加壓過(guò)濾機(jī)處理細(xì)顆粒煤的實(shí)踐與改造

趙宏偉 張曉華 李乃玉 王小平

摘要：本文對(duì)大屯選煤廠原浮精脫水系統(tǒng)存在問(wèn)題進(jìn)行了分析，并通過(guò)調(diào)研、試驗(yàn)得出了增設(shè)加壓過(guò)濾機(jī)的結(jié)論，同時(shí)針對(duì)加壓過(guò)濾機(jī)處理細(xì)顆粒煤使用過(guò)程中存在的泡沫虛、上餅薄、汽水分離器噴黑水等問(wèn)題進(jìn)行了改進(jìn)、完善，達(dá)到了提高系統(tǒng)小時(shí)處理能力、降低精煤水分的目的，最終取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：加壓過(guò)濾機(jī) 摻粗 消泡 改進(jìn) 效益

中圖分類號(hào)：TD4622 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）10（b）-0086-02

大屯選煤廠位于江蘇省沛縣境內(nèi)微山湖畔，是我國(guó)自行設(shè)計(jì)、施工和安裝的礦區(qū)型選煤廠。1982年9月投產(chǎn)，設(shè)計(jì)能力為180萬(wàn)噸/年。2005年實(shí)施了在原跳汰再洗系統(tǒng)進(jìn)行重介技術(shù)改造，改造后的重介系統(tǒng)可處理原煤180萬(wàn)噸/年。2008年跳汰系統(tǒng)設(shè)備拆除，2010年對(duì)煤泥水系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)改造，現(xiàn)采用重介─浮選工藝，設(shè)備先進(jìn)，自動(dòng)化程度高，洗選主要產(chǎn)品是牌號(hào)為1/3焦煤的5級(jí)到14級(jí)精煤，洗水閉路循環(huán)居全國(guó)先進(jìn)水平。

1 原浮精脫水系統(tǒng)存在的問(wèn)題

大屯選煤廠重介系統(tǒng)改造完成后，主要解決了主洗系統(tǒng)的質(zhì)量問(wèn)題及通過(guò)能力，但是隨著礦區(qū)機(jī)械化采煤程度的提高，末煤含量也不斷提高，已由2007年底15.6%增加到現(xiàn)在的22%左右，浮選通不過(guò)、過(guò)濾通不過(guò)、精煤水分大的問(wèn)題日益突出，系統(tǒng)的設(shè)備老化，維修量大，配件供應(yīng)困難，生產(chǎn)能耗高，處理量小，安裝關(guān)系復(fù)雜，維修困難等諸多問(wèn)題已越來(lái)越突出，已成為制約生產(chǎn)的“瓶頸”。2010年元月份浮選機(jī)改造完成后，系統(tǒng)小時(shí)處理能力還是維持在350t左右，過(guò)濾系統(tǒng)通不過(guò)，真空過(guò)濾機(jī)產(chǎn)品水分高達(dá)36%～40%，裝車中極易造成“竄倉(cāng)”，已成為影響系統(tǒng)能力提升的主要因素，且嚴(yán)重威脅著安全生產(chǎn)。

2 改造的依據(jù)

經(jīng)過(guò)我廠選煤、機(jī)電工程技術(shù)人員取樣深入設(shè)備廠家、同行業(yè)兄弟單位進(jìn)行試驗(yàn)考察，調(diào)研了淮北、淮南、邢臺(tái)等多個(gè)選煤廠，并多次進(jìn)行比較和可行性研究，認(rèn)為加壓過(guò)濾機(jī)自動(dòng)化程度高，濾餅水分低，處理能力大，技術(shù)先進(jìn)，可以考慮應(yīng)用。2008年底，我廠3名工程技術(shù)人員采取了5t干煤泥，到萊蕪煤機(jī)廠進(jìn)行了為期8天的工業(yè)性試驗(yàn)，根據(jù)物料特性及生產(chǎn)工藝流程的實(shí)際情況，料漿濃度加清水調(diào)配為156g/L，200g/L、240g/L三種濃度條件進(jìn)行試驗(yàn)。依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，最后決定用兩臺(tái)加壓過(guò)濾機(jī)代替原來(lái)的脫水設(shè)備。（如表1表2）

通過(guò)本次加壓過(guò)濾機(jī)對(duì)該浮選精煤的過(guò)濾試驗(yàn)，可以看出，加壓過(guò)濾機(jī)用于我廠浮選精煤的固液分離是可行的，效果比較理想。

3 加壓過(guò)濾機(jī)的工作原理及特點(diǎn)

3.1工作原理

加壓過(guò)濾機(jī)是將過(guò)濾機(jī)置于一個(gè)封閉的加壓倉(cāng)內(nèi)，圓盤過(guò)濾機(jī)落料槽下有刮板輸送機(jī)，在機(jī)頭處裝有排料裝置。過(guò)濾的懸濁液由入料泵給入到過(guò)濾機(jī)的槽體中，加壓倉(cāng)內(nèi)充進(jìn)一定壓力的壓縮空氣，在濾盤上，通過(guò)分配閥與通大氣的氣水分離器形成壓差，這樣，在加壓倉(cāng)內(nèi)內(nèi)壓力作用下，槽體內(nèi)的液體通過(guò)浸入懸濁液中的過(guò)濾介質(zhì)排出，而固體顆粒被收集到過(guò)濾介質(zhì)上形成濾餅，隨著濾盤的旋轉(zhuǎn)，濾餅經(jīng)過(guò)干燥降低水分后，到分配閥的卸料區(qū)卸落到刮板輸送機(jī)中，由刮板輸送機(jī)收集到排料裝置中，這樣連續(xù)的運(yùn)行，當(dāng)達(dá)到一定量后，由排料裝置間歇排出機(jī)外，整個(gè)工作過(guò)程自動(dòng)進(jìn)行。（如圖1）。

3.2工作特點(diǎn)

盤式加壓過(guò)濾機(jī)是一種高效、節(jié)能、環(huán)保、能連續(xù)工作、全自動(dòng)化的新型脫水設(shè)備，它真正地解決了盤式真空過(guò)濾機(jī)存在的生產(chǎn)能力低、濾餅水份高等弊病，但也存在輔助低壓風(fēng)機(jī)功率高，耗電量大，同時(shí)加壓過(guò)濾機(jī)對(duì)入料粒度和濃度的變化反應(yīng)較為敏感，處理量變化較大，根據(jù)浮選系統(tǒng)的特點(diǎn)，往往在剛開(kāi)車的半小時(shí)內(nèi)或浮選跑煤時(shí)，浮選精礦粒度細(xì)、濃度小，這時(shí)煤餅相對(duì)較薄，處理量小，這也是盤式過(guò)濾機(jī)的共同點(diǎn)。

4 加壓過(guò)濾機(jī)投入后存在的主要問(wèn)題及解決措施

4.1加壓過(guò)濾機(jī)入料桶小，泡沫多，液位控制較難，經(jīng)常冒料，且易造成泵不上料

措施：（1）增擴(kuò)入料池的容積，由設(shè)計(jì)時(shí)的20m3擴(kuò)大到80m3，增大了浮選的緩沖時(shí)間，避免因消泡槽頻繁高液位啟停浮選機(jī)，造成浮選操作不穩(wěn)定。（2）利用條縫對(duì)泡沫可以產(chǎn)生剪切力，將氣泡變小，甚至消滅，在入料管的下方設(shè)計(jì)制作了消泡裝置。另外，利用機(jī)械消泡原理，還制作了雙葉輪消泡裝置。（3）浮選司機(jī)與加壓過(guò)濾機(jī)崗位及時(shí)溝通，調(diào)整藥劑量。

4.2加壓過(guò)濾機(jī)上餅薄，處理量小，排料周期有時(shí)高達(dá)5分鐘左右

措施：（1）因受空間位置的制約，不能直接用末精煤摻粗，只能根據(jù)上餅情況，適時(shí)將一小部分末精煤旋流器的溢流及振動(dòng)脫水篩的篩下水直接引至浮選，以達(dá)到摻粗的目的。從表3和表4比較中可得知＞0.25mm的粒度組成摻粗后增加3倍多。（2）改造濾布，在原濾板上先安裝一層2mm孔徑的濾網(wǎng)，再安裝濾布，減少濾布和濾板的堵塞，提高反吹效果，同時(shí)也降低了濾布的消耗。（3）加強(qiáng)浮選操作，與加壓過(guò)濾機(jī)崗位勤溝通，及時(shí)調(diào)整藥劑量，做到不跑粗，不跑煤。

4.3汽水分離器的出氣管噴黑水，嚴(yán)重污染環(huán)境

措施：對(duì)加壓過(guò)濾機(jī)汽水分離系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，將汽水分離一段變?yōu)槎畏蛛x工藝，設(shè)計(jì)、加工一臺(tái)分離器布置安裝在原分離器的排氣管端，形成串聯(lián)，使排入大氣的氣體再進(jìn)行一次汽水分離。

4.4由于浮精經(jīng)加壓過(guò)濾機(jī)脫水后正常情況下水份在21%左右，且瞬時(shí)量較大，容易粘貼在刮板輸送機(jī)的底部及中下部，造成“飄鏈”現(xiàn)象，需中斷設(shè)備運(yùn)行清理箱體，有時(shí)甚至導(dǎo)致刮板驟停，影響設(shè)備的安全及工作效率

措施：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在錨鏈下滑道的上部安裝了壓板，將軌道鋼彎曲成弧形，其上表面作為壓板的外弧，不僅可以有效的防止“飄鏈”，還可以盡可能的減少壓板與下滑間的摩擦力，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

通過(guò)改造后，制約加壓過(guò)濾機(jī)正常運(yùn)行的主要問(wèn)題泡沫虛，泵不上料，汽水分離器噴黑水，上餅薄等已基本得到了解決。目前，加壓過(guò)濾機(jī)水分基本在21%左右，排料周期為120s左右，達(dá)到了預(yù)期效果。

5 改造后的效益

5.1經(jīng)濟(jì)效益

（1）系統(tǒng)改造前浮精的水分為36%左右，改造后加壓浮精的水分降為21%左右，綜合精煤水分降低1%左右，按年生產(chǎn)精煤170萬(wàn)噸，噸精煤的平均運(yùn)費(fèi)為90元/噸計(jì)算，則年減少運(yùn)費(fèi)：170×1%×90=153萬(wàn)。

（2）系統(tǒng)改造前，原煤小時(shí)處理量平均為393t，每年可入洗185萬(wàn)噸，改造后，原煤小時(shí)處理量增加到450t，每年入洗原煤237萬(wàn)噸，按2011年噸煤收益67.51元計(jì)，則增加效益：（237-185）×67.51=3510.52萬(wàn)元。

（3）兩者增加的效益合計(jì)為3816.52萬(wàn)元。

5.2社會(huì)效益

（1）加壓過(guò)濾機(jī)投入使用后，精煤水分明顯降低，“竄倉(cāng)”現(xiàn)象已無(wú)發(fā)生，為安全生產(chǎn)增加了保險(xiǎn)，提高了企業(yè)抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力，同時(shí)減少了運(yùn)輸量，節(jié)省了運(yùn)輸費(fèi)用，降低了裝、卸車的難度。

（2）提高了我廠生產(chǎn)能力，也利于高產(chǎn)高效的實(shí)現(xiàn)，又減少了設(shè)備臺(tái)數(shù)和種類，簡(jiǎn)化生產(chǎn)環(huán)節(jié)，方便操作和維護(hù)，提高了生產(chǎn)和工作效率，并為今后進(jìn)一步擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模積蓄了后勁。