新集二礦選煤廠設(shè)計處理能力400萬t/a,主體設(shè)備全部引進(jìn)德國索菲婭?雅科巴選煤廣，少址輔助設(shè)備在國內(nèi)配套、完善.洗選T.藝采用重介質(zhì)一跳汰聯(lián)合流程，產(chǎn)品是以優(yōu)質(zhì)動力煤為主的“環(huán)保型”特低硫商品煤。

選煤廠原有4臺德國A4IS-2000型壓濾機,實際處理量僅15t/（h?臺），而且平均每2d就會發(fā)生?次濾板從軌道脫落或其他事故，給選煤廠煤泥水處理帶來很大影響。為此，2010年1月，選煤廠采購并安裝了2臺800×2000型智能高效壓濾機。該機可全自動打料、卸料，滿足了選煤廠煤泥水的處理要求，減少了職工的工作量，降低了機電工的維護城，得到了選煤廠的認(rèn)可。

1智能高效壓濾機的結(jié)構(gòu)、性能和特點

1結(jié)構(gòu)及工作原理

智能髙效壓濾機是集機、電、液于一體的先進(jìn)分離機械設(shè)備，它主要由機架、自動拉板、過濾裝置，液壓裝置和電氣控制部件構(gòu)成，如圖1所示。

I.1.1機架

機架是整套設(shè)備的基礎(chǔ)，它主要用于支撐過濾機構(gòu)和拉板機構(gòu)，由止推板.壓緊板、機座、油缸體和主梁等連接組成，支撐過濾機構(gòu)的主梁采用Q345橋梁鋼及H型鋼，貝.有機械強度髙、抗拉強度大等特點；止推板、壓緊板和機座均釆用Q345鋼板焊接而成；而油缸體采用優(yōu)質(zhì)27硅錠無縫鋼管加「.制造；活塞桿材質(zhì)為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理后外鍍0.06硬銘；密封圈用四氟銅加H制作，機械性能良好。設(shè)備工作運行時，活塞桿推動圧緊板，將位于壓緊板和止推板之間的濾板、隔膜板及過濾介質(zhì)壓緊，以保證帶有一定壓力的濾漿在濾室內(nèi)加壓過濾，

1.1.2拉板

拉板系統(tǒng)由變頻電機、拉板小車、鏈輪、鏈條等組成。在PI.C自動控制F,變頻電機轉(zhuǎn)動,通過鏈條帶動拉板小車完成取拉板動作。拉板采用分組拉開形式，若干塊濾板用短鏈相連，第一組板在壓緊板松開過程中被拉開，后面各組板由拉板小車分組依次拉開，運行平穩(wěn)，動作可靠,卸料效率高。除程序控制外，還可手動控制，能隨時控制拉板過程中的前進(jìn)、停止、后退動作，以保證卸料過程順利進(jìn)行。

1.1.3過濾裝置

過濾裝置由整齊排列在主梁上的濾板、隔膜板和夾在濾板之間的過濾介質(zhì)組成。聚丙烯增強濾板選用優(yōu)質(zhì)聚丙烯壓制而成，機械性能良好,化學(xué)性能穩(wěn)定，具有耐壓、耐熱、耐腐蝕、無毒、重量輕、表面平整光滑、密封性好、易洗滌等特點。過濾開始時，濾漿在進(jìn)料泵的推動下，經(jīng)止推板的進(jìn)料口進(jìn)入各濾室內(nèi)，濾漿借助進(jìn)料泵產(chǎn)生的壓力進(jìn)行固液分離，由于過濾介質(zhì)(濾布)的作用，使固體留在濾室內(nèi)形成濾餅，濾液由出液閥排出。若濾餅需要洗滌，可由止推板上的洗滌口通入洗滌水；若需要含水率較低的濾餅，可從洗滌口通入壓縮空氣，透過濾餅層，吹出濾餅中的一部分水分。

1.1.4液壓裝置

液壓裝置是主機的動力裝置，在電氣控制系統(tǒng)作用下，通過油缸、油泵及液壓元件來完成各種工作，實現(xiàn)目動壓緊、自動補壓及自動松開等功能。

自動壓緊。開始壓緊時，電機帶動油泵開始向油缸高壓腔供油，在油壓的作用下活塞桿前進(jìn)，推動壓緊板壓緊濾板，當(dāng)壓力達(dá)到電接點壓力表的上限時，電機自動停止運轉(zhuǎn)，進(jìn)入保壓狀態(tài)，此時系統(tǒng)壓力由溢流閥確定。

自動補壓。壓濾機把濾板壓緊后，液控單向閥鎖緊冋路并保壓，電磁換向閥閥芯處于中位，當(dāng)油壓降至電接點壓力表下限時，PLC發(fā)出信號，油泵向油缸高壓腔供油補壓。當(dāng)壓力達(dá)到電接點壓力表上限時，補壓結(jié)束，如此循環(huán)完成自動補壓。

自動卸壓及松開。過濾完畢開始卸壓，延時15s后，電機帶動油泵向油缸低壓腔供油，活塞桿帶動壓緊板后退，當(dāng)壓緊板與限位開關(guān)相接觸時，壓緊板停止運動，同時，變頻電機拉板系統(tǒng)開始工作，進(jìn)行自動卸料。

1.1-5電氣控制部分

電氣控制部分是整個系統(tǒng)的控制中心，它主要由變頻器、PLC(可編程控制器)、熱繼電器、空氣開關(guān)、斷路器、中間繼電器、接觸器、按鈕及指示燈等組成。自動壓濾機工作過程的轉(zhuǎn)換是靠PLC內(nèi)計時器、計數(shù)器、中間繼電器和PLC外部的限位開關(guān)、壓力繼電器、電接點壓力表、控制按扭等的轉(zhuǎn)換而完成的。壓濾機工作過程可分為卸壓、松開、取板、拉板、壓緊、保壓和補壓等。

卸壓。當(dāng)進(jìn)料過濾過程完成后，壓濾機開始卸料，高壓卸荷閥將油缸內(nèi)的高壓油卸掉,以防止壓緊板松開時液壓系統(tǒng)受沖擊。卸壓時間由PLC控制，當(dāng)延時達(dá)到時間后，壓濾機自動轉(zhuǎn)入壓緊板松開狀態(tài)。

松開。油泵電機啟動，液壓站往油缸前腔供油，活塞桿帶動壓緊板后退，濾室被打開，卸料過程開始，當(dāng)壓緊板接觸到限位開關(guān)后，壓濾機自動轉(zhuǎn)入取、拉板狀態(tài)。

取、拉板。變頻電機帶動小車取板，在取板過程中如果變頻器發(fā)出過載信號，則轉(zhuǎn)入拉板過程；在拉板過程中，如果變頻器發(fā)出過載信號，則轉(zhuǎn)入取板過程。

壓緊。取、拉板動作完成后，泵站油泵電機運轉(zhuǎn)，液壓站往油缸高壓腔供油，活塞桿帶動壓緊板前進(jìn)，從而推動濾板執(zhí)行壓緊動作。當(dāng)濾板與止推板相接觸時，液壓系統(tǒng)壓力上升，達(dá)到設(shè)定壓力上限值后，壓濾機自動轉(zhuǎn)入保壓狀態(tài)。

補壓。由于泄漏等原因會使壓力逐漸下降，當(dāng)其下降到壓力下限值時，壓濾機油泵電機自動啟動，壓緊補壓，使壓力表恢復(fù)上限值。2主要技術(shù)參數(shù)(表1)及規(guī)格(表2)

表1800×2000型壓濾機技術(shù)參數(shù)

名稱	參數(shù)
過濾壓力/MPa最大過濾工作溫度/Y最大液圧工作壓力/MPa 壓榨壓力/MPa	0.5-0.8 80（高溫板為120） 18 0.8-1.25

表2800X2000型壓濾機規(guī)格

過濾而積/靜	濾室數(shù)量/個	地腳中心/mm	長/mm	寬/mm	高/mm	重量/kg	濾室容積/m3	濾餅厚度/mm
800	114	13620	17120	3790	2450	61200	16.9	45

 

2智能高效壓濾機在新集二礦選煤廠的應(yīng)用效果

1原德國A4IS-2000型壓濾機的使用效果

A4IS-2000型壓濾機使用年限長，設(shè)備老化嚴(yán)重，在設(shè)備維護和材料消耗上花費了很大的人力和物力，其缺點主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

壓濾機濾板行走軌道經(jīng)常有煤泥進(jìn)入，造成濾板脫落，幾乎每天都需要維修工進(jìn)行清理,而且每次解決濾板脫落間題都要花費1~2h。

由于設(shè)備老化，壓濾機在注料時煤泥水經(jīng)常從濾板間噴射出來，造成濾布損耗大，全系統(tǒng)運行時，平均每天每臺壓濾機都要更換一塊濾布。

操作人員多。壓濾機卸料時，必須有3人在現(xiàn)場操作，1人控制按鈕，1人拿鏟子清理濾布，還要1人使用工具將濾板分離(濾板無法完全自動分開)。

工作效率低，無法滿足生產(chǎn)需求。使用原壓濾機時，每個生產(chǎn)班8h只能卸載10包(1包煤泥為1臺壓濾機1次壓濾煤泥量)煤泥。選煤廠重介質(zhì)和跳汰系統(tǒng)全部開機運行時，系統(tǒng)24h煤泥產(chǎn)量超過600t,原壓濾系統(tǒng)只能維持1星期。如果系統(tǒng)全部運行時間超過1星期，煤泥將無法得到及時處理，導(dǎo)致循環(huán)水煤泥含量嚴(yán)重超標(biāo)，出現(xiàn)“冒黑水”現(xiàn)象，極大地制約了選煤廠的生產(chǎn)工作。

2.2智能高效壓濾機的使用效果

操作方面，新型壓濾機有兩種控制方法：手動控制和自動控制。經(jīng)過選煤廠與廠家技術(shù)人員協(xié)商改造，目前壓濾系統(tǒng)的低壓入料泵、壓濾機、煤泥膠帶輸送機及濾液泵已經(jīng)實現(xiàn)閉鎖聯(lián)控。操作人員在壓濾機操作平臺即可實現(xiàn)全系統(tǒng)操作，真正實現(xiàn)了設(shè)備自動化。

設(shè)備維護方面，新型壓濾機除了拉板小車、濾布等易損件外，其他幾乎屬于免維護設(shè)備。自2010年3月新設(shè)備安裝運行以來，壓濾機的維護時間平均每周不足1h₀

生產(chǎn)效率方面，新壓濾機完全實現(xiàn)了全自動操作，每個生產(chǎn)班8h可處理煤泥量384t,是原壓濾機的2倍。

2.3壓濾機實際處理量及工作周期對比

從入料到最后完成卸料，原壓濾機單臺工作周期為1h,實際處理量為15t/工作周期；新壓濾機工作周期為15~20min,單臺實際處理量為16t/工作周期。在時間上，新壓濾機工作周期為原壓濾機的1/3,卸料更快，煤泥水處理周期更短，有力地推進(jìn)了選煤廠洗水閉路循環(huán)，很好地解決了制約選煤廠生產(chǎn)的煤泥水處理問題。

在壓濾效果方面，根據(jù)選煤廠煤泥水分要求，新型壓濾機在2次吹風(fēng)壓榨系統(tǒng)并未開啟的情況下，濾餅水分可控制在21%~22%,完全符合選煤廠濾餅質(zhì)量要求。

3壓濾機運行成本分析

表3列出了選煤廠壓濾機改造前后維修及配件應(yīng)用情況，從表中可以看出，新壓濾機在使用性能上大大超越了原德國壓濾機，因此大幅度降低了選煤廠成本管理。

設(shè)備	使用期/a	操作	濾布使用量/	控制	維修間隔時	打料時間/	卸料時間/	煤泥	實際處理量/
		人數(shù)	塊?(月?臺	方法	間/d-‘次	min	min	水分/%	t?工作周期T
原壓濾機	30	3人以上	20	手動	1.5	30	30	24	15
新壓濾機	1	1	5	自動/手動	7	15	5	21	16

崗位職工工資成本降低。以班計算，原壓濾系統(tǒng)操作人員為3人/班，使用新壓濾機后，壓濾系統(tǒng)操作人員為1人/班，3班操作人員合計減少6人。員工工資按2000元/(人?月)計算，該崗位每年可降低工資成本4萬元。

設(shè)備維護人工成本降低。按表3中維護量的時間對比，舊壓濾機年維護量為244次，新壓濾機年維護量為53次，維護量減少了191次/a,極大地降低了壓濾系統(tǒng)維修工的工作強度和工作量，從而大大降低了人工成本。

材料配件成本的降低。按表3中材料對比情況，系統(tǒng)全部運行時，原單臺壓濾機每月需更換濾布15塊，la則需要180塊濾布；單臺新壓濾機每月需更換濾布5塊，la需要更換濾布60塊；這樣每年每臺節(jié)約120塊濾布，2臺壓濾機更換完成后，每年共可節(jié)約240塊濾布，每塊濾布成本以1000元計算，總成本節(jié)約24萬元/a。在設(shè)備備件方面，按照進(jìn)料數(shù)據(jù)對比，每年可節(jié)約50萬元左右(設(shè)備備件為外單位加工，屬于非標(biāo)產(chǎn)品，無價格對比，相對價格只能以進(jìn)料價格為準(zhǔn))。

以上數(shù)據(jù)累計表明，智能高效壓濾機投入使壓濾，也可經(jīng)浮選處理后，再脫水回收。

陳四樓選煤廠原粗煤泥處理工藝流程如圖1所示。隨著井下地質(zhì)條件和采煤方法的變化，進(jìn)入陳四樓選煤廠的原煤煤質(zhì)變化較大，導(dǎo)致末精煤產(chǎn)品質(zhì)量難以控制。末精煤是該廠的主導(dǎo)產(chǎn)品，由跳汰選精煤、粗煤泥和浮選精煤組成。為了保證末精煤產(chǎn)品質(zhì)量，分級入洗時，只好將大部分粗煤泥分流摻入末原煤中銷售，導(dǎo)致末精煤產(chǎn)率降低，經(jīng)濟損失嚴(yán)重；同時，造成末原煤質(zhì)量不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)質(zhì)量過盈現(xiàn)象，損失經(jīng)濟益用后，每年可降低選煤廠運營成本90萬元左右。

4結(jié)束語

智能高效箱式快開式壓濾機是集機、電、液于一體的先進(jìn)機械分離設(shè)備，該系列壓濾機能夠?qū)崿F(xiàn)濾板壓緊、過濾、壓榨、反吹、洗滌、濾板松開、卸料等各道工序的自動化控制，同時電氣元件和液壓元件均釆用名牌廠家產(chǎn)品，使用壽命長。新集二礦選煤廠1a來的使用效果表明，該智能高效壓濾機使用快捷、簡便，處理效率高,有效改善了選煤廠長期以來由于煤泥水處理不及時造成的生產(chǎn)被動局面，是類似選煤廠煤泥水處理的理想設(shè)備。

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