YDYY帶式壓濾機在曉明礦的應用

初靜 陳文策 崔志強 婁鐵民

【摘 要】曉明礦選煤廠結合壓濾車間實際空間條件，引進了YDYY帶式壓濾機并在使用中進行改進，提高了YDYY帶式壓濾機的處理能力，降低了濾餅的水分，提高了煤泥的發熱量，并對壓濾機控制系統、上料系統進行了自動化改造，使YDYY型帶式壓濾機多年來一直滿足曉明礦煤泥水處理的生產需求。

【關鍵詞】帶式壓濾機;處理能力;脫水效果;濾帶;自動化

中圖分類號： X703 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）23-0037-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.23.015

曉明礦選煤廠為1968年建成，設計能力60萬噸/年，經1987年改擴建后設計能力135萬噸/年。隨著環保要求的提高，2001年對煤泥水處理系統進行改造，新建壓濾車間，煤泥水處理工藝也由原來的煤泥池沉淀，改造為耙式濃縮機濃縮后，進入帶式壓濾機加工成煤泥餅后銷售。近年來，隨著煤炭市場對洗產品需求量的增加，煤泥水量也隨著增加，導致原帶式壓濾機能力不足，脫水效果不好，不能滿足洗煤生產需求，由于受壓濾車間位置限制，安裝板框壓濾機空間不夠，新建板框壓濾車間投資大，因此曉明礦選煤廠于2010年將壓濾機更新為YDYY型帶式壓濾機，并在實際應用中進行改進，使YDYY型帶式壓濾機多年來一直滿足曉明礦煤泥水處理的生產需求。

1 YDYY-3000帶式壓濾機的技術參數

曉明礦壓濾車間3臺帶式壓濾機，型號YDY-3000，采用兩用一備的工作方式，其中602#、603#壓濾機共用2#穩壓罐，601#壓濾機用1#穩壓罐。YDYY-3000帶式壓濾機是利用重力和擠壓力的作用使煤漿脫水，并能連續排出濾餅的壓濾機。

2 YDYY-3000帶式壓濾機工作過程原理

2.1 絮凝給料階段

經耙式濃縮機濃縮的煤泥水（濃度為320g/L-700g/L），由底流泵輸送至穩壓罐，在穩壓罐下方管路中加入濃度為0.1%的聚丙烯酰胺溶液，經聚丙烯酰胺絮凝后，使懸浮的煤顆粒絮凝形成大片絮團，大部分毛細水也變為游離水，形成絮團后的煤漿給入壓濾機上濾帶水平段上，進入重力脫水階段。

2.2 重力脫水階段

煤漿進入壓濾機上濾帶后，首先開始重力脫水。經絮凝形成絮團好的煤漿流動性下降，煤漿中的毛細水變為游離水，大部分游離水會在重力的作用下透過濾帶被脫除。

重力脫水區應有足夠的長度，盡量多脫水，才能保證物料進入壓力脫水階段經得住濾帶和壓輥的擠壓。DYD壓濾機重力脫水段的長度為3.5米。

2.3 壓力脫水階段

經過重力脫水后，下濾帶與上濾帶重疊，這時煤漿被夾在上下濾帶之間，煤漿與上下濾帶在不同直徑的壓輥間繞行前進，再由擠壓輥的擠壓下進一步脫水。

壓力脫水階段包括預壓脫水、低壓脫水、高壓脫水三個階段。

2.3.1 預壓脫水

進入預壓脫水區，隨上濾帶進入上下濾帶形成的楔形區，隨著上下濾帶的距離越來越小直至逐漸重合，煤漿所受的壓力越來越大，進行預壓脫水。

2.3.2 低壓脫水

物料與上下濾帶在壓輥間繞行前進，不同直徑的擠壓輥及濾帶本身的張力，向物料施加壓力，不斷的壓縮物料，擠出毛細孔中的水。上下濾帶夾著物料每經過一個壓輥，運動方向都發生改變，顆粒之間的相互位置變動，毛細管被破壞，從而有利于物料脫水。

2.3.3 高壓脫水

利用加壓輥對濾餅施加線壓力，進行高壓脫水。

2.4 卸料、清洗階段

經過重力脫水、擠壓脫水后，靠濾帶的彎曲和濾餅的自重，并借助刮板的作用，使濾餅與濾帶分離，濾餅卸至604#皮帶機，落地后銷售;濾帶清洗干凈后開始下一個工作循環。

3 應用中改進

3.1 絮凝方式改進

絮凝階段是壓濾機脫水成敗的關鍵，絮凝的程度，是否形成絮團，是壓濾機脫水后物料能否形成濾餅的關鍵，藥劑的用量、濃度及添加的方法，藥劑與煤漿是否均與混合都會影響絮凝程度。原設備藥劑直接在穩壓罐去壓濾機下方的管路上添加，由于煤漿流速大，造成藥劑與煤漿不能均勻混合就進入重力脫水階段，絮團形成不好，因此針對這種現象，我們在來料管路上安裝紊流攪拌裝置，并將加藥點改在紊流裝置上，使煤漿與藥劑混合均勻，形成良好的絮團。

3.2 進料方式的改進

原壓濾機進料管順著濾帶運行的方向，將煤漿給入壓濾機上濾帶，煤漿不能沿濾帶全寬分布，且薄厚不均，容易造成濾帶跑偏、打褶，因此我廠對給料方式進行了改進，將進料管改為逆濾帶方向，并由機電班自制安裝了平料器，煤漿沿濾帶運行反方向進料，遇擋板后散開，再經平料器均勻攤開，保證了煤漿均勻分布，避免濾帶跑偏、打褶，并且延長了重力脫水時間。

3.3 濾帶沖洗裝置的改造

原壓濾機濾帶沖洗裝置的噴嘴易堵塞，造成沖洗壓力不足，濾帶沖洗不干凈，影響壓濾機脫水效果。清理噴嘴堵塞需將沖洗裝置拆下后進行，針對這種情況我們對噴水管進行了改進，在噴水管內安裝滾刷，噴嘴堵塞時，僅需轉動滾刷就可以將噴嘴清理干凈。

3.4 加壓輥改造

原壓濾機兩個擠壓輥間距為彈簧調整，高壓脫水效果不好，因此我們對擠壓輥進行了改造，采用絲杠調整擠壓輥間距，保證脫水效果，降低濾餅水分。

3.5 PLC控制系統改造

YDYY壓濾機的控制部分為一臺3kW的油泵電機，一臺15kW的主軸電機為主，輔助四個張緊缸（共用一組電磁閥），四個調偏缸組成。原控制系統中中間繼電器、時間繼電器的使用數量大，且頻繁損壞，容易造成生產中斷事故，因此我廠利用PLC控制系統代替繼電器控制，可以省去大量的繼電器，PLC又可以直接為接近開關提供DC24V電源，減少生產中斷事故。

3.6 壓濾機自動給料系統改造

原壓濾機上料需人工開啟兩臺底流泵，將濃縮機底流輸送至穩壓罐，穩壓罐自流到壓濾機給料，經常出現斷料或穩壓罐滿后煤漿溢出現象，不但影響周圍衛生環境，有時還會沖到電氣設備上，對現場安全、標準化不利。針對這一問題選煤廠對壓濾機給料系統進行了自動化改造。在穩壓罐上安裝西門子料位計，由料位計對穩壓罐里的煤泥水高度進行測量，利用料位計測量產生的4—20MA電流數值變化反饋給配電室里的PLC300，連入選煤廠集控系統，在PLC上編制底流泵控制程序，用比較指令使煤泥水位低時底流泵開啟、水位高時底流泵停。根據現場需要我們將底水位設在距物料計1.7米，高水位設在距物料計0.4米來保證供料的穩定。

4 應用效果

通過對YDYY型帶式壓濾機使用和改造，取得了良好的效果，滿足了洗煤生產及煤泥水處理需求。壓濾機絮凝方式的改進，使煤漿與藥劑混合更均勻，絮凝效果更好，保證了壓濾機的脫水效果。采用絲杠調整擠壓輥間距，保證脫水效果，降低濾餅水分。采用PLC自動控制系統，使設備運行更加平穩可靠，維護更加簡單。壓濾機自動給料系統改造，保證了壓濾機的連續供料，避免了煤漿溢出現象，并且減輕了工人的勞動強度。

5 經濟效益

YDYY型帶式壓濾機應用和改造后，煤泥的全水分降低了6%，煤泥平均發熱量提高了400卡/克，煤泥平均售價提高了20元/噸，按平均年煤泥產量9萬噸，年增加銷售收入=20*9=180萬噸/年。

壓濾機自動化程度的提高，每小班可節省崗位工人1人，原班節省4人（包括替休），工人工資為每月3500元/人，年節約人工費=0.35*4*12=16.8萬元。

總效益=180+16.8=196.8萬元。