轉爐濁循環水系統板框壓濾機改造

張文斌,王江波,卓慶華,李俊偉,陳彥利

（安陽鋼鐵集團有限公司,河南安陽455000）

轉爐濁循環水系統板框壓濾機改造

張文斌,王江波,卓慶華,李俊偉,陳彥利

（安陽鋼鐵集團有限公司,河南安陽455000）

介紹了安鋼100 t轉爐濁循環水系統板框壓濾機的組成結構特點，以及運行中出現的問題并進行了相應的設備改造。

轉爐；濁環水;板框壓濾機;改造;隔膜濾板

1 概述

安鋼100t頂底復吹轉爐冶煉的鋼種有普碳鋼、優質碳素結構鋼、低合金高強度結構鋼、船體用結構鋼、鍋爐用鋼、壓力容器鋼等系列品種。濁循環水系統是其工程上的配套設施。采用的板框壓濾機XMZG120/1000—U，主要參數：過濾面積：120 m2；濾室數量：60；過濾壓力：≤0.4 MPa；壓榨能力：≤0.6 MPa；N=7.5 kW。來自轉爐煉鋼煙氣除塵濁循環水系統一文、二文的排水流經高架水槽流至粗顆粒分離機，去除較大的顆粒。然后在流入斜板沉淀池沉淀，出水（浮物指標在100 mg/L以下）流入熱水井，再經冷卻后回用。斜板沉淀池下部泥漿由泥漿泵加壓送至板框壓濾機進行脫水處理，板框壓濾機將泥漿進行脫水處理成泥餅貯存，定期外運。

2 轉爐濁循環水系統板框壓濾機結構特點

此板框壓濾機是大容量、快過濾的分離設備，在設計過程中采用了CAD優化設計，整機結構緊湊可靠，自動化程度高，選用不同的過濾介質，可以過濾不同性能的物料。應用于固液兩相分離,可以過濾粘度大、顆粒細的各種懸浮物料。它主要由過濾機構、壓緊機構、拉板機構、自動翻板集液盤、液壓站、泥斗、電器控制部分構成。

（1）中間進料，污泥迅速充滿濾室，消除腔室壓力差，同時縮短進料時間。含中心吹風裝置。

（2）濾布曲張機構吊桿與彈簧相結合，自動振蕩，卸料干凈利落。

（3）拉板機構液壓馬達驅動，動作靈活，穩定可靠，但對環境要求高。

（4）自動集液盤，結構新穎，減少占地面積。PLC控制移位和復位，靈敏快速。

（5）采用PLC全自動控制。壓濾機本體、外圍配套設備及壓濾機管道系統中各個自動閥門的自動控制。

（6）液壓系統液壓元件，高低壓泵互連動作，控制主機及集液盤的動作，減少輔助時間，運行更可靠，能耗更低。

（7）主關件壓緊板、止推板、橫梁的設計運用計算機工作站進行了有限元分析，優化設計后的結構可靠安全。

（8）壓緊板、止推板采用鋼板焊接，探傷后調質處理。

（9）橫梁采用鋼板整體切割調質處理，無焊接、無支架，確保梁板不會彎曲和變形。

（10）油缸采用機械擠壓鏡面加工，確保無泄漏。無縫鋼管大油缸保證壓緊的平穩性和安全性，并延長油缸的使用壽命。

3 轉爐濁環板框壓濾機存在的問題

安鋼轉爐濁環板框壓濾機在日常的維修維護中也發現有些部分設計不太合理，不是很結合現場實際，主要問題如下：

（1）濾板壓榨隔膜由于腐蝕經常損壞，每年需大修2次，消耗備件施工費約35萬元。大修期間，單臺運行，水質明顯進一步惡化，導致轉爐濁水懸浮物指標達到150 mg/L以上，屬超標運行，造成濁環供水管道結垢嚴重，已影響到系統流量，嚴重時直接影響生產。設備月處理污泥約2800 t，日常維修率偏高，工況惡劣，使用過程中，經常出現故障。

（2）拉板小車采用液壓馬達驅動，由于日常工作環境惡劣，液壓系統經常受到污染，液壓馬達經常損壞造成拉板器損壞。

（3）拉板小車采用外開式形式的，由于環境差，油泥多，小車受到污染后動作不靈活，造成運轉不同步，小車也易損壞。

（4）板框壓濾機在運行過程中，壓緊板液壓缸經常出現爬行現象，料斗液壓缸緩慢下滑出現漏料的問題。系統壓力不穩定，經過簡單的換閥處理，效果不好，嚴重時直接影響壓濾機的使用。

4 改造方案及效果

針對現場出現的問題，經過摸索實踐，結合實際情況我們對此系統進行了改進。

改造項目1：將分體式濾板壓榨隔膜改為嵌入式隔膜濾板。濾板是壓濾機的核心過濾元件，濾板材質形式及質量的不同，會直接影響到整機的過濾性能。改造選用的是高強度聚丙烯，其濾板既有橡膠濾板的彈性，又有聚丙烯濾板的韌性、剛性，使濾板壓緊時密封性能更好，其最大鼓膜壓力達4 MPa。進料過程結束后，通過對濾餅進行壓榨來提高整機的脫水效率，增加濾餅的干度，縮短過濾時間，提高生產率，降低污染和減少勞動力。

改造項目2：將液壓馬達驅動的拉板小車改為由變頻電機驅動。由于日常工作環境惡劣，液壓系統經常受到污染，液壓系統及液壓馬達經常損壞，損壞后不易查找原因，改為變頻電機驅動，對環境要求不高，事故率大幅下降，且出現問題后易排查原因。

改造項目3：將拉板小車由開放式改為密封式。減少了油泥污染，各部件壽命延長，降低事故率。

改造項目4：經過長時間的摸索，針對壓緊板液壓缸經常出現爬行現象、料斗液壓缸緩慢下滑出現漏料的問題做出如下措施。（1）液壓泵出口增設單向閥，緩解壓力沖擊造成泵的損壞，同時也可避免系統油液倒流經泵回油箱；（2）壓緊液壓缸前增設雙單向節流閥，構成回油節流調速，從而控制回油流速，使其運行平穩；（3）料斗液壓缸的液壓回路將電磁閥的中位機能由“O”型改為“Y”型，并增加液壓鎖和雙單向節流閥，采用“Y”型中位機能可以使液控單向閥的進油口和控制油口連接油箱，鎖緊效果好；（4）液壓的回油管路上新增回油過濾器，有效避免了系統油液的污染。

5 取得的效果

新改造板框的嵌入式隔膜濾板預計使用壽命為3年，年節約備件費20萬元，施工費15萬元。其余系統改造后，運行平穩、維修方便、備品備件互換性好，維修人員勞動強度降低等優點，同時轉爐濁水懸浮物指標降到100 mg/L以下，達標運行，提高了一次除塵效果，使一次煙氣達標排放，滿足了國家的環保要求，設備維修率大幅下降。操作工工作量大幅度降低，現場工況大大改善，有力的支持了轉爐的正常生產。

6 結束語

安鋼100 t轉爐濁環板框壓濾機經過一系列的改造后，系統運行比較穩定,使用效果良好,不僅提高了設備作業率，而且降低了生產成本，帶來了可觀的經濟效益。濁環板框改造的實踐應用，使得濁環系統運行滿足了生產的需求，為工廠環保達標提供了保障。

Transformation of the Plate-Frame Press Filter in the Turbid Circulating W ater System of Converter

Zhang Wenbin,Wang Jiangbo,Zhuo Qinghua,Li Junwei,Chen Yanli
(Anyang Iron&Steel Group,Anyang,Henan 455000,China)

The structural characteristics of the plate-frame press filter in the turbid circulating water system of the 100 t converter at Anyang Steel were introduced and problems occurring during operation were presented.Relevant modification of the equipment was also carried out.

converter;turbid circulating water;plate-frame press filter;transformation; membrane plates

TK223.5

B

1006-6764（2015）08-0067-02

2015-05-06

張文斌（1983-），男，2007年畢業于遼寧科技大學，大學本科學歷，機械工程師，現從事轉爐設備管理技術工作。