馬小江

（酒鋼集團宏興鋼鐵股份有限公司選燒廠，甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

加壓過濾機是一種高效、節(jié)能環(huán)保、自動化程度高的新型脫水設(shè)備。與傳統(tǒng)的真空過濾機比較，加壓過濾機壓差大，因此，其過濾效率更高，脫水效果更好，被廣泛用于選煤廠浮選精煤脫水、原生煤泥脫水。

2010 年，酒鋼計劃新建一個400 萬噸鐵選廠，而已建成的燒結(jié)工序無熱篩作業(yè)構(gòu)成返回配料系統(tǒng)來平衡鐵精礦水分，因此，選礦工序的鐵精礦水分必須低于13%。傳統(tǒng)的真空過濾機，鐵精礦濾餅水分一般在15.5%～16%，無法滿足后續(xù)燒結(jié)工藝要求。2012 年11 月酒鋼選燒廠在國內(nèi)首創(chuàng)采用GPJ-120 加壓過濾機過濾鐵精礦，鐵精礦水分達到12.66%，解決了鏡鐵山礦鐵精礦的脫水難題。

但是，鐵精礦礦漿與煤泥、浮選精煤物料性質(zhì)差異很大，鐵精礦比重大、含鐵顆粒對設(shè)備的磨損損壞異常明顯。設(shè)備故障率高，長期連續(xù)穩(wěn)定運行困難，需要投入大量檢修人力、材料備件。長此以往，將增加企業(yè)的生產(chǎn)成本，制約整個選礦工序的生產(chǎn)。因此，針對出現(xiàn)的各類設(shè)備問題，進行改進，降低設(shè)備故障，延長使用周期，十分必要。

1 GPJ-120 加壓過濾機設(shè)備性能參數(shù)（表1）

表1

2 運行故障分析及改進措施

2.1 倉內(nèi)皮帶減速機異常損壞

（1）減速機損壞情況：加壓過濾機中心皮帶減速機是由SEW 公司生產(chǎn)的KA87DV132M4 減速機。減速機用于圓盤加壓過濾機精礦皮帶輸送驅(qū)動，M1 空心軸地腳安裝方式，共4 臺設(shè)備，每臺壓濾機倉內(nèi)有一臺該型號減速機。損壞現(xiàn)象均為減速機內(nèi)潤滑油變質(zhì)成為糊狀液體，齒輪和軸承磨損、生銹。在使用不到三個月時間內(nèi)，陸續(xù)損壞減速機8 臺次，直接影響了二選工序生產(chǎn)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

（2）故障原因分析：根據(jù)減速機的損壞現(xiàn)象分析，減速機故障原因主要是有鐵精礦粉和濕氣進入箱體內(nèi)，導(dǎo)致潤滑油變質(zhì)、齒輪和軸承的磨損。礦粉和濕氣進入箱體的原因主要有以下兩方面：①由于減速箱原配的透氣閥為單向閥，且透氣孔較小，在壓濾機開始運轉(zhuǎn)時，倉體約在10 分鐘左右快速加壓到3 個大氣壓，而此時減速箱內(nèi)的壓力無法在短時間和倉體內(nèi)的壓力平衡，導(dǎo)致減速箱內(nèi)存在負壓，對減速機油封形成壓力，使油封處堆積的礦粉隨著減速機的運轉(zhuǎn)進入減速箱內(nèi)。②大量的礦粉堆積在減速機輸出軸油封處，對減速機油封形成擠壓、研磨效應(yīng)，再加上壓力差的作用，導(dǎo)致減速機輸出軸油封變形，礦粉和濕氣更容易進入減速箱內(nèi)。

（3）改進技術(shù)措施：①將原來的透氣閥改為直通式透氣閥，增大排氣孔直徑，以保證減速箱內(nèi)的壓力和壓力倉內(nèi)的壓力能夠迅速達到平衡，消除減速箱和壓力倉的壓力差。將該透氣閥通過銅管引到倉體的上部，出口處加裝過濾裝置，減小灰塵和濕氣的影響。②在減速箱的輸出軸外側(cè)加裝防塵罩，以保護外側(cè)油封。在內(nèi)側(cè)油封處加裝擋板。③減速機整體加裝防護罩，防止鐵精礦進入減速箱內(nèi)。

通過以上改造，減速機內(nèi)再未進入礦粉，潤滑油清潔，倉內(nèi)中心皮帶減速機運行穩(wěn)定。減速機使用周期從20 天延長至6 個月。

2.2 圓盤給料機撒料

（1）設(shè)備現(xiàn)狀與問題。圓盤給料機圓盤直徑為Φ2000mm，運行過程中，有零星的礦粉從周圍掉落至圓盤給料機減速機及周圍地面，影響減速機散熱，增加了崗位人員清掃衛(wèi)生的工作量。

圖1 改造示意圖

（2）問題剖析。圓盤給料機圓盤直徑小，運行過程中零星礦粉沒有堆積的空間，直接散落至地面。

（3）改進技術(shù)措施。將圓盤給料機圓盤直徑由Φ2000mm，增大至Φ2300mm，延順時針方向在出料口的位置加裝刮料板。改進后，撒料問題得到了有效控制。零星的礦粉隨圓盤的運行直接給到精礦皮帶，減輕了崗位清掃衛(wèi)生的工作量。

2.3 濾布損耗大、濾液濃度高

（1）原因分析。壓濾機濾布在礦漿液面處受氣液沖刷影響，易出現(xiàn)破損，導(dǎo)致濾布壽命縮短，平均為10 ～15 天； 通過隨機抽樣100 條破損濾布統(tǒng)計，78%以上的濾布在液面交界范圍內(nèi)破損，破損面積約為0.35cm2/條。

圖2 破損濾布抽樣統(tǒng)計分析表

（2）改進措施。針對濾布三角區(qū)破損率高的問題，根據(jù)統(tǒng)計濾扇濾布的破損情況，技術(shù)上采取在該區(qū)域鑲襯160mm 寬度滌綸針刺無紡布進行耐磨耐氣蝕性加強防破損。襯套縫合在過濾布的下部，這個部位是加壓過濾機槽體內(nèi)液漿沖刷最嚴(yán)重的部位，襯套的存在既保證了濾布原有的過濾功能，又能有效地保護濾布，最終達到延長濾布的使用壽命。

加襯濾布使用后，濾布三角區(qū)破損問題得到了解決，濾布破損量大幅降低，濾液濃度由5%以上下降至1%左右，大部分集中在1%以下，既降低了濾布費用，又降低了濾液濃度。

2.4 上下濾液管使用壽命短

（1）設(shè)備現(xiàn)狀與問題。倉內(nèi)上濾液管、下濾液管由兩側(cè)法蘭、波紋管及管道構(gòu)成。兩側(cè)法蘭連接，波紋管用于調(diào)整連接尺寸誤差。實際在線使用周期為7 天，運行時間短，影響壓濾機的穩(wěn)定運行。

圖3 濾布結(jié)構(gòu)改進

（2）問題剖析。濾液中含有鐵精礦、氣、水，運行過程中由于波紋管不耐磨，并且受到一定的拉伸力，頻繁磨漏。

（3）改進技術(shù)措施。將兩側(cè)波紋管長度由目前的300mm，延長至400mm，波紋管中間焊接耐磨套管，耐磨套管的長度500mm。

圖4 濾液管改造后示意圖

波紋管加長，伸縮量變大，便于更換拆裝。中間焊接耐磨套管，耐磨套管對波紋管起到保護作用。因此，使用壽命延長至3 個月。

2.5 氣動蝶閥使用壽命短

（1）設(shè)備現(xiàn)狀與原因分析。上下濾液氣動控制閥與手動調(diào)節(jié)閥壽命短，主要體現(xiàn)在閘板受濾液及氣蝕磨損損壞，密封失效。鐵精礦濾液對閥門的磨損遠遠大于精煤濾液對閥門的磨損。因此，使用壽命急劇縮短，直接影響整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。（2）改進技術(shù)措施。閥門優(yōu)化選型為腔體、閘板全陶瓷閥門。經(jīng)過現(xiàn)場實際使用，閥門的使用周期由3 個月延長至36 個月，近12 倍，大幅降低了檢修頻次及備件費用。

3 結(jié)語

酒鋼選燒廠在國內(nèi)首次嘗試使用GPJ-120 型加壓過濾機用于鐵精礦脫水作業(yè)。經(jīng)過幾年的運行，分析解決出現(xiàn)的各類設(shè)備問題，優(yōu)化改造后，總體運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，確保了生產(chǎn)的連續(xù)性。

加壓過濾機自動化程度高，任何零星設(shè)備故障都能導(dǎo)致停機，中斷生產(chǎn)。日常的精心操作與維護必不可少，同時，還需要繼續(xù)摸索提升設(shè)備性能，以便能更好地服務(wù)于選礦行業(yè)。