煤基活性炭壓塊機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化改造方法探討

邊戰(zhàn)華

摘 要：活性炭是一種具有豐富孔隙結(jié)構(gòu)和巨大比表面積的炭質(zhì)吸附材料，其廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、交通、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域，隨著社會(huì)發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，尤其是近年來(lái)國(guó)家加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)力度，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)活性炭的需求量日益擴(kuò)大，逐年增長(zhǎng)。而壓塊活性炭作為煤基活性炭一種主要類(lèi)型產(chǎn)品，其生產(chǎn)應(yīng)用也在不斷擴(kuò)展。壓塊機(jī)系統(tǒng)為壓塊活性炭生產(chǎn)核心裝備，其設(shè)備運(yùn)行效率、安全性、產(chǎn)品得率、能耗等直接關(guān)系企業(yè)安全生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益。基于此，本文主要對(duì)壓塊機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)化改造方法進(jìn)行了研究探討。

關(guān)鍵詞：煤基活性炭 壓塊機(jī)系統(tǒng) 改造方法

中圖分類(lèi)號(hào)：TD424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）11（c）-0102-02

壓塊活性炭生產(chǎn)工藝起源于國(guó)外，應(yīng)用比較普遍，該工藝在國(guó)內(nèi)應(yīng)用始于20世紀(jì)90年代后期，近幾年來(lái)隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)壓塊炭產(chǎn)品需求量的不斷上升，國(guó)內(nèi)廠家紛紛上馬壓塊炭生產(chǎn)系統(tǒng)，產(chǎn)業(yè)得到較快發(fā)展，其產(chǎn)品具有中孔較發(fā)達(dá)，非常適用于水廠凈化水（液相）處理。

壓塊活性炭生產(chǎn)過(guò)程主要有磨粉、成型、炭化、活化等工序。其中成型工序主要是對(duì)磨粉后的原料進(jìn)行干法造粒，生產(chǎn)設(shè)備為壓塊機(jī)系統(tǒng)。由于技術(shù)、工藝制造等多方面原因，國(guó)內(nèi)廠家制造的壓塊機(jī)系統(tǒng)存在不能很好匹配強(qiáng)制喂料機(jī)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，易噴粉，達(dá)不到設(shè)計(jì)能力等諸多問(wèn)題，因此根據(jù)生產(chǎn)需要對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化改造具有十分突出的現(xiàn)實(shí)意義。

1 壓塊活性炭生產(chǎn)工藝

該生產(chǎn)工藝流程為：具有一定的黏結(jié)性的一種或按一定比例配比的兩種煤加少量添加劑（一般加瀝青），磨成煤粉（要求80%以上通過(guò)300目）后，利用干法高壓成型設(shè)備（壓塊機(jī)）對(duì)混合均勻的粉料進(jìn)行壓塊；破碎篩分后，合格粒度壓塊料經(jīng)炭化、活化過(guò)程得到活化料，再經(jīng)破碎篩分得到市場(chǎng)需要規(guī)格活性炭成品，篩下粉料通過(guò)磨粉制成粉狀活性炭副產(chǎn)品。工藝流程如圖1所示。

2 壓塊機(jī)系統(tǒng)存在問(wèn)題

（1）料倉(cāng)下料不暢，強(qiáng)制喂料機(jī)給料不足。

（2）壓塊炭系統(tǒng)不能連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

（3）無(wú)排氣功能，煤粉出現(xiàn)架橋及外噴現(xiàn)象。

3 優(yōu)化改造方法

優(yōu)化改造方法1：改變喂料模式，滿(mǎn)足壓機(jī)需要。

由于原壓塊系統(tǒng)緩沖料倉(cāng)體積小，且料倉(cāng)下料不暢，造成強(qiáng)制喂料機(jī)中煤粉不能連續(xù)供給到壓塊機(jī)，壓塊機(jī)不能正常生產(chǎn)運(yùn)行。

改造方法：將緩沖料倉(cāng)去掉，直接用DN400鋼管代替。

按照DN400管進(jìn)喂料機(jī)截面單位小時(shí)內(nèi)最大通過(guò)量為Q=πR2×V×3600（流速單位為m/s），在通過(guò)強(qiáng)制喂料機(jī)進(jìn)口的流速V=gt、S=1/2gt2（S為從刮板到進(jìn)口的距離為4m），經(jīng)計(jì)算得DN400料管最大流量為Qmax=40m3/h，煤粉的堆比重為0.43，換算成質(zhì)量單位為17.2t/h，而壓塊機(jī)的設(shè)計(jì)能力為7.5t/h，所以采用DN400鋼管供料完全能夠滿(mǎn)足壓塊機(jī)所需原量。改造后壓塊系統(tǒng)如圖2所示。

優(yōu)化改造方法2：增加自動(dòng)跟蹤聯(lián)鎖程序，實(shí)現(xiàn)壓塊機(jī)工況連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

原強(qiáng)制喂料機(jī)與壓塊機(jī)控制系統(tǒng)為各自控制，由操作人員手動(dòng)設(shè)置參數(shù)生產(chǎn)運(yùn)行。但手動(dòng)調(diào)節(jié)強(qiáng)制喂料機(jī)頻率無(wú)法使壓塊機(jī)的工況達(dá)到穩(wěn)定，壓塊機(jī)的電流高低變化幅度大，壓塊機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行。

改造方法：將強(qiáng)制喂料機(jī)與壓塊機(jī)進(jìn)行聯(lián)鎖調(diào)試。

設(shè)定壓塊機(jī)運(yùn)行電流高低限，強(qiáng)制喂料機(jī)的頻率根據(jù)壓塊機(jī)的電流進(jìn)行變化，當(dāng)電流超過(guò)上限時(shí)，強(qiáng)制喂料機(jī)降低給料頻率；當(dāng)電流低于下限時(shí)，強(qiáng)制喂料機(jī)升高給料頻率。目前以0.1Hz/3s的速度設(shè)定，即壓塊機(jī)電流連續(xù)低于下限3s后，喂料機(jī)頻率升高0.1Hz，反之則降低0.1Hz，通過(guò)實(shí)際運(yùn)行驗(yàn)證，效果較好，實(shí)現(xiàn)了壓塊機(jī)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

優(yōu)化改造方法3：實(shí)現(xiàn)排氣功能，解決煤粉架橋及外噴現(xiàn)象。

原強(qiáng)制喂料機(jī)無(wú)排氣功能，在煤粉輸送進(jìn)強(qiáng)制喂料機(jī)過(guò)程中，有部分氣體夾帶進(jìn)來(lái)，因無(wú)法排除，時(shí)間一長(zhǎng)，且負(fù)荷大時(shí)，極易形成煤粉架橋，影響壓塊機(jī)正常運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)設(shè)備內(nèi)憋壓，造成煤粉外噴，污染作業(yè)環(huán)境并產(chǎn)生安全問(wèn)題。

改造方法：在強(qiáng)制喂料機(jī)上部開(kāi)口引直管至四樓輸煤刮板機(jī)內(nèi)，如圖2所示。

通過(guò)在在強(qiáng)制喂料機(jī)上部開(kāi)口引直管至四樓輸煤刮板內(nèi)，將壓塊機(jī)在壓制煤粉過(guò)程中擠出的氣體及時(shí)、有效地排出壓塊機(jī)壓腔，同時(shí)氣體進(jìn)入四樓輸煤刮板機(jī)內(nèi)，由于輸煤刮板機(jī)為密閉結(jié)構(gòu)，防止了煤粉架橋及氣體夾帶煤粉外噴現(xiàn)象。

4 結(jié)語(yǔ)

與國(guó)內(nèi)其他廠家“定量給料”生產(chǎn)模式相比，減少了一道匹配程序，解決了喂料問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了壓塊系統(tǒng)“自動(dòng)取料”，生產(chǎn)更容易進(jìn)行控制。解決了喂料機(jī)與壓塊機(jī)的相對(duì)匹配，與更新前相比，壓塊機(jī)生產(chǎn)負(fù)荷調(diào)整范圍更廣。解決了壓塊機(jī)的恒定工況運(yùn)行，提高了穩(wěn)定性，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)消除了潛在的安全隱患，使壓塊系統(tǒng)運(yùn)行更加可靠。

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