陳坤 劉鋒

摘 要：介紹了HMZG型單室入料空氣穿流壓濾機(jī)在選煤工業(yè)生產(chǎn)上的試驗(yàn)應(yīng)用并與老式KZG型壓濾機(jī)的對比試驗(yàn)，通過壓濾機(jī)參數(shù)的調(diào)整，尋求最優(yōu)水分控制參數(shù)，闡述了新型壓濾機(jī)在降低二次浮選精煤水分上取得的突破，為浮選精煤脫水工藝的改進(jìn)提供了新型的設(shè)備驗(yàn)證。

關(guān)鍵詞：浮選精煤脫水；壓濾機(jī)；試驗(yàn)

淮北選煤廠1972年8月建成投產(chǎn)，是華東地區(qū)最早的一家大型中央型選煤企業(yè)。經(jīng)過多次工藝升級改造，不斷提高技術(shù)裝備水平，生產(chǎn)系統(tǒng)逐步完善，主要產(chǎn)品為焦煤、瘦煤。隨著環(huán)保要求越來越嚴(yán)格，降低精煤水分，減少運(yùn)力損失提上日程，而傳統(tǒng)選煤工藝中，精煤組成中的重介精煤部分降低水分的空間較小，二次浮選精煤水分較高且脫水難度較大，是降低精煤產(chǎn)品水分的“瓶頸”制約因素，因此降低二次浮選精煤水分是亟待解決的問題。

1.浮選精煤脫水系統(tǒng)存在的主要問題

淮北選煤廠煤泥水處理工藝采用“2+2”模式，即精煤泥二次浮選兩段脫水、尾煤泥二次濃縮兩段脫水。目前二次浮選精煤脫水采用的是KZG550/1600-U快開隔膜壓濾機(jī)，經(jīng)過多次降低濾餅水分的技術(shù)攻關(guān)改造，該型壓濾機(jī)水分由投產(chǎn)初期的27%-30%降低到23%-26%之間。由于煤質(zhì)變化及降低浮選藥劑消耗的要求，入浮煤泥水截粗弧形篩篩縫由0.5mm調(diào)整為0.4mm，浮選粒度組成偏細(xì)，對于二次浮選精煤脫水來說，在現(xiàn)有工藝和設(shè)備條件下，進(jìn)一步降低濾餅水分的難度較大。

2.HMZG型快速壓濾機(jī)的調(diào)試安裝

基于進(jìn)一步降低二次浮選精煤水分的要求，淮北選煤廠與景津集團(tuán)合作，將采用單室入料空氣穿流降濾餅水分的快速壓濾機(jī)首次運(yùn)用在精煤處理上。2018年4月份，對編號為4148的精煤壓濾機(jī)進(jìn)行了改造，由于生產(chǎn)廠房空間限制，在原有的KZG型壓濾機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了拆除安裝，采用HMZG型快速壓濾機(jī)替代KZG型精煤壓濾機(jī)。5月3日進(jìn)行了首次帶料試驗(yàn)，經(jīng)過濾液水引流管道改造和調(diào)試，并對壓濾機(jī)控制參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，改型壓濾機(jī)投入試驗(yàn)性生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

2.1 HMZG型快速壓濾機(jī)技術(shù)參數(shù)

由于是在原有壓濾機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的拆除安裝，因此兩臺壓濾機(jī)的土建基礎(chǔ)是一樣的，我們對HMZG型快速壓濾機(jī)的技術(shù)參數(shù)與KZG型的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行對比如下表2.1.1。

可以看出，HMZG型壓濾機(jī)的過濾面積及濾餅厚度均有所下降，導(dǎo)致處理能力略有所下降，經(jīng)過現(xiàn)場對比測算，單車每小時(shí)少處理精煤量約1.35噸。

2.2 HMZG型壓濾機(jī)的調(diào)試試驗(yàn)

我們對精煤壓濾機(jī)的入料采樣，進(jìn)行小篩分試驗(yàn)，確定入料的粒度組成，見表2.2.1，可以看出入料中-0.045mm粒度級含量較多，占比達(dá)到67.94%，細(xì)粒級占比較多對壓濾機(jī)的脫水時(shí)間和水分的降低影響較大。

我們對HMZG型壓濾機(jī)的工作流程與KZG型壓濾機(jī)的工作流程進(jìn)行對比，兩型壓濾機(jī)的工作流程相似，均采用全自動入料、壓榨、反吹及拉板卸料控制。HMZG型的具體流程是：壓緊—進(jìn)料—一次吹風(fēng)—水壓榨—角吹風(fēng)—二次吹風(fēng)—松開卸料。HMZG型采用的是角入料，煤泥水通過膜板進(jìn)料孔同時(shí)給入兩個(gè)腔室，增加了水壓榨的流程，即達(dá)到水壓榨的工作流程后，水泵向膜板中注入清水，達(dá)到一定的壓力并保持一定的時(shí)間，對濾餅進(jìn)行擠壓脫水。隨后進(jìn)行角吹風(fēng)，壓縮空氣從配板進(jìn)入濾腔，穿透濾餅，帶出大量的水分從膜板的預(yù)制孔洞中流出，達(dá)到進(jìn)一步降低水分的目的。

從工作原理中可以看出，HMZG降低水分的關(guān)鍵是對水壓榨及角吹風(fēng)的參數(shù)調(diào)整與控制。我們對HMZG型壓濾機(jī)的控制參數(shù)調(diào)整并進(jìn)行比對試驗(yàn)，并記錄單組濾餅循環(huán)時(shí)間與KZG型進(jìn)行比對，最終確定最優(yōu)控制參數(shù)，見表2.1.2。經(jīng)過調(diào)整，HMZG型壓濾機(jī)的過程循環(huán)時(shí)間約為33.75分鐘（平均），濾餅水分為16.99%（平均），最高水分18.45%，最低水分15.51%，比KZG型壓濾機(jī)單循環(huán)時(shí)間下降3.67分鐘（平均），水分下降7.53%（平均），水分下降比率達(dá)到了30.71%。

2.3 HMZG型壓濾機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)分析

HMZG型快速壓濾機(jī)首次在煤炭洗選脫水上應(yīng)用，在實(shí)際生產(chǎn)試驗(yàn)中，對二次浮選精煤的脫水效果較好，其采用的技術(shù)創(chuàng)新一是利用高壓水注入濾腔內(nèi)對濾餅進(jìn)行壓榨取代傳統(tǒng)的風(fēng)力壓榨，比用風(fēng)壓榨提高了壓榨的壓力，具有較好的壓榨效果，且壓榨用水獨(dú)立管道，循環(huán)使用，節(jié)約水資源。二是濾布周邊采用涂刷橡膠處理，在濾板周邊形成嚴(yán)密的密封，從而形成相對密閉的過濾腔室，減少了壓榨能量的損耗，具有較好的密閉性，壓縮空氣通過配板給入并穿透濾餅，水分通過特定的通道流出，避免了壓縮空氣從濾板間及出水嘴處大量逃逸，從而帶走大量水分，實(shí)現(xiàn)濾餅水分的大幅下降，采用掛膠濾布的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是解決了入料過程中濾板間由于濾布密閉不嚴(yán)往卸料溜槽滴水的問題。三是采用邊角入料方式，縮小了中心孔尺寸，中心孔采用自定位密封圈密封，取消了濾板出水嘴，在濾板下方設(shè)置濾液水通道，降低了濾布安裝更換的難度，易于實(shí)現(xiàn)濾布快速更換。四是HMZG型快速壓濾機(jī)投入使用后可以快速降低浮選精煤濾餅水分，較KZG型壓濾機(jī)水分降幅達(dá)到6%-8%。水分降低后，濾餅松散、易碎，經(jīng)過自由降落及刮板機(jī)械擠壓，能夠?qū)崿F(xiàn)濾餅的自破碎，減少了煤泥破碎環(huán)節(jié)，降低事故率，從而與其他精煤組成達(dá)到均勻摻和。四是二次浮選精煤中精煤壓濾機(jī)入料中，-0.045mm粒度級組成占比達(dá)到67.94%，為主導(dǎo)粒度級，入料粒度級相對較細(xì)，在濾布表面較難形成有效的自過濾層，這對濾布的透氣性要求較高，改進(jìn)的濾布增大了透氣率，縮短了入料時(shí)間，提高了脫水效果，能夠滿足降低水分、濾餅易脫落的要求。

在使用過程中也發(fā)現(xiàn)了HMZG型壓濾機(jī)的不足之處，在下一階段的使用中進(jìn)行改進(jìn)，一是濾液水通過濾板底部兩側(cè)的通道采用暗流的方式統(tǒng)一收集，導(dǎo)致濾布破損后難以發(fā)現(xiàn)與判斷，當(dāng)某塊濾布破損時(shí)，不容易快速定位破損濾布，處理占用時(shí)間較長。二是角吹風(fēng)降水對壓縮空氣的保障需求較高，需要的壓縮空氣量較KZG型的大幅增加。三是濾板下方設(shè)置了暗流通道，濾板體積較大，起吊濾板時(shí)需要傾斜角度，因此設(shè)備空間一定的情況下，濾板數(shù)量減少，過濾面積偏小，為滿足生產(chǎn)需求需要增大濾板尺寸，提高處理能力。

3.結(jié)語

隨著浮選精煤粒度級的變細(xì)，尤其是針對二次浮選精煤，對進(jìn)一步降低濾餅水分帶來很大的挑戰(zhàn)，HMZG型壓濾機(jī)通過現(xiàn)場工業(yè)性試驗(yàn)驗(yàn)證，對處理粒度偏細(xì)的二次浮選精煤具由較好的效果，從生產(chǎn)數(shù)據(jù)可以看出，濾餅水分下降了7-8個(gè)百分點(diǎn)，過濾時(shí)間縮短了3-5分鐘，濾餅脫落效果好，不需要捅濾餅操作，減輕了職工的勞動強(qiáng)度，且水分較低的濾餅很容易破碎，易于實(shí)現(xiàn)精煤產(chǎn)品的均質(zhì)化。

目前淮北礦業(yè)各選煤廠浮選精煤脫水普遍采用的是快開壓濾機(jī)、加壓過濾機(jī)等脫水設(shè)備進(jìn)行精煤脫水作業(yè)。隨著環(huán)保及客戶要求的嚴(yán)格，用工與材料成本不斷提升，煤炭企業(yè)利潤空間將不斷被壓縮，如何增收節(jié)支、節(jié)能降耗、符合法規(guī)要求是每個(gè)企業(yè)必須面對的課題，我們在對HMZG型快速壓濾機(jī)設(shè)備的現(xiàn)場使用中，結(jié)合現(xiàn)場使用經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行必要的改進(jìn)，能夠滿足現(xiàn)階段的生產(chǎn)需求。HMZG型快速壓濾機(jī)在淮北選煤廠二次浮選精煤脫水上的成功應(yīng)用，解決了過往精煤壓濾機(jī)在降低產(chǎn)品水分上的制約瓶頸，取得了較好的降水效果。