雙隔膜壓濾機(jī)在高爐煤氣洗滌污泥脫水中的應(yīng)用

2022/05/30 分類(lèi):技術(shù)文獻(xiàn) 解決方案 525

概況

南鋼高爐煤氣洗滌水處理系統(tǒng)承擔(dān)著煉鐵廠5座高爐煤氣洗滌水的處理任務(wù)。系統(tǒng)最終的污泥脫水設(shè)備采用的是廂式壓濾機(jī)，它是煤氣洗滌水閉路處理系統(tǒng)的關(guān)鍵性設(shè)備。原使用的兩臺(tái)壓濾機(jī)是為處理1#~4#高爐煤洗滌水而設(shè)計(jì)的，是XMZC120型廂式單隔膜壓濾機(jī)。

2單隔膜壓濾機(jī)的使用狀況

該設(shè)備投入使用后，我們發(fā)現(xiàn)該壓濾機(jī)在結(jié)構(gòu)和工藝上存在著致命的缺陷，生產(chǎn)效率低下，機(jī)械、液壓系統(tǒng)故障多，備件消耗量大，不能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，多次咨詢(xún)生產(chǎn)廠家有關(guān)人員，仍不能解決問(wèn)題。其主要缺陷如下：

雙隔膜壓濾機(jī)在高爐煤氣洗滌污泥脫水中的應(yīng)用-板框廂式隔膜壓濾機(jī)

(1)生產(chǎn)能力嚴(yán)重不足：在原設(shè)計(jì)中四座350m3高爐煤氣洗滌污泥脫水采用兩臺(tái)過(guò)濾面積為120m2的自動(dòng)廂式壓濾機(jī)，單臺(tái)機(jī)濾室容積為1.84m3、每個(gè)周期生產(chǎn)能力為含水25%以下污泥5.15t，但實(shí)際單臺(tái)機(jī)處理能力僅為2t/周期，遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足生產(chǎn)需求。

(2)壓濾機(jī)出泥效果差：原設(shè)計(jì)含水率為25%，實(shí)際達(dá)到36%以上，遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)要求，帶來(lái)了運(yùn)輸和環(huán)境污染的問(wèn)題。

(3)設(shè)備故障多：由于壓濾機(jī)原設(shè)計(jì)上的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、板材選取不適當(dāng)、系統(tǒng)工作壓力高、壓榨不合理（單隔膜壓榨），液壓系統(tǒng)復(fù)雜且泄漏點(diǎn)多，未充分考慮現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境等缺陷，從而造成了設(shè)備的磨損大，故障率奇高，經(jīng)常性發(fā)生由于系統(tǒng)工作壓力過(guò)大造成增強(qiáng)聚丙稀板崩裂、壓榨膜撕裂、鏈條斷裂的故障，幾年來(lái)兩臺(tái)壓濾機(jī)每年備件費(fèi)用高達(dá)60萬(wàn)元。

(4)運(yùn)行費(fèi)用高：由于壓濾機(jī)所要求的進(jìn)料壓力要在0.40MPa以上，所以配套進(jìn)料泵功率大、液壓系統(tǒng)的工作壓力高、空壓機(jī)工作壓力高，使得正常的生產(chǎn)運(yùn)行費(fèi)用較高；

(5)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大：由于壓濾機(jī)進(jìn)料壓力大，造成壓濾機(jī)經(jīng)常噴料，污染環(huán)境；由于壓榨膜經(jīng)常性的破損，膜、板與布之間常常夾泥，為了正常生產(chǎn)，幾乎每個(gè)過(guò)濾周期就要沖洗、清理夾泥一次，加上設(shè)備故障多，每臺(tái)機(jī)平均每天故障停機(jī)檢修時(shí)間為4h，給操作工、檢修工帶來(lái)很大的工作量；同時(shí)設(shè)備到處滲油、潤(rùn)滑狀況及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境極差，給正常的生產(chǎn)管理帶來(lái)了極大的影響。

隨著南鋼5#高爐煤氣洗滌水進(jìn)入，高爐的利用系數(shù)的大幅提高，特別是環(huán)保方面閉路循環(huán)的嚴(yán)格要求，整個(gè)煤氣洗滌水系統(tǒng)處理量大增，需要進(jìn)行脫水的泥量大大增加。按原設(shè)計(jì)能力現(xiàn)有的兩臺(tái)壓濾機(jī)應(yīng)能滿(mǎn)足要求，但由于存在以上的問(wèn)題，污泥脫水成為了制約系統(tǒng)正常生產(chǎn)的咽喉，洗滌循環(huán)回水的懸浮物甚至高達(dá)700mg/1,發(fā)生了洗滌塔噴頭堵塞、冷卻塔填料癱塌、水穩(wěn)劑藥耗大幅上升等事故。

3雙隔膜壓濾機(jī)的改造

3.1項(xiàng)目

經(jīng)過(guò)對(duì)生產(chǎn)廠及用戶(hù)的多次走訪，我公司決定選擇XMCZ120型廂式雙隔膜自動(dòng)板框壓濾機(jī)對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行改造，改造的主要項(xiàng)目如下：

（1）兩臺(tái)壓濾機(jī)徹底更換為青島環(huán)保設(shè)備廠生產(chǎn)的XMCZ120型廂式雙隔膜自動(dòng)板框壓濾機(jī)（利用現(xiàn)有的基礎(chǔ)進(jìn)行）；

（2）四臺(tái)濃縮泵配套改型為3/2C—HH型渣漿泵（配套電機(jī)為30kw）；

（3）管道系統(tǒng)改為耐磨材質(zhì)的鑄鐵管；

（4）全部閥門(mén)更換；

（5）配電系統(tǒng)配套改造。

為了保證設(shè)施的正常運(yùn)行，改造工作與生產(chǎn)同時(shí)進(jìn)行，并經(jīng)過(guò)近一年的試運(yùn)行。

3.2改進(jìn)

在該設(shè)備的試運(yùn)行中我們也發(fā)現(xiàn)了它的一些不足之處，并在生產(chǎn)廠的配合下進(jìn)行了改進(jìn)：

(1)由于采用原設(shè)備基礎(chǔ)，改造后的壓濾機(jī)為非標(biāo)（比標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備長(zhǎng)60cm），雖然廠家增加了板的數(shù)量，受軸行程的限制濾板壓緊后系統(tǒng)的壓力達(dá)不到工作要求，通過(guò)我們的分析研究后將液壓缸的軸加長(zhǎng)了50cm；

(2)壓濾機(jī)壓縮空氣的進(jìn)氣管廠家使用的是6mm普通鋼管，在使用中我們發(fā)現(xiàn)這種鋼管易損壞且不易更換，全部改為不銹鋼管；

(3)濾板的鋼板和橡膠板的聯(lián)接法蘭寬度僅有2cm，壓緊力不足，全部改為4cm寬；

(4)濾板的鋼板和橡膠片的聯(lián)接螺栓廠家采用的普通螺栓，使用后易銹蝕、不易再拆卸，全部更換為不銹鋼螺栓。

4改造效果

改造實(shí)現(xiàn)了改變?cè)瓑簽V機(jī)效率低下、備件消耗費(fèi)用高、維修量大的缺陷，其主要優(yōu)點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：

(1)改造后的壓濾機(jī)采用整體鋼板和雙隔膜廂式橡膠片作濾板，省去了單獨(dú)的橡膠隔膜，不僅改變了聚丙稀板易碎裂的情況，而且實(shí)現(xiàn)了雙隔膜雙面壓榨；

(2)改造后的壓濾機(jī)由于濾板間隙達(dá)到5cm，進(jìn)料壓力僅要求0.1~0.2MPa，降低了系統(tǒng)的工作壓力，且布料均勻，使得濾板等設(shè)備的磨損小，雙面壓榨又使得橡膠板不易撕裂，大大降低了備件的消耗量；

(3)改造后的壓濾機(jī)采用橡膠板，使得系統(tǒng)密封效果好，不易噴料，而且雙隔膜雙面壓榨，每塊板上均有壓榨進(jìn)氣裝置，壓榨壓力低而且效果好，濾餅含水率達(dá)到25%以下；

(4)改造后壓濾機(jī)由于導(dǎo)水板分流通暢，濾渣脫水采用雙隔膜擠榨快速脫水，極大地縮短了濾渣的脫水時(shí)間，生產(chǎn)效率高且落料容易，不粘濾布，大大提高了工作效率，降低了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；

(5)改造后的壓濾機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加精巧，一臺(tái)油泵代替了傳統(tǒng)的高、低壓兩臺(tái)油泵，減少了液壓元件，液壓系統(tǒng)體積縮小了一半，使用了臺(tái)灣產(chǎn)的電磁換向閥、日本產(chǎn)的液壓密封圈等可靠性高的液壓元件，基本實(shí)現(xiàn)了液壓系統(tǒng)無(wú)故障運(yùn)行；降低了控制拉板器的油馬達(dá)的轉(zhuǎn)換速度，減少了鏈條由于突然反向受力而崩斷的故障；

(6)改造后壓濾機(jī)操作程序采用PLC控制，完全實(shí)現(xiàn)了操作的自動(dòng)化，而且在實(shí)際運(yùn)行中可靠性較高，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，為減少作業(yè)時(shí)間、減少操作工人數(shù)提供了保證。改造前后的效益對(duì)比（單臺(tái)設(shè)備）見(jiàn)表1。

項(xiàng)目	原壓濾機(jī)	改造后壓濾機(jī)
時(shí)間	1年	1年
產(chǎn)泥量	8400t	12000t
消耗的濾布	1200條x165元/條=19.8萬(wàn)元	600條x125元/條=7.5萬(wàn)元
消耗的壓縮板及壓榨膜	120x(1270+450/2)=17.94萬(wàn)元	60×2000/3(三年更換一次)=4萬(wàn)元
拉板器及其它液壓元件消耗	5萬(wàn)元	1萬(wàn)元
電費(fèi)	22.68萬(wàn)元	15.12萬(wàn)元
消耗合計(jì)(3~6項(xiàng))	65.54萬(wàn)元	27.62萬(wàn)元