濕法磷酸裝置轉(zhuǎn)臺(tái)式過(guò)濾機(jī)濾布損耗量大的原因分析及對(duì)策

李維紅

（甕福（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 甕?；す?，貴州 福泉 550501）

轉(zhuǎn)臺(tái)式過(guò)濾機(jī)是當(dāng)前在濕法磷酸領(lǐng)域使用最為廣泛的過(guò)濾分離設(shè)備之一。甕福（集團(tuán)）有限責(zé)任公司馬場(chǎng)坪工廠磷酸裝置二系統(tǒng)在2010 年開(kāi)展了翻盤(pán)式過(guò)濾機(jī)改轉(zhuǎn)臺(tái)式過(guò)濾機(jī)工作，改造選用了某企業(yè)生產(chǎn)的160 m2轉(zhuǎn)臺(tái)式過(guò)濾機(jī)，運(yùn)行初期至2015 年過(guò)濾機(jī)運(yùn)行工況都較好，濾布費(fèi)用占機(jī)物料費(fèi)用比例也相對(duì)穩(wěn)定。2016 年以后，濾布消耗量均處在一個(gè)較高的不正常狀態(tài)，每一次出現(xiàn)濾布破損，均進(jìn)行了原因查找和分析，但開(kāi)車(chē)幾天后，又出現(xiàn)破損。分析轉(zhuǎn)臺(tái)式過(guò)濾機(jī)濾布頻繁破損的原因，并介紹解決濾布破損的對(duì)策措施，為其他企業(yè)解決同類(lèi)問(wèn)題提供借鑒。

1 轉(zhuǎn)臺(tái)式過(guò)濾機(jī)濾布破損現(xiàn)象

1.1 濾布破損的典型視覺(jué)現(xiàn)象

轉(zhuǎn)臺(tái)式過(guò)濾機(jī)濾布破損的每一個(gè)點(diǎn)離過(guò)濾機(jī)的原心點(diǎn)半徑均相等，即破損呈現(xiàn)圈狀。但下一次濾布出現(xiàn)破損時(shí)，破損圈的半徑并不一定和上一次破損圈相同，半徑可能變小，也可能變大。

1.2 濾布更換的周期無(wú)規(guī)律

統(tǒng)計(jì)近5年的濾布更換情況，發(fā)現(xiàn)同一天全部更換的24 張濾布運(yùn)行周期并不相同，抽取了2020年2月20日至3月13日的濾布更換時(shí)間，可觀察到濾布破損更換時(shí)間無(wú)規(guī)律。

2 濾布頻繁破損對(duì)機(jī)物料成本及過(guò)濾機(jī)運(yùn)行率的影響

2.1 濾布頻繁破損對(duì)機(jī)物料成本的影響

統(tǒng)計(jì)2011 年至2020 年3 月轉(zhuǎn)臺(tái)式過(guò)濾機(jī)濾布消耗數(shù)量及成本累計(jì)金額，見(jiàn)表1。

表1 轉(zhuǎn)臺(tái)式過(guò)濾機(jī)濾布消耗數(shù)量及費(fèi)用

由表1可知，2016年后每年濾布消耗量以及相應(yīng)的費(fèi)用較2016年以前明顯增加。

2.2 濾布頻繁破損對(duì)過(guò)濾機(jī)運(yùn)行率的影響

統(tǒng)計(jì)2011—2019 年轉(zhuǎn)臺(tái)式過(guò)濾機(jī)年度平均運(yùn)行率（見(jiàn)圖1）發(fā)現(xiàn)，2016—2019年年度平均運(yùn)行率較2011—2015年年度平均運(yùn)行率下降了6.2個(gè)百分點(diǎn)，系濾布頻繁破損，非計(jì)劃停車(chē)多導(dǎo)致。

圖1 2011—2019年轉(zhuǎn)臺(tái)式過(guò)濾機(jī)年度運(yùn)行率變化趨勢(shì)

3 濾布頻繁破損的原因分析

3.1 加料區(qū)防返料擋簾、煙氣罩擋簾發(fā)硬

防止料漿返料穿過(guò)粗濾區(qū)進(jìn)入濾布再生區(qū)所使用的擋簾系采用黑色夾線橡膠板切割制作而成，固定于金屬安裝支架上，與濾布表面緊密貼合；用于職業(yè)衛(wèi)生防護(hù)的煙氣罩擋簾采用透明PVC（聚氯乙烯）軟塑料裁剪制作，并固定在金屬網(wǎng)架上自然下垂至濾布表面。轉(zhuǎn)臺(tái)式過(guò)濾機(jī)運(yùn)行中逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，磷酸料漿通過(guò)泵輸送進(jìn)過(guò)濾機(jī)加料箱，經(jīng)特殊形狀的分配板溢流進(jìn)濾盤(pán)中，進(jìn)入過(guò)濾機(jī)的粗濾區(qū)，短時(shí)間內(nèi)料漿在濾盤(pán)上的流動(dòng)方向?yàn)轫槙r(shí)針。停車(chē)檢查中發(fā)現(xiàn)，與濾布接觸的防返料擋簾和煙氣罩擋簾接觸點(diǎn)很硬，并且已被磨得很鋒利，濾布接觸點(diǎn)一圈都被磨起毛刺，用力一拉濾布就從磨毛點(diǎn)破開(kāi)。損壞現(xiàn)象表明，破損的原因緣于防返料擋簾、煙氣罩擋簾長(zhǎng)期使用后發(fā)硬，并且過(guò)濾機(jī)逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí)，與料漿在粗濾區(qū)短時(shí)間的順時(shí)針流動(dòng)作用力相反，使得防返料擋簾、煙氣罩擋簾趨于垂直，增大了與濾布的摩擦力。

3.2 過(guò)濾機(jī)濾盤(pán)篩板不平整

濾布與螺旋卸料機(jī)刮刀發(fā)生接觸是導(dǎo)致濾布破損的一個(gè)重要原因。新安裝的轉(zhuǎn)臺(tái)式過(guò)濾機(jī)經(jīng)過(guò)廠家安裝人員細(xì)心地找過(guò)水平度，發(fā)生刮刀與濾布接觸的概率很低。但經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行的過(guò)濾機(jī)，會(huì)出現(xiàn)真空箱堵塞、篩板固定螺栓腐蝕、檢修期間人員安裝濾布不到位、濾布突冒等問(wèn)題。尤其在濾布再生效果差的狀態(tài)下發(fā)生的真空箱堵塞故障，首先需人工拆卸幾千顆螺栓將篩板揭開(kāi)，然后用鐵制工具敲清或輔以高壓水槍沖洗磷石膏垢塊，最后再回裝?；匮b篩板是一個(gè)精細(xì)活，與操作人員的細(xì)心程度、螺栓的性狀密切相關(guān)，當(dāng)操作人員操作不到位時(shí)，可能造成回裝后的過(guò)濾機(jī)篩板不平整。這些不平整點(diǎn)與卸料刮刀接觸時(shí)就會(huì)導(dǎo)致濾布異常破損。

3.3 過(guò)濾料漿中含有顆粒物

磷酸料漿中所含的顆粒物，一種是停車(chē)檢修期間工作人員拆清過(guò)濾給料泵進(jìn)出口管后，垢塊顆粒的遺留；另一種是在反應(yīng)槽中生成的較堅(jiān)硬的氟硅酸鉀（鈉）顆粒。在濾布異常破損的原因分析查找中，多次在螺旋卸料機(jī)后面的再生噴嘴下找到堅(jiān)硬的垢塊顆粒。當(dāng)粒徑稍大一些的鉀、鈉、鈣鹽混合顆?？ㄗr(shí)，就出現(xiàn)了圈狀磨損。

3.4 用于濾布再生的噴嘴堵塞，鴨舌沖蝕起槽

轉(zhuǎn)臺(tái)式過(guò)濾機(jī)的濾布再生系統(tǒng)由兩排共76 組帶噴嘴的噴淋桿一前一后安裝而成，噴嘴使用的是碳化硅材料，濾布再生用水來(lái)源于濕法排渣筑壩堆場(chǎng)浸滲出的含磷、氟、硫、鈣、鎂、鋁、鈉、鉀、硅等離子的池水，該池水w（固）為0.068%［1］。系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行后，在儲(chǔ)槽、管道表面形成一層以硫酸鈣為主的垢塊，啟動(dòng)、停止泵，檢修清理都會(huì)導(dǎo)致垢塊顆粒堵塞噴嘴孔洞。當(dāng)一部分噴嘴堵塞時(shí)，濾布再生用水量就會(huì)下降，低于130 m3/h，而水壓則從正常工作壓力1.1 MPa上升，最高可達(dá)1.5 MPa，噴嘴鴨舌被沖蝕起槽，過(guò)于集中的高壓力沖洗水擊打在濾布表面形成了圈狀破損。

3.5 濾布再生系統(tǒng)噴嘴出水口方位錯(cuò)誤

濾布再生系統(tǒng)噴嘴出水口方位錯(cuò)誤是濾布出現(xiàn)圈狀破損最為重要的原因。工作人員在過(guò)濾機(jī)停車(chē)拆清噴嘴后，回裝噴嘴不認(rèn)真，噴嘴出水口本應(yīng)該調(diào)整到水平方位，卻在不經(jīng)意間變成了垂直于濾布的方位，當(dāng)過(guò)濾機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后，部分噴嘴就會(huì)出現(xiàn)堵塞，垂直方位的噴嘴背壓升高猶如水刀一般對(duì)濾布進(jìn)行切割。2020年3月9日在排查濾布圈狀破損原因時(shí)，在新增的第三排噴淋管上發(fā)現(xiàn)了這個(gè)由操作原因引起的噴嘴出水口方位錯(cuò)誤。

4 解決濾布破損問(wèn)題的對(duì)策措施

為解決濾布頻繁破損問(wèn)題，提高過(guò)濾機(jī)運(yùn)行率，降低濾布更換成本，結(jié)合上述發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及原因分析，采取如下對(duì)策措施。

4.1 更換濾布再生噴淋管組件，并調(diào)整加料箱前

擋簾與濾布之間的縫隙

過(guò)濾機(jī)廠家開(kāi)發(fā)了一款改進(jìn)型的噴淋組件，共由11 組66 個(gè)噴嘴構(gòu)成，噴嘴一前一后安裝。2020年3月9日使用改進(jìn)型噴淋管組件替換已使用近10年并因拆清變形的老式噴淋管組件。濾布再生效果得到了較大的改善，磷酸料漿在粗濾區(qū)返料距離變短，沒(méi)有再出現(xiàn)磷酸料漿穿過(guò)粗濾區(qū)進(jìn)入濾布再生區(qū)造成磷酸損失的情況。工藝狀況變好后，將加料箱前防返料擋簾與濾布縫隙調(diào)整為5 mm，并適當(dāng)剪短煙氣罩擋簾，使其不與濾布接觸。

4.2 制定過(guò)濾機(jī)拆清作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，強(qiáng)化過(guò)程監(jiān)管

周期性拆清過(guò)濾機(jī)部件，包括篩板、加料箱、再生噴頭及過(guò)濾器、沖布水槽，是由磷酸生產(chǎn)的物料特性決定的。解決工作人員隨意性作業(yè)帶來(lái)的隱患，作業(yè)指導(dǎo)書(shū)是一種很好的方法。通過(guò)對(duì)標(biāo)拆清，解決了過(guò)濾機(jī)濾盤(pán)篩板不平整，濾布再生系統(tǒng)噴嘴堵塞、鴨舌沖蝕起槽，噴嘴出水口方位錯(cuò)誤等關(guān)鍵性問(wèn)題，濾布圈狀破損問(wèn)題得到了明顯改善。

4.3 停車(chē)檢修時(shí)清理反應(yīng)槽料漿

為了防范氟硅酸鹽混合顆粒在裝置人員不知情狀況下在反應(yīng)槽中堆積，使生產(chǎn)不能正常進(jìn)行，很有必要利用周期性計(jì)劃停車(chē)檢修時(shí)間定期清理反應(yīng)槽料漿，既有利于保持反應(yīng)槽出料口的暢通，又有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)料漿中顆粒的蹤跡，對(duì)減少過(guò)濾機(jī)濾布破損意義重大。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)過(guò)濾機(jī)部件的合理改進(jìn)和各項(xiàng)對(duì)策措施的實(shí)施，過(guò)濾機(jī)濾布的消耗量從2020 年第一季度平均75 張/月下降到4 月的27 張，轉(zhuǎn)臺(tái)式過(guò)濾機(jī)運(yùn)行率從2019 年的85.0%提升到2020 年的92.5%，過(guò)濾機(jī)進(jìn)入良性運(yùn)行軌道，對(duì)策措施的實(shí)施效果明顯。