車立潤 申 偲 孔令超
(山東能源西北礦業(yè)公司山東博選礦物資源技術(shù)開發(fā)有限公司,山東 濟寧 272000)
唐口煤業(yè)公司選煤廠共有兩套重介系統(tǒng),年入洗能力分別為370 萬t 和230 萬t,煤泥產(chǎn)量約為80 萬t/a,按照每年生產(chǎn)330 d 計算,每天濕煤泥產(chǎn)量約2400 t(含水率為25%)。原壓濾車間采用6 臺型號為KZMG550/2000-U 壓濾機,過濾面積為550 m2,濾板數(shù)量為77 塊,壓緊壓力為20 MPa。壓濾后濕煤泥水分高達(dá)26%熱值較低,經(jīng)濟效益較低。且由于濕煤泥粒度小,黏性高,存在裝車運輸困難和環(huán)境污染等問題。
STC2000 系列壓濾機是集機、電、液于一體,技術(shù)水平先進(jìn)的分離機械產(chǎn)品[1-6]。它由五大部分組成:機架部分、過濾部分(料模濾板、水模濾板、濾布、膠皮)、拉板部分、液壓部分和電氣控制部分。
機架部分是機器的主體,用以支撐過濾機構(gòu),連接其他部件。它主要由止推板、壓緊板、油缸體和主梁等部件組成。機器工作時,油缸體內(nèi)的活塞推動壓緊板,將位于壓緊板與止推板之間的料模濾板、水模濾板、濾布、膠皮壓緊,以保證帶有壓力的料漿在濾室內(nèi)進(jìn)行加壓過濾。
過濾部分是由按一定次序排列在主梁上的水模濾板、料模濾板、夾在濾板之間的濾布、膠皮組成,料模濾板、濾布、膠皮與水模濾板的相間排列,形成了若干個獨立的過濾單元─濾室。由于濾布的作用,使固體留在濾室內(nèi)形成濾餅,濾液由水嘴(明流)排出。進(jìn)料結(jié)束后,啟動壓榨泵,打入高壓水,經(jīng)隔膜壓榨后,使濾餅里殘留的水分在壓榨壓力作用下,進(jìn)一步被榨出,形成干濾餅。
自動拉板系統(tǒng)由液壓馬達(dá)、機械手、傳動機構(gòu)、暫停裝置等組成。機械的自動換向靠PLC 設(shè)定的換向條件來控制,可分為自動與手動切換。鏈條安裝在封閉的金屬鏈槽內(nèi),解決了因物料掉落或現(xiàn)場環(huán)境的腐蝕使鏈條卡死而導(dǎo)致拉板力不均勻、運行不平穩(wěn)的問題。
普通的壓濾機的加壓方式是合模后油缸就達(dá)到最大壓力,此時濾室沒有壓力,油缸所產(chǎn)生的推力完全由邊框承受。STC2000-10 型壓濾機采用動態(tài)衡壓的方法,讓油缸的壓力并不是在合模后就達(dá)到最大,而是隨濾室里的壓力變化而變化,它可以確保邊框的壓力只比濾室高1~3 MPa。當(dāng)設(shè)計的最大壓榨壓力為7 MPa 時,邊框所受的最大壓力也只有8~10 MPa。
整機采用工控機自動控制,采用中央控制模式。單套裝置配置一套獨立的PLC 控制系統(tǒng),可以現(xiàn)場操控,也可切換至遠(yuǎn)程操控。系統(tǒng)設(shè)置4 個主運行窗口(全自動運行模式),根據(jù)設(shè)備運行狀態(tài),動態(tài)顯示裝置的運行進(jìn)度。
原壓濾車間壓濾煤泥小篩分試驗結(jié)果見表1。
表1 原壓濾車間壓濾煤泥小篩分試驗結(jié)果
原壓濾車間壓濾煤泥灰分、水分試驗結(jié)果見表2。
表2 唐口選煤廠壓濾煤泥灰分、水分檢測表
此次采樣的原壓濾車間壓濾煤泥主導(dǎo)粒級為-0.045 mm,占全樣的53.41%,該部分灰分最高,為37.87%。同時可以發(fā)現(xiàn),該煤泥+0.045 mm 粒級的累計灰分為15.74%,遠(yuǎn)低于總樣灰分。
新壓濾車間壓濾煤泥小篩分試驗結(jié)果見表3。
表3 新壓濾車間壓濾煤泥小篩分試驗結(jié)果
新壓濾車間壓濾煤泥灰分、水分試驗結(jié)果見表4。
表4 唐口選煤廠超高壓壓濾煤泥灰分、水分檢測表
此次采樣的超高壓壓濾煤泥主導(dǎo)粒級仍為-0.045 mm,占全樣的50.60%,該部分灰分也最高,為36.80%。同時可以發(fā)現(xiàn),該煤泥+0.045 mm粒級的累計灰分為16.15%,遠(yuǎn)低于總樣灰分。
通過對原壓濾車間壓濾煤泥、超高壓壓濾煤泥小篩分及灰分、水分結(jié)果的分析可以得出以下結(jié)論:由原壓濾車間壓濾煤泥與超高壓壓濾煤泥小篩分?jǐn)?shù)據(jù)得出-0.045 mm 粒級所占比例高,細(xì)粒級多不利于脫水,改造后的超高壓壓濾車間壓濾后的煤泥水分可降低8%~10%。
改造后采用4 臺STC 深腔高壓水壓濾機,替代目前在用的6 臺KZMG550/2000-U 壓濾機進(jìn)行脫水。STC 深腔高壓水壓濾機進(jìn)料壓力0.9 MPa,隔膜壓榨壓力3.5~4 MPa,理論濾餅含水率≤17%。過濾開始時,料漿在進(jìn)料泵的推動下,經(jīng)由各料模上的進(jìn)料口進(jìn)入各濾室內(nèi),并借進(jìn)料泵產(chǎn)生的壓力進(jìn)行過濾。由于濾布的作用,固體留在濾室內(nèi)形成濾餅,濾液由水嘴(明流)排出。進(jìn)料結(jié)束后,啟動壓榨泵,打入高壓水。經(jīng)隔膜壓榨后,濾餅里殘留的水分在壓榨壓力作用下,進(jìn)一步被榨出,形成干濾餅,從而起到脫水的作用。煤泥超高壓壓濾提質(zhì)前后煤泥指標(biāo)見表5。
表5 煤泥超高壓壓濾提質(zhì)前后煤泥指標(biāo)
該項目總投資5380 萬元,總體可降低水分8%~10%,壓濾后濾餅水分≤17%。
效益估算:按照年入洗原煤390 萬t,超高壓脫水后煤泥平均價格比濕煤泥平均價格高約90 元。按照唐口平均產(chǎn)量及入洗量推算,年生產(chǎn)高壓脫水煤泥約70 萬t,年度可創(chuàng)效約6300 萬元。