雙級活塞推料離心機固相進料在氯化鉀生產(chǎn)中的應(yīng)用

楊寶龍，徐英德

(格爾木藏格鉀肥股份有限公司 青海格爾木 816000)

在氯化鉀的生產(chǎn)中，脫水、干燥對產(chǎn)品的合格率有著重要影響。與原虹吸式刮刀離心機相比，目前用于脫水的雙級活塞推料離心機以其獨有的自動連續(xù)操作、生產(chǎn)能力大、功率消耗低、無峰值等優(yōu)勢，已被越來越多的氯化鉀生產(chǎn)企業(yè)所采用。針對氯化鉀物料特性、雙級活塞推料離心機的結(jié)構(gòu)性能特點以及氯化鉀脫水存在的問題，采用雙級活塞推料離心機替代虹吸式刮刀離心機,同時針對此類離心機存在漏料的問題，循環(huán)使用離心出的液相，以達到降低漏料率的目的。

1 雙級活塞推料離心機簡介

1.1 設(shè)備結(jié)構(gòu)

雙級活塞推料離心機主要由機座、轉(zhuǎn)鼓、軸、軸承、油缸、液壓元件、螺旋輸送器、罩殼等組成。機座由鋼板焊接而成，是整機的支撐件。底部為油箱，主電機、油泵、油泵電機、冷卻器、過濾器等安裝其上。前部為軸承座，機座上部有左右2個玻璃鋼制成的罩殼覆蓋，不僅能避免機件受化學(xué)物質(zhì)或塵埃的侵蝕，而且也確保了操作者的安全。轉(zhuǎn)鼓是實現(xiàn)分離的主要工作部件，由兩級轉(zhuǎn)鼓以及篩網(wǎng)塊、推料圈、推料板等組成，兩級轉(zhuǎn)鼓分別做精確的動平衡，以確保其精度。軸和軸承部件由軸承座、空心軸、推料軸、軸承、軸套、前后迷宮密封等組成。油缸部件由油缸、油缸蓋、安裝在油缸內(nèi)的推料活塞等組成。液壓元件由油泵、油泵座、溢流閥、冷卻器等機電配套件組成。罩殼部件由后墻板、罩殼、收集槽、刮刀等組成，并且有開式和閉式2種結(jié)構(gòu)，可按照工藝需要選擇。

1.2 工作原理

1.2.1 工藝說明

水平帶式真空過濾機過濾浮選料漿后形成的濾餅送至雙級活塞推料離心機的進料螺旋輸送器，然后通過螺旋輸送器送至轉(zhuǎn)鼓內(nèi)再次脫水，最終獲得氯化鉀產(chǎn)品。

1.2.2 工作原理

主機全速運轉(zhuǎn)后,需要分離的物料通過進料管連續(xù)進入離心機，由進料分配器將物料均勻地撒至第1級轉(zhuǎn)鼓上，經(jīng)篩網(wǎng)后，大部分母液得到過濾并經(jīng)液體收集罩排出機外；做旋轉(zhuǎn)運動且做往復(fù)運動的第1級轉(zhuǎn)鼓將形成的濾餅推送至第2級轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，濾餅在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)有足夠的停留時間并獲得更大的離心力，使其達到很低的含水率后被連續(xù)排出轉(zhuǎn)鼓，經(jīng)固體收集槽排出機外。當(dāng)對固體有純度要求時，可在該機內(nèi)進行非常有效的洗滌(設(shè)有洗滌管)，洗滌液沖洗濾餅后同樣經(jīng)篩網(wǎng)和液體收集罩排出機外。如需要的話，洗滌液和母液可以分別排出。

2 技改前存在的問題

技改前采用虹吸式刮刀離心機對氯化鉀進行脫水，其存在的問題如下。

(1) 投資成本大。相同產(chǎn)能的離心設(shè)備，虹吸式刮刀離心機的設(shè)備臺數(shù)比雙級活塞推料離心機多出2.5倍以上，投資成本高出1倍左右。

(2) 生產(chǎn)能力嚴重不足。相同功率的離心機，雙級活塞推料離心機的單臺產(chǎn)能為25 t/h(折干基物料)，而虹吸式刮刀離心機的單臺產(chǎn)能為8 t/h。

(3) 出料不穩(wěn)定。由于虹吸式刮刀離心機為間歇性出料，對后續(xù)干燥工段的干燥進料影響極大，時斷時續(xù)的進料極有可能造成爐膛溫度太高而產(chǎn)生“糊袋”等現(xiàn)象，不利于除塵系統(tǒng)的運行。

(4) 虹吸式刮刀離心機的間歇性出料，不僅勞動強度大，而且噪聲污染嚴重。

(5) 虹吸式刮刀離心機故障率高，且維修難度大。

針對虹吸式刮刀離心機存在的問題，采用HR(S)800- N型雙級活塞推料離心機進行了改造。

3 技改后的效果

HR(S)800- N型雙級活塞推料離心機采用固相進料，經(jīng)螺旋輸送器將固相氯化鉀顆粒送至高速旋轉(zhuǎn)的離心機內(nèi)轉(zhuǎn)鼓底部的分料盤，通過高速旋轉(zhuǎn)運動和活塞的往復(fù)運動，將離心機內(nèi)轉(zhuǎn)鼓篩網(wǎng)截留的固相物推送至外轉(zhuǎn)鼓上進行二次脫水，最終通過集料槽中的刮刀裝置將脫水后的固相顆粒送出排料口；液相則通過轉(zhuǎn)鼓外的機殼收集后經(jīng)氣液分離器進入低位槽，再由泵送至水平帶式過濾機高位槽，循環(huán)回收固相。由于連續(xù)進料和出料，給氯化鉀生產(chǎn)裝置的穩(wěn)定運行帶來很大的優(yōu)勢。

通過冷結(jié)晶-正浮選得到的料槳經(jīng)調(diào)漿槽自流至水平帶式真空過濾機，過濾后得到的含水質(zhì)量分數(shù)約20%的濾餅送至雙級活塞推料離心機的進料螺旋輸送器，然后由進料螺旋輸送器送至轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，脫水后的氯化鉀含水質(zhì)量分數(shù)≤7%。

本次技改選用HR(S)800- N型雙級活塞推料離心機18臺，年產(chǎn)氯化鉀1 200 kt。通過實際對比試驗，結(jié)果表明該離心機能滿足單臺處理能力18～25 t/h(折干基物料)、固相穿濾率≤6%、分離后的產(chǎn)品含水質(zhì)量分數(shù)≤7%的設(shè)計要求。

4 結(jié)語

HR(S)800- N型雙級活塞推料離心機投入運行1年以來，設(shè)備運行穩(wěn)定、可靠，達到了預(yù)期目標(biāo)。實際運行情況表明，該離心機具有以下幾個優(yōu)點：①每年節(jié)約大量人員管理和設(shè)備維護投入；②由于離心后的固相含水質(zhì)量分數(shù)≤7%，提高了烘干工段的生產(chǎn)能力，天然氣耗量減少；③出雙級活塞推料離心機的液相循環(huán)至水平帶式過濾機，在很大程度上解決了穿濾率大的問題。