(shí)間也就越短。但如果泥粒很細(xì)，過(guò)大的注料壓力會(huì)使包括濾餅在內(nèi)的過(guò)濾介質(zhì)中的涌隙被迅速充塞，從而加速濾餅“夾芯”的形成。于是對(duì)于高灰細(xì)泥通過(guò)一味提高注料壓力來(lái)縮短注料時(shí)間也是不可取的。2.2帶式壓濾機(jī)工作原理帶式壓濾機(jī)是一種連續(xù)給料連續(xù)出餅的脫水設(shè)備，過(guò)濾介質(zhì)由上下兩層濾帶組成，過(guò)濾壓力源于氣缸對(duì)濾帶的柔性張力。其脫水過(guò)程大致可分為重力脫水、預(yù)壓脫水和高壓脫水三個(gè)過(guò)程。首先煤泥被給至重力脫水段，其中游離的水在重力作

6、用下滲出上層過(guò)濾介質(zhì)。經(jīng)重力脫水后煤泥被折返到下層過(guò)濾介質(zhì)，在兩層過(guò)濾介質(zhì)的夾持下進(jìn)行預(yù)壓脫水。預(yù)壓力可以根據(jù)不同的煤泥流動(dòng)性進(jìn)行調(diào)整，使其與煤泥的壓力梯次曲線相擬合，以免煤泥側(cè)溢。經(jīng)過(guò)預(yù)壓失去流動(dòng)性的煤泥在過(guò)濾介質(zhì)的夾持下經(jīng)脫水滾筒反復(fù)折返擠壓，在過(guò)濾介質(zhì)的剪切力作用下，實(shí)現(xiàn)固液分離。濾液被收集排出，濾餅自行剝離卸落。在上述脫水過(guò)程中，過(guò)濾壓力來(lái)自過(guò)濾介質(zhì)外部，泥粒之間相互擠壓，將水由顆粒間隙擠出，最終淅出過(guò)濾介質(zhì)。實(shí)現(xiàn)這個(gè)過(guò)程要克服的主要是泥粒與水分子間的范德華力，故而消耗機(jī)械能較少。工作原理如圖3所示3、結(jié)構(gòu)特征3.1板框壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)特征板框壓濾機(jī)主要由機(jī)架部分、傳動(dòng)系統(tǒng)、過(guò)濾系統(tǒng)、液壓

7、系統(tǒng)、入料系統(tǒng)及電控系統(tǒng)等組成。主體設(shè)備占地較大，需足夠的卸料空間，多采用躍層卸料。 機(jī)架部分由壓濾機(jī)的框架梁、油缸、壓緊板、止推板、主梁和中間托架等組成。 傳動(dòng)系統(tǒng)由液壓電機(jī)、套筒滾鏈、鏈輪及提鉤盒等組成。 過(guò)濾系統(tǒng)主要由濾板、濾布及密封壓條組成。相鄰濾板間形成濾室，濾布做為過(guò)濾介質(zhì)襯于濾板表面。 液壓系統(tǒng)為濾板壓緊、松開(kāi)提供動(dòng)力。 入料系統(tǒng)主要由入料泵、入料管路、閥門(mén)及電動(dòng)換向閥等組成。入料形式有中心孔入料和角孔入料。入料泵作用不僅輸送泥漿，同時(shí)為固液分離提供液相壓力。 電控系統(tǒng)近年多采用PLC控制。3.2帶式壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)特征整機(jī)主要由框架、輥筒、物料準(zhǔn)備裝置、濾液收集裝置、濾帶沖洗裝置、濾

8、帶跟蹤糾正裝置、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、張緊裝置、濾帶及控制系統(tǒng)組成。整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、占地少，可實(shí)現(xiàn)同層卸料。 機(jī)架做為整機(jī)組裝載體，需有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和加工精度。 輥筒做為核心部件用于濾帶的導(dǎo)向和壓榨。對(duì)機(jī)械強(qiáng)度、加工及裝配精度要求較高。 物料準(zhǔn)備系統(tǒng)包括強(qiáng)化造粒裝置、布料器、犁形助濾器等。作用是使物料形成良好工況。 沖洗裝置由沖洗水管、噴嘴組成。對(duì)濾帶進(jìn)行連續(xù)沖洗，保持過(guò)濾介質(zhì)的良好涌隙。 濾帶跟蹤糾正裝置由執(zhí)行氣缸、傳感器等組成，保證濾帶在安全位置上運(yùn)行。 張緊裝置可使濾帶張緊松開(kāi)，為壓濾脫水提供壓力。 濾液收集裝置將濾液收集并集中排出，避免濾液對(duì)作業(yè)環(huán)境和濾餅的污染。 濾帶分上下兩條，做為過(guò)濾介質(zhì)同時(shí)

9、傳遞過(guò)濾壓力。 驅(qū)動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器及調(diào)速器組成，為濾帶連續(xù)運(yùn)行提供動(dòng)力。一般采用變頻或電磁兩種調(diào)速形式對(duì)帶速進(jìn)行調(diào)節(jié)。 電氣控制系統(tǒng)采用PLC，對(duì)所有附屬設(shè)備進(jìn)行集中控制。4、作業(yè)效果4.1板框壓濾機(jī)作業(yè)效果 板框壓濾機(jī)每個(gè)作業(yè)循環(huán)150min左右，其中注料時(shí)間120min左右，單機(jī)平均小時(shí)處理能力3-5t左右。 由于濾餅經(jīng)常帶有“夾芯”，加之濾液與濾餅不能很好地分流，濾餅落地水份達(dá)46%，需經(jīng)進(jìn)一步干化處理方可轉(zhuǎn)運(yùn)貯存。 由于注料時(shí)間較長(zhǎng)，卸餅時(shí)需人工參與，工人勞動(dòng)強(qiáng)度較大。 注料泵長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行，磨損較重，添料頻繁，時(shí)常跑料。供料系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行的可靠性較難保證。 板框壓濾機(jī)實(shí)現(xiàn)操作的工藝

10、條件比較簡(jiǎn)單，工人操作經(jīng)驗(yàn)較為成熟，操作技能易于掌握。4.2帶式壓濾機(jī)的工作效果 連續(xù)工作，便于與洗煤生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)同步，小時(shí)處理能力6-10t左右。 濾餅濾液互不污染，濾餅水份在25-30%左右，濾液濃度在3-5g/L。 工況參數(shù)調(diào)整合適后，可以1人多機(jī)操作。 作業(yè)環(huán)境易于保持，工人勞動(dòng)強(qiáng)度降低。 工況效果受工況條件的影響較敏感，需較高的操作技能和經(jīng)驗(yàn)，才能保持良好工況。 沖洗噴嘴經(jīng)常堵塞，拆卸和更換較為麻煩。軸承密封有待進(jìn)一步完善，浸水后容易誘發(fā)故障。5、運(yùn)行費(fèi)用以2005年上半年兩種脫水設(shè)備的實(shí)際運(yùn)和行費(fèi)用為參照，折合成年運(yùn)行費(fèi)用如下：5.1板框運(yùn)行費(fèi)用（6臺(tái)）人工：800元×25人

11、×12月=24.00萬(wàn)元/年電力：270KW×20h×300天×0.39元=63.18萬(wàn)元/年材料（濾布、濾板、壓條、油脂等）：91.50萬(wàn)元/年合計(jì)：24.00+63.18+91.50=178.63萬(wàn)元/年折合每臺(tái)運(yùn)行費(fèi)用為：178.63/6=29.77萬(wàn)元/年5.2帶式壓濾機(jī)運(yùn)行費(fèi)用（4臺(tái)）人工：800元×6人×12月=5.76萬(wàn)元/年電耗：94KW×20h×300天×0.39元=22.00萬(wàn)元/年藥耗：0.8元×46×20×300=22.00萬(wàn)元/年濾帶：1.35×6=8.1萬(wàn)元/年其