Coal sludge filter press是煤炭洗選加工過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物之一，普遍具有黏濕特性，水分較高，很難被資源化利用。煤泥直接外銷難度大、價格低，摻入精煤又會影響精煤的發(fā)熱量，因此只能在廠內(nèi)大量堆儲，煤泥處理難題非常突出。經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，包括亭南選煤廠在內(nèi)的很多動力煤選煤廠，煤泥的發(fā)熱量普遍較高，如果能大幅降低煤泥的水分，就可以顯著提高煤泥的發(fā)熱量，改善目前的困境。經(jīng)過深入的調(diào)研后，亭南選煤廠確定采用超高壓壓濾技術(shù)來處理煤泥水，以期達(dá)到煤泥深度脫水的目的。

１選煤廠現(xiàn)狀亭南選煤廠每年產(chǎn)生煤泥５０～６０萬ｔ。煤泥壓濾系統(tǒng)原設(shè)計４臺５５０ｍ２板框壓濾機(jī)，壓濾后煤泥水分２８％～３０％，發(fā)熱量１２.５５ＭＪ／ｋｇ。壓濾機(jī)目前是超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，壓濾后煤泥成泥團(tuán)狀，擠壓時易擠壓成大塊泥團(tuán)。煤泥目前落地存儲，有銷路時直接裝車銷售，無法摻配至混煤產(chǎn)品中銷售。

２超高壓壓濾機(jī)設(shè)備介紹超高壓壓濾機(jī)為近２ａ研發(fā)利用到煤泥處理工藝上的新型煤泥水壓濾設(shè)備，該設(shè)備前身主要用于鈦白粉的生產(chǎn)工藝上，由于設(shè)備價格較高，一直未在選煤工藝上使用。該設(shè)備經(jīng)過針對性改造、改良后，在煤泥處理工藝上經(jīng)過了工業(yè)實(shí)驗(yàn)階段，取得了很好的使用效果。同時設(shè)備價格也出現(xiàn)較大下落，具備大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)使用的基礎(chǔ)。超高壓壓濾機(jī)具有可提供超高壓壓力、處理量大、產(chǎn)品水分低等特點(diǎn)，其最大的特點(diǎn)是二次壓榨采用超高壓水壓榨，最大壓力可以達(dá)到８～１０ＭＰａ，比目前常規(guī)的快開隔膜壓濾壓力大１０倍左右。

２.１設(shè)備原理利用壓力設(shè)備實(shí)現(xiàn)煤泥脫水是現(xiàn)在煤泥處理的主要方式。目前普通的煤泥壓濾技術(shù)采用的壓力為１.２～１.６ＭＰａ左右，超高壓技術(shù)將壓榨壓力提升８～１０倍。針對不同的煤泥特性，可達(dá)到降低１０％左右水分的效果。經(jīng)過多次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，煤泥水壓濾過程中，隨著壓力的增加，煤泥的水分持續(xù)降低，直到降到一個臨界值，之后，隨著壓力的提升，煤泥的水分基本保持不變。不同煤質(zhì)的煤泥臨界值不同?；谶@點(diǎn)，通過多次試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)壓濾的壓力在７～１０ＭＰａ區(qū)間時，煤泥可以達(dá)到這個臨界值，實(shí)現(xiàn)理想的壓濾效果。

２.２設(shè)備構(gòu)成介紹亭南選煤廠采用ＦＴ２０２０－１００型超高壓壓濾機(jī)，該設(shè)備主要由主機(jī)架、料膜板、水膜板、高壓油缸、拉板系統(tǒng)、高壓自動閥門等部件構(gòu)成。超高壓壓濾機(jī)設(shè)備示意詳如圖２所示

主機(jī)架：主機(jī)架由兩側(cè)拉板梁和設(shè)備頭尾兩端的止推座構(gòu)成，由于壓榨過程中主機(jī)架拉板梁承受的拉力能達(dá)到１０ＭＰａ，主機(jī)架全部采用金屬結(jié)構(gòu)。整個機(jī)架重量在１００ｔ左右。料膜板：該設(shè)備共設(shè)５０塊料膜板，單塊料膜板尺寸為２１００ｍｍ×２１００ｍｍ，為濾室形成后進(jìn)料所用，料膜板為金屬結(jié)構(gòu)，每塊板重量１ｔ左右，壓榨過程中邊框最大的壓強(qiáng)能達(dá)到１００ＭＰａ／ｍ２左右。料膜板進(jìn)料采用濾板內(nèi)部走管側(cè)邊進(jìn)料的形式。料膜板外披掛濾網(wǎng)和濾布。水膜板：該設(shè)備共設(shè)５０塊水膜板，單塊水膜板尺寸為２１００ｍｍ×２１００ｍｍ，主要作用是濾室形成后二次壓榨過程中的高壓進(jìn)水。料膜板為金屬結(jié)構(gòu)，每塊板重量０.８ｔ左右，壓榨過程中邊框最大的壓強(qiáng)能達(dá)到１００ＭＰａ／ｍ２左右。水膜板外披掛３～４層濾布系統(tǒng)，一般由底層的膠皮、中間層的濾網(wǎng)、表層的濾布構(gòu)成，不同廠家在濾布設(shè)置上稍有差異。高壓油缸：目前普遍采用的油缸為１６缸的高壓油缸，目的是在實(shí)現(xiàn)高壓濾室的情況下均勻分布壓力，保證設(shè)備整體的穩(wěn)定性，避免拉板梁和濾板因不均勻受力而出現(xiàn)變形。拉板系統(tǒng)：拉板系統(tǒng)為自動拉板系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動卸料。高壓自動閥：配套系統(tǒng)的高壓壓力，壓濾機(jī)的進(jìn)料閥門均為高壓氣自動閥門。２.３設(shè)備參數(shù)ＦＴ２０２０－１００型超高壓壓濾機(jī)設(shè)備共１００個濾室，單個濾室為２０００ｍｍ×２０００ｍｍ，濾室厚度６００ｍｍ。設(shè)備工作１次循環(huán)時間為４５～６０ｍｉｎ，單次循環(huán)可生產(chǎn)干煤餅２５ｔ左右，小時處理能力２５～３０ｔ。壓濾機(jī)需配套往復(fù)式入料泵和高壓壓榨泵，高壓壓榨泵最大壓榨壓力１０ＭＰａ。２.４壓濾后煤泥預(yù)測經(jīng)過壓濾后，煤泥形成濾餅，破碎后形成松散的粉末，可以方便的摻入混煤產(chǎn)品中。

３工藝流程及智能化控制超高壓壓濾機(jī)配套入料泵、壓榨泵、煤泥破碎機(jī)、煤泥收集帶式輸送機(jī)等設(shè)備，形成獨(dú)立完整的超高壓壓濾系統(tǒng)。

３.１工藝流程超高壓壓濾工藝流程為：

（１）壓緊濾板：壓緊油缸工作，使動板向定板方向移動，把兩者之間的濾板壓緊。在相鄰的濾板間構(gòu)成封閉的濾室。

（２）進(jìn)料過程：給料泵將煤泥水輸送至濾室，濾餅逐漸行成，此時壓力達(dá)到１.８ＭＰａ左右。濾室充滿后，給料泵繼續(xù)進(jìn)行保壓，完成初次壓榨。

（３）二次壓榨過程：初壓榨后自動關(guān)閉進(jìn)料閥，利用壓榨泵向?yàn)V室內(nèi)通入高壓水，使得濾布膨脹變形，從而達(dá)到對濾餅的二次壓榨的作用，進(jìn)一步減少水分，此過程壓力最大可達(dá)到１０ＭＰａ。

（４）松開濾板：利用拉開裝置將濾板按設(shè)定的方式拉開。

（５）濾板卸料：拉開裝置相繼拉開濾板后，濾餅借助自重脫落，由下部的帶式輸送機(jī)運(yùn)走。

３.２智能化控制利用智能控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)煤泥壓濾過程的智能化、少人化控制是選煤廠未來發(fā)展的方向。超高壓壓濾機(jī)工藝系統(tǒng)采用智能化設(shè)計，基于ＰＬＣ控制技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)煤泥壓濾入料過程、壓榨過程的恒壓控制，提高煤泥產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)煤泥壓濾過程智能化控制，符合選煤廠整體智能化、信息化建設(shè)的發(fā)展方向。超高壓壓濾工藝智能控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)選煤廠集控系統(tǒng)與超高壓壓濾控制系統(tǒng)的對接，采集超高壓壓濾系統(tǒng)的數(shù)據(jù)作為控制節(jié)點(diǎn)，通過超高壓壓濾自動控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動控制，包括超高壓壓濾機(jī)與帶式輸送機(jī)、超高壓壓濾機(jī)之間、入料泵、高壓壓榨泵的聯(lián)動控制。

4結(jié)語目前，該項(xiàng)目已正式投產(chǎn)運(yùn)行，設(shè)備運(yùn)行良好，壓濾后干煤泥水分可降低至１８％，比原有板框壓濾機(jī)壓榨后煤泥水分降低１０％，達(dá)到了預(yù)期的效果?？梢灶A(yù)見，超高壓壓濾機(jī)在煤泥水處理的成功應(yīng)用，將徹底解決亭南選煤廠煤泥水處理的困境。煤泥水處理工藝水平的提升，也將解放重介系統(tǒng)的生產(chǎn)壓力，打通選煤廠生產(chǎn)的綠色通道。通過新型超高壓壓濾機(jī)的應(yīng)用，必將為選煤廠帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益，同時，一級洗水閉路循環(huán)也保證了環(huán)保方面的要求，解決以前靠露天堆放等方式對生態(tài)環(huán)境造成的破壞和影響，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)的雙豐收。

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