introductory

西山煤電有限責(zé)任公司屯蘭選煤廠通過(guò)試生產(chǎn)，技術(shù)改造，已形成年選原煤5.0Mt/a的特大型煉焦煤選煤廠。選煤廠主選工藝采用無(wú)壓三產(chǎn)品重介旋流器+尾煤濃縮浮選工藝，煤泥回收采用5臺(tái)XMZ一750型filter press，生產(chǎn)洗水經(jīng)分段濃縮、凈化后循環(huán)使用。隨著入選原煤煤質(zhì)的變差，煤泥含量逐年增加，XMZ一750型壓濾機(jī)已不能滿足生產(chǎn)所需，存在工作效率低、維修成本高等問(wèn)題，造產(chǎn)循環(huán)水水質(zhì)屢屢超標(biāo)…。

近年來(lái)，隨著國(guó)外壓濾技術(shù)的引進(jìn)和國(guó)產(chǎn)壓濾技術(shù)的發(fā)展，高效快開式壓濾機(jī)具有設(shè)備集約化、自動(dòng)化程度高、產(chǎn)品水分低、適用于不同性質(zhì)煤泥等特點(diǎn)。因此，屯蘭選煤廠選用4臺(tái)KMZG450／2000一u型高效快開式壓濾機(jī)替換原來(lái)5臺(tái)XMz一750型壓濾機(jī)。

XMZ一750型壓濾機(jī)工作原理及存在問(wèn)題

1.1 Principle of operation

XMZ一750型電液式傳動(dòng)明流型板框壓濾機(jī)，過(guò)濾面積750m2，單機(jī)濾板141塊，濾室容積12.7m3，過(guò)濾壓力≤1.2MPa。XMZ一750型壓濾機(jī)尾板與主梁裝配后形成一矩形框架，該框架由油缸支座、主梁支座支撐，頭板騎跨于大梁間，并與油缸活塞桿連接，實(shí)現(xiàn)濾板的壓緊、松開。濾板平行放置于頭板和尾板間的主梁鋼軌上，尾板與主梁銷式裝配且允許。范圍內(nèi)偏轉(zhuǎn)。拉板裝置配置在兩主梁外側(cè)。壓濾機(jī)工作時(shí)，液壓油充人液壓缸體，活塞桿伸出，并推動(dòng)頭板向前移動(dòng)，將濾板壓緊在頭板和尾板間，相鄰濾板構(gòu)成密封濾室，而后人料泵將過(guò)濾煤漿從尾板給料孔輸入濾室，煤漿借助給料壓力進(jìn)行固液分離，濾液經(jīng)濾布、濾網(wǎng)、濾板流出，煤泥顆粒留在濾室內(nèi)。隨著時(shí)間的推移，煤泥顆粒愈積愈多，形成濾餅，成餅后停止給料，頭板返回，手工操作開關(guān)將濾板相繼拉開，傳動(dòng)鏈輪帶動(dòng)拉鉤盒做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，人工逐塊卸料，脫落的煤餅落人機(jī)下，由刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)走，至此完成一個(gè)工作循環(huán)。

1.2 Problems

屯蘭選煤廠投產(chǎn)初期安裝的5臺(tái)XMZ一750型壓濾機(jī)主要存在過(guò)濾時(shí)間長(zhǎng)、維修成本高、脫水效率低和拉梁易裂等問(wèn)題。

1)工作效率低XMZ一750型壓濾機(jī)采用一端入料，僅靠入料泵加壓過(guò)濾脫水。過(guò)濾煤漿人料質(zhì)量濃度為380g/L時(shí)，過(guò)濾時(shí)間為50—70min；成型濾餅需人工逐塊卸料，單板人工卸料時(shí)間為40～50min，操作強(qiáng)度大；單機(jī)工作循環(huán)時(shí)間為90—120min，工作效率低。

2)濾餅含水率高拉梁是構(gòu)成壓濾機(jī)框架結(jié)構(gòu)的主要部件之一。5臺(tái)XMX一750型壓濾機(jī)的拉梁曾先后出現(xiàn)不同程度的裂縫，如全部更換，則存在配件費(fèi)用高、作業(yè)量大、施工周期長(zhǎng)等問(wèn)題，因此暫用50mm厚鋼板對(duì)裂縫較小的拉梁進(jìn)行補(bǔ)焊加固。測(cè)試結(jié)果表明，加固后壓濾機(jī)頂壓上限須調(diào)整為原設(shè)計(jì)值的80％(即16MPa)，濾餅含水率增至30％，脫水效果明顯降低，影響下級(jí)煤泥干燥生產(chǎn)的正常運(yùn)行。

3)處理量低隨著屯蘭選煤廠原煤人選量的提高，煤泥含量不斷增大。XMZ一750型壓濾機(jī)處理量約為5t/h，已不能滿足煤泥回收需求。4)維護(hù)成本高5臺(tái)XMZ一750型壓濾機(jī)的拉梁均出現(xiàn)裂縫，維護(hù)所需配件費(fèi)用較高，拉梁約為3萬(wàn)元/根。液壓站油泵、油馬達(dá)及各類閥件因長(zhǎng)期工作，故障率較高，維修成本約15萬(wàn)元/a。

高效快開式壓濾機(jī)主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

KMZG450/2000一u型高效快開式壓濾機(jī)單臺(tái)過(guò)濾面積450m2，濾室容積9.96m3。采用機(jī)、電、液一體化設(shè)計(jì)制造，油缸工作壓力≤20MPa，進(jìn)料壓力≤0.8MPa，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)壓緊、保壓、補(bǔ)壓、松開、拉板等工序。壓濾機(jī)由機(jī)架、過(guò)濾、液壓、卸料和電氣控制五部分組成。高效快開式壓濾機(jī)在濾板的設(shè)計(jì)理念，壓緊、過(guò)濾、壓榨、吹風(fēng)、松開、卸料等工藝流程設(shè)計(jì)方面都有突破傳統(tǒng)思維的特點(diǎn)。

1)機(jī)架部分機(jī)架是整套設(shè)備的基礎(chǔ)，主要用于支撐過(guò)濾機(jī)構(gòu)，由止推板、壓緊板、機(jī)座、油缸和主梁等組成。過(guò)濾機(jī)主梁采用意大利迪美公司的新型廂式梁，具有抗彎能力強(qiáng)、抗拉強(qiáng)度大、機(jī)械性能良好等特點(diǎn)，有效避免了因拉梁變形造成的裂縫。

2)過(guò)濾部分過(guò)濾部分由整齊排列在主梁上的隔膜濾板、配板及濾布組成。濾板為2000mm×2000mm方形濾板，隔膜板和配板2種濾板間隔配裝形成煤泥濾室。其中，配板由增強(qiáng)聚丙烯模壓而成，隔膜板引進(jìn)北歐的彈性門E模壓熱合而成。濾板采用新型材質(zhì)，配件成本低、強(qiáng)度高、耐腐蝕，濾板與濾布接觸面光滑，與XMZ一750型壓濾機(jī)的鑄鐵濾板相比，對(duì)濾布劃傷、磨損機(jī)率降低。配用LU160一13型風(fēng)冷式螺桿空壓機(jī)提供吹風(fēng)、壓榨氣源，壓榨壓力≤1.0MPa。過(guò)濾初期采用頭板、尾板兩端人料方式，減少了過(guò)濾時(shí)間。壓榨環(huán)節(jié)可向隔膜板通入0.8一1.0MPa氣流，對(duì)成型濾餅進(jìn)行二次壓榨，濾餅含水率降至18％以下，脫水效果明顯。

3)液壓部分液壓部分是主機(jī)完成壓緊、松開動(dòng)作的動(dòng)力裝置，在電氣控制系統(tǒng)的作用下，通過(guò)油缸、油泵及液壓元件完成系統(tǒng)部分工作。

4)卸料部分卸料機(jī)構(gòu)主要由2個(gè)減速電機(jī)和傳動(dòng)軸、鏈輪、鏈條等部件組成，通過(guò)電氣系統(tǒng)的控制進(jìn)行工作。止推板、壓緊板和機(jī)座均采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼焊接而成。油缸體采用優(yōu)質(zhì)無(wú)縫鋼管加工制造，機(jī)械性能良好，長(zhǎng)油缸最大工作行程600mm，可將整機(jī)濾板分5次逐段相繼拉開，濾餅靠自重及濾布張力脫落至機(jī)下刮板運(yùn)輸機(jī)內(nèi)。高效快開式壓濾機(jī)采用拉板電機(jī)變頻調(diào)速，單板人工卸料時(shí)間4—5min，單機(jī)工作循環(huán)20—25min，卸料效率得以提高，單機(jī)工效倍增。

5)電氣控制部分電氣控制部分是整個(gè)系統(tǒng)的控制中心，主要由電控柜、斷路器、空氣開關(guān)、接觸器、中間繼電器、PLC(可編程控制器)、行程開關(guān)、接近開關(guān)及TD200文本顯示器等組成。

應(yīng)用效果及效益分析

3.1應(yīng)用效果

1)脫水效率高KMZG450/2000一U型高效快開式壓濾機(jī)不僅在濾板的設(shè)計(jì)、排列上突破了傳統(tǒng)理念，也對(duì)煤漿壓榨、吹風(fēng)工序的設(shè)計(jì)進(jìn)行了創(chuàng)新。新型材質(zhì)濾板對(duì)濾布劃傷、磨損機(jī)率降低。頭板、尾板兩端中間入料方式和向隔膜板通人氣流等方法，減少了過(guò)濾時(shí)間，壓榨后濾餅含水率≤18％，脫水效果明顯提高。

2)自動(dòng)化程度高KMZG450/2000一U型高效快開式壓濾機(jī)各外部設(shè)備(閥門、人料泵、刮板)工序銜接全部由PLC集中控制，各部件通過(guò)傳感器、接近開關(guān)及中間繼電器分別與PLc控制器L/O點(diǎn)連接，可實(shí)現(xiàn)就地、自動(dòng)、聯(lián)機(jī)3種工作方式。外部傳感器、接近開關(guān)及電磁閥線圈均由24V變壓器專供，操作、檢修安全可靠。高效快開式壓濾機(jī)除主要電氣元件選用歐姆龍產(chǎn)品外，液壓元件均采用名牌廠家產(chǎn)品，互換性強(qiáng)且安全可靠。控制柜面板設(shè)操作屏，分參數(shù)設(shè)置、動(dòng)態(tài)監(jiān)控、故障報(bào)警畫面，便捷人機(jī)對(duì)話。壓濾機(jī)人料泵選用TZJD一100一430型渣漿泵，該泵采用副葉輪+機(jī)械密封代替?zhèn)鹘y(tǒng)盤根密封，具有高效、耐磨、無(wú)泄露的特點(diǎn)。

3)操作方便KMZG450/2000一u型高效快開式壓濾機(jī)濾板兩側(cè)設(shè)計(jì)滾輪內(nèi)置滾針軸承，可通過(guò)外部油嘴注油使其轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，克服了傳統(tǒng)鑄鐵濾板笨重、滑道摩擦大的缺陷。濾板采用分段設(shè)計(jì)，滾輪間裝一定長(zhǎng)度小鏈即可一次拉開多塊濾板，小鏈長(zhǎng)度決定拉開后濾板的問(wèn)距，濾餅借助濾板慣性和拉動(dòng)時(shí)的晃動(dòng)實(shí)現(xiàn)自行脫落，縮短了卸料時(shí)間，同時(shí)避免了人工卸料易出事故的弊端。4)處理量大高效快開式壓濾機(jī)正常工作循環(huán)時(shí)間為20—25min，臺(tái)處理煤泥量20～25L／h，壓料效率比xMz一750型壓濾機(jī)提高4倍以上。新安裝4臺(tái)高效快開式隔膜壓濾機(jī)代替原先5臺(tái)XMZ一750型壓濾機(jī)，節(jié)約設(shè)備投入費(fèi)用的同時(shí)節(jié)省廠房空間，生產(chǎn)組織2開2備即可滿足生產(chǎn)所需，設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)更加便捷。

3．2效益分析改造拆除5套原壓濾機(jī)及相關(guān)設(shè)備，安裝4臺(tái)高效快開式壓濾機(jī)及相關(guān)設(shè)備一次性投入約2500萬(wàn)元。改造后因原壓濾機(jī)拉梁裂縫導(dǎo)致的安全隱患徹底消除，設(shè)備精簡(jiǎn)至19臺(tái)，比原系統(tǒng)減少6臺(tái)(套)，可縮減崗位人員4名，節(jié)省人工費(fèi)用20萬(wàn)形a；解決了設(shè)備故障率高、維護(hù)量大等問(wèn)題，節(jié)約維檢費(fèi)用15萬(wàn)；設(shè)備自動(dòng)化水平提高，設(shè)備性能得到充分發(fā)揮，煤泥回收系統(tǒng)得以優(yōu)化，循環(huán)水質(zhì)量濃度由13g／L降至9g／L以下；同時(shí)改善了重介系統(tǒng)分選效果，精煤產(chǎn)率提高0.5％，介耗降低8％，此項(xiàng)創(chuàng)收約2500萬(wàn)元／a。綜合計(jì)算后，選煤廠每年增加收入2535萬(wàn)元。

建議

1)操作及維護(hù)保養(yǎng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)作合理調(diào)配入料煤漿濃度，根據(jù)濾餅脫水效果調(diào)整壓榨和反吹風(fēng)時(shí)間，不斷優(yōu)化壓料效率和濾餅效果，防止濾餅夾心，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率。定期徹底清洗濾布，可確保拉板時(shí)濾餅自動(dòng)脫落。清洗濾板邊框以增強(qiáng)濾室氣密性，有效防止頂噴或側(cè)噴。確保拉鉤盒內(nèi)潤(rùn)滑油質(zhì)量，定期清理滑道表面污物，確保兩側(cè)拉鉤同步運(yùn)行，有效防止濾板拉斜。氣動(dòng)閥門故障多集中在繼電線圈與指示器觸點(diǎn)部分，可根據(jù)狀態(tài)畫面中顯示工序狀態(tài)，先判斷具體故障部件再進(jìn)行故障排除。高效快開式壓濾機(jī)壓料過(guò)程中通過(guò)設(shè)定人料時(shí)間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停止人料工序，期間若因煤漿濃度低濾餅尚未形成，但入料時(shí)間達(dá)到設(shè)定值后入料泵停轉(zhuǎn)。壓濾機(jī)進(jìn)入下一道壓榨工序，造成濾室空心，損壞濾板。建議在濾液槽內(nèi)加裝液位傳感器監(jiān)測(cè)濾液流量，進(jìn)料過(guò)程中隨著濾餅的形成，濾液嘴處流量逐漸減少，當(dāng)濾液流量減少到設(shè)定值時(shí)，傳感器通過(guò)中間繼電器停止入料泵，進(jìn)入下一工序；現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定濾液量設(shè)定值科學(xué)合理，可確保任何煤漿濃度的成型濾餅不夾心。

2)加強(qiáng)崗位間聯(lián)系對(duì)于因人料桶抽空導(dǎo)致入料中斷、濾液斷流的情況，建議將多臺(tái)人料桶底部連通，組織生產(chǎn)時(shí)壓料機(jī)遞次開機(jī)。另外在人料桶內(nèi)加裝液位報(bào)警器并與上級(jí)轉(zhuǎn)排泵站崗位加強(qiáng)聯(lián)系，確保人料桶液位滿足不問(wèn)斷供料。

3)優(yōu)化管路設(shè)計(jì)反吹過(guò)程中強(qiáng)烈的氣流不僅會(huì)引起管路振動(dòng)，還造成出口處煤漿四濺，惡化作業(yè)環(huán)境。建議通過(guò)減少吹風(fēng)管路長(zhǎng)度和彎頭降低管路阻力，并在末端加氣水分離器，引導(dǎo)氣水分流且平衡排出。為有效防止頂噴或側(cè)噴，可對(duì)整機(jī)加裝雙軌抽拉式活動(dòng)護(hù)罩，既便于檢修又確保清潔生產(chǎn)。

concluding remarks

KMZG450/2000一u型高效快開式壓濾機(jī)具有故障少、自動(dòng)化程度高、脫水效率高、投資回收期短等特點(diǎn)，是尾煤回收的理想設(shè)備。改造后煤泥回收系統(tǒng)設(shè)備性能得到充分發(fā)揮，系統(tǒng)設(shè)備精簡(jiǎn)但壓料效率倍增，在節(jié)約設(shè)備投入費(fèi)用的同時(shí)節(jié)省了廠房空間，生產(chǎn)時(shí)2開2備即可滿足生產(chǎn)需要，維護(hù)保養(yǎng)更加便捷。高效快開式壓濾機(jī)在屯蘭選煤廠的成功運(yùn)行為完成人選5.0Mt原煤和實(shí)現(xiàn)洗水閉路循環(huán)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，為同行業(yè)解決類似問(wèn)題提供參考。