超高壓壓濾機用于唐口選煤廠壓濾脫水的研究

車立潤 申 偲 孔令超

（山東能源西北礦業公司山東博選礦物資源技術開發有限公司，山東 濟寧 272000）

唐口煤業公司選煤廠共有兩套重介系統，年入洗能力分別為370 萬t 和230 萬t，煤泥產量約為80 萬t/a，按照每年生產330 d 計算，每天濕煤泥產量約2400 t（含水率為25%）。原壓濾車間采用6 臺型號為KZMG550/2000-U 壓濾機，過濾面積為550 m2，濾板數量為77 塊，壓緊壓力為20 MPa。壓濾后濕煤泥水分高達26%熱值較低，經濟效益較低。且由于濕煤泥粒度小，黏性高，存在裝車運輸困難和環境污染等問題。

1 STC2000-10 型壓濾機結構與工作原理

STC2000 系列壓濾機是集機、電、液于一體，技術水平先進的分離機械產品[1-6]。它由五大部分組成：機架部分、過濾部分（料模濾板、水模濾板、濾布、膠皮）、拉板部分、液壓部分和電氣控制部分。

1.1 機架部分

機架部分是機器的主體，用以支撐過濾機構，連接其他部件。它主要由止推板、壓緊板、油缸體和主梁等部件組成。機器工作時，油缸體內的活塞推動壓緊板，將位于壓緊板與止推板之間的料模濾板、水模濾板、濾布、膠皮壓緊，以保證帶有壓力的料漿在濾室內進行加壓過濾。

1.2 過濾部分

過濾部分是由按一定次序排列在主梁上的水模濾板、料模濾板、夾在濾板之間的濾布、膠皮組成，料模濾板、濾布、膠皮與水模濾板的相間排列，形成了若干個獨立的過濾單元─濾室。由于濾布的作用，使固體留在濾室內形成濾餅，濾液由水嘴(明流)排出。進料結束后，啟動壓榨泵，打入高壓水，經隔膜壓榨后，使濾餅里殘留的水分在壓榨壓力作用下，進一步被榨出，形成干濾餅。

1.3 拉板部分

自動拉板系統由液壓馬達、機械手、傳動機構、暫停裝置等組成。機械的自動換向靠PLC 設定的換向條件來控制，可分為自動與手動切換。鏈條安裝在封閉的金屬鏈槽內，解決了因物料掉落或現場環境的腐蝕使鏈條卡死而導致拉板力不均勻、運行不平穩的問題。

1.4 液壓部分

普通的壓濾機的加壓方式是合模后油缸就達到最大壓力，此時濾室沒有壓力，油缸所產生的推力完全由邊框承受。STC2000-10 型壓濾機采用動態衡壓的方法，讓油缸的壓力并不是在合模后就達到最大，而是隨濾室里的壓力變化而變化，它可以確保邊框的壓力只比濾室高1～3 MPa。當設計的最大壓榨壓力為7 MPa 時，邊框所受的最大壓力也只有8～10 MPa。

1.5 控制系統

整機采用工控機自動控制，采用中央控制模式。單套裝置配置一套獨立的PLC 控制系統，可以現場操控，也可切換至遠程操控。系統設置4 個主運行窗口（全自動運行模式），根據設備運行狀態，動態顯示裝置的運行進度。

2 技術指標

2.1 改造前壓濾車間試驗數據表

原壓濾車間壓濾煤泥小篩分試驗結果見表1。

表1 原壓濾車間壓濾煤泥小篩分試驗結果

原壓濾車間壓濾煤泥灰分、水分試驗結果見表2。

表2 唐口選煤廠壓濾煤泥灰分、水分檢測表

此次采樣的原壓濾車間壓濾煤泥主導粒級為-0.045 mm，占全樣的53.41%，該部分灰分最高，為37.87%。同時可以發現，該煤泥+0.045 mm 粒級的累計灰分為15.74%，遠低于總樣灰分。

2.2 改造后壓濾車間脫水效果試驗數據表

新壓濾車間壓濾煤泥小篩分試驗結果見表3。

表3 新壓濾車間壓濾煤泥小篩分試驗結果

新壓濾車間壓濾煤泥灰分、水分試驗結果見表4。

表4 唐口選煤廠超高壓壓濾煤泥灰分、水分檢測表

此次采樣的超高壓壓濾煤泥主導粒級仍為-0.045 mm，占全樣的50.60%，該部分灰分也最高，為36.80%。同時可以發現，該煤泥+0.045 mm粒級的累計灰分為16.15%，遠低于總樣灰分。

通過對原壓濾車間壓濾煤泥、超高壓壓濾煤泥小篩分及灰分、水分結果的分析可以得出以下結論：由原壓濾車間壓濾煤泥與超高壓壓濾煤泥小篩分數據得出-0.045 mm 粒級所占比例高，細粒級多不利于脫水，改造后的超高壓壓濾車間壓濾后的煤泥水分可降低8%～10%。

3 結語

改造后采用4 臺STC 深腔高壓水壓濾機，替代目前在用的6 臺KZMG550/2000-U 壓濾機進行脫水。STC 深腔高壓水壓濾機進料壓力0.9 MPa，隔膜壓榨壓力3.5～4 MPa，理論濾餅含水率≤17%。過濾開始時，料漿在進料泵的推動下，經由各料模上的進料口進入各濾室內，并借進料泵產生的壓力進行過濾。由于濾布的作用，固體留在濾室內形成濾餅，濾液由水嘴(明流)排出。進料結束后，啟動壓榨泵，打入高壓水。經隔膜壓榨后，濾餅里殘留的水分在壓榨壓力作用下，進一步被榨出，形成干濾餅，從而起到脫水的作用。煤泥超高壓壓濾提質前后煤泥指標見表5。

表5 煤泥超高壓壓濾提質前后煤泥指標

該項目總投資5380 萬元，總體可降低水分8%～10%，壓濾后濾餅水分≤17%。

效益估算：按照年入洗原煤390 萬t，超高壓脫水后煤泥平均價格比濕煤泥平均價格高約90 元。按照唐口平均產量及入洗量推算，年生產高壓脫水煤泥約70 萬t，年度可創效約6300 萬元。