通過礦用帶式壓濾機與板框式壓濾機在同一作業(yè)現(xiàn)場的平行運行，結合兩種脫水設備工作原理、結構特征、作業(yè)效果，運行管理等方面，對兩種脫水形式進行技術淺析。

 

 

     隨著洗煤工藝的不斷發(fā)展、煤泥回收環(huán)節(jié)的逐步細化及國家對環(huán)境整治力度的加強，煤泥水處理的問題在洗煤生產(chǎn)中日益突出。而固液分離是煤泥水處理問題的核心，于是采用合適的脫水形式對解決煤泥水問題致關重要。目前浮選精煤脫水，主要采用真空過濾機和加壓過濾機，近年來加壓過濾機技術上日臻成熟，應用日漸廣泛尾礦脫水多年來主要采用板框式壓濾機，近年來礦用帶式壓濾機做為煤泥脫水的把關設備也逐步被接受。這里就汪家寨洗煤廠的尾煤脫水實例，對板框和帶式兩種壓濾形式進行比較和分析。

 

一：煤泥水處理概況

       以洗煤廠為年入洗能力300X 104t的群礦型洗煤廠為例"，采用重介浮選聯(lián)合工藝。由于入洗原料煤含矸量較大，且伴生巖遇水泥化嚴重，故而煤泥量較大。尤其尾礦粒度細、粘度高，屬較為典型的高灰細泥，脫水較為困難。曾一度因尾礦脫水問題而嚴重制約洗煤生產(chǎn)。后經(jīng)改造引進了礦用帶式壓濾機，目前尾煤脫水問題已經(jīng)基本得到解決，煤泥粒度組成見下表。煤泥水處理工藝見圖1。

二：工作原理

2.1板框式壓濾機工作原理

       濾板組在液壓缸沿主梁的軸向力作用下，在相鄰濾板間形成濾室，濾室側(cè)璧附有過濾介質(zhì)，周邊密封。煤泥水由入料泵經(jīng)入料孔注入濾室，通過注料泵提供的液相壓力在過濾介質(zhì)兩側(cè)形成的壓力差,實現(xiàn)固液分離。煤泥顆粒滯留在濾室內(nèi)，濾液透過過濾介質(zhì)從濾板導水槽排出，待過濾阻力與泵提供的液相壓力平衡時，濾液不再漸出，過濾過程完成(如圖2)。停止注料，拉開濾板，卸落濾餅。

都得到了很大的改進和發(fā)展，效果主要體現(xiàn)在t1、t3、t 4的縮短。但對整個工作循環(huán)時間(t) 影響最大的是注料時間(t2)， 而注料時間t2主要與煤泥的粒度組成及注料壓力相關。

a) t2 與粒度的關系

在注料過程中，泥粒附著在過濾介質(zhì)表面，形成濾餅，濾餅本身同時也成為過濾介質(zhì)。隨著濾餅增厚，過濾阻力也增大。在此過程中，如果泥顆越小，形成的濾餅就越致密，產(chǎn)生的過濾阻力也就越大，注料所需時間t2就越長。當泥粒細到一-定程度時，即便濾餅尚未充滿濾室，也會出現(xiàn)過濾阻力與液相壓力持衡的現(xiàn)象。于是就會產(chǎn)生濾餅“夾芯”。

b) t2 與壓力的關系

通常我們習慣認為，注料泵提供的液相壓力越大，產(chǎn)生的過濾壓差就越大，過濾時間也就越短。但如果泥粒很細，過大的注料壓力會使包括濾餅在內(nèi)的過濾介質(zhì)中的涌隙被迅速充塞，從而加速濾餅“夾芯”的形成。于是對于高灰細泥通過一味提高注料壓力來縮短注料時間也是不可取的。

2.2帶式壓濾機工作原理

      帶式壓濾機是一種連續(xù)給料連續(xù)出餅的脫水設備,過濾介質(zhì)由上下兩層濾帶組成，過濾壓力源于氣缸對濾帶的柔性張力。

      其脫水過程大致可分為重力脫水、預壓脫水和高壓脫水三個過程。首先煤泥被給至重力脫水段，其中游離的水在重力作用下滲出上層過濾介質(zhì)。經(jīng)重力脫水后煤泥被折返到下層過濾介質(zhì)，在兩層過濾介質(zhì)的夾持下進行預壓脫水。預壓力可以根據(jù)不同的煤泥流動性進行調(diào)整，使其與煤泥的壓力梯次曲線相擬合，以免煤泥側(cè)溢。經(jīng)過預壓失去流動性的煤泥在過濾介質(zhì)的夾持下經(jīng)脫水滾簡反復折返擠壓，在過濾介質(zhì)的剪切力作用下，實現(xiàn)固液分離。濾液被收集排出，濾餅自行剝離卸落。

 

      在上述脫水過程中，過濾壓力來自過濾介質(zhì)外部，泥粒之間相互擠壓，將水由顆粒間隙擠出，最終淅出過濾介質(zhì)。實現(xiàn)這個過程要克服的主要是泥粒與水分子間的范德華力，故而消耗機械能較少。工作原理如圖3所示

三：結構特征

3.1板框壓濾機的結構特征

板框壓濾機主要由機架部分、傳動系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、入料系統(tǒng)及電控系統(tǒng)等組成。主體設備占地較大，需足夠的卸料空間，多采用躍層卸料。

(1)機架部分由壓濾機的框架梁、油缸、壓緊板、止推板、主梁和中間托架等組成。

(2)傳動系統(tǒng)由液壓電機、套簡滾鏈、鏈輪及提鉤盒等組成。

(3)過濾系統(tǒng)主要由濾板、濾布及密封壓條組成。相鄰濾板間形成濾室，濾布做為過濾介質(zhì)襯于濾板表面。

(4)液壓系統(tǒng)為濾板壓緊、松開提供動力。

(5)入料系統(tǒng)主要由入料泵、入料管路、閥門及電動換向閥等組成。入料形式有中心孔入料和角孔入料。入料泵作用不僅輸送泥漿,同時為固液分離提供液相壓力。

 (6)電控系統(tǒng)近年多采用PLC控制。

3.2帶式壓濾機結構特征

整機主要由框架、輥簡、物料準備裝置、濾液收集裝置、濾帶沖洗裝置、濾帶跟蹤糾正裝置、驅(qū)動系統(tǒng)、張緊裝置、濾帶及控制系統(tǒng)組成。整機結構緊湊、占地少，可實現(xiàn)同層卸料。

(1)機架做為整機組裝載體，需有足夠的機械強度和加工精度。

(2)輥簡做為核心部件用于濾帶的導向和壓榨。對機械強度、加工及裝配精度要求較高。

(3)物料準備系統(tǒng)包括強化造粒裝置、布料器、犁形助濾器等。作用是使物料形成良好工況。

(4)沖洗裝置由沖洗水管、噴嘴組成。對濾帶進行連續(xù)沖洗，保持過濾介質(zhì)的良好涌隙。

(5)濾帶跟蹤糾正裝置由執(zhí)行氣缸、傳感器等組成，保證濾帶在安全位置上運行。

(6)張緊裝置可使濾帶張緊松開，為壓濾脫水提供壓力。

(7)濾液收集裝置將濾液收集并集中排出，避免濾液對作業(yè)環(huán)境和濾餅的污染。

(8)濾帶分上下兩條，做為過濾介質(zhì)同時傳遞過濾壓力。

(9)驅(qū)動裝置由電機、減速器及調(diào)速器組成，為濾帶連續(xù)運行提供動力。一般采用變頻或電磁兩種調(diào)速形式對帶速進行調(diào)節(jié)。

00電氣控制系統(tǒng)采用PLC，對所有附屬設備進行集中控制。

 

四：作業(yè)效果

4.1板框壓濾機作業(yè)效果

①板框壓濾機每個作業(yè)循環(huán)150min左右，其中注料時間120min左右，單機平均小時處理能力3-5t左右。

②由于濾餅經(jīng)常帶有“夾芯”，加之濾液與濾餅不能很好地分流，濾餅落地水份達46%，需經(jīng)進一步 干化處理方可轉(zhuǎn)運貯存。

③由于注料時間較長，卸餅時需人工參與，工人勞動強度較大。

④注料泵長時間連續(xù)運行，磨損較重，添料頻繁，時常跑料。供料系統(tǒng)自動運行的可靠性較難保證。

⑤板框壓濾機實現(xiàn)操作的工藝條件比較簡單，工人操作經(jīng)驗較為成熟，操作技能易于掌握。
 

4.2帶式壓濾機的工作效果

①連續(xù)工作，便于與洗煤生產(chǎn)實現(xiàn)同步，小時處理能力6-10t左右。

②濾餅濾液互不污染，濾餅水份在25-30%左右，濾液濃度在3-5g/L。

③工況參數(shù)調(diào)整合適后，可以1人多機操作。

④作業(yè)環(huán)境易于保持，工人勞動強度降低。

⑤工況效果受工況條件的影響較敏感，需較高的操作技能和經(jīng)驗，才能保持良好工況。

⑥沖洗噴嘴經(jīng)常堵塞，拆卸和更換較為麻煩。軸承密封有待進一步完善，浸水后容易誘發(fā)故障。

 

五：結語

綜上所述，采用礦用帶式壓濾機做為煤泥脫水的把關設備，可取得良好的效果。尤其用于細泥脫水時，優(yōu)勢更顯著。