宋 宇

（西山煤電西曲選煤廠煤質(zhì)科， 山西 古交 030200）

引言

選煤廠的煤質(zhì)水分指標(biāo)是影響其計價的重要因素，同時影響著煤料的使用、儲存、運輸。在選煤廠的生產(chǎn)車間中，壓濾機是對煤泥水處理的專業(yè)設(shè)備，其工作性能直接影響著煤質(zhì)水分，因此當(dāng)前對壓濾機也提出了更高的要求。西安航天華威化工生物工程有限公司借鑒國外先進(jìn)技術(shù)，自主設(shè)計研發(fā)了KX300 快開式全自動板框壓濾機獲得成功，先后在淀粉、制藥、礦山及化工產(chǎn)品的試驗和生產(chǎn)中取得了良好的效果。2015 年，該公司與西曲礦選煤廠取得聯(lián)系，完成前期選型試驗，并于2016 年用16 m2設(shè)備進(jìn)行中型生產(chǎn)試驗，效果優(yōu)于該選煤廠現(xiàn)用TZJ96.3 型加壓過濾機。從2017 年1 月開始，西曲礦選煤廠KX300 快開式壓濾機正式取代TZJ96.3 型加壓過濾機，實踐應(yīng)用效果理想[1]。

1 KX300 快開式壓濾機的設(shè)計

1.1 結(jié)構(gòu)分析

西安航天華威化工生物工程有限公司設(shè)計生產(chǎn)的KX300 快開式壓濾機整體結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

從圖1 可知，該壓濾機主要由止推板、中間隔板、壓緊板、移動液壓缸座、主梁、支撐座、電控柜和液壓站等主要部分組成。

圖1 KX300 快開式壓濾機結(jié)構(gòu)示意圖

KX300 型快開式壓濾機工作原理：工作循環(huán)分為合板鎖定、濾板壓緊、入料過濾、吹氣壓榨、反吹串流、松板解鎖、分組拉板卸料7 個階段。在操作方式上可以實現(xiàn)自動和手動兩種操作模式，并可以實現(xiàn)自由的切換[1]。

1.2 特點分析

KX300 型快開式壓濾機具有以下特點：

1）設(shè)備可以實現(xiàn)頭尾板兩端入料。采用頭尾板兩端口進(jìn)行入料設(shè)計，有效提高進(jìn)料速度，降低過濾時間，過濾周期短，進(jìn)料速度高且均勻，可以降低對濾板的磨損，提高零部件的使用壽命。

2）設(shè)備采用多缸壓緊?；顒宇^板采用五缸對稱頂板壓緊，濾板受力均勻，密封嚴(yán)，濾布不噴料。

3）隔膜吹氣壓榨。擠壓濾餅，進(jìn)行二次壓榨脫水，使濾餅的含水率進(jìn)一步降低。

4）分組拉板。濾板分組卸料，速度快，作業(yè)時間短，生產(chǎn)效率高。

5）設(shè)備自動化程度高。該壓濾機采用S7-200 可編程控制器進(jìn)行程序控制，用PLC 特定的功能,實現(xiàn)對板框壓濾機的自動控制，操作簡單、維修方便[2]。

2 中型試驗分析

2015 年，在西曲礦選煤廠完成前期選型試驗。2 016 年，在西曲礦選煤廠用16 m2的KX300 快開式全自動板框壓濾機設(shè)備進(jìn)行中型生產(chǎn)試驗，對西曲礦2號煤層0.5～0 mm級小篩分試驗結(jié)果見下頁表1。

試驗時的設(shè)備準(zhǔn)備情況：KX300 快開式全自動板框壓濾機1 臺，液壓系統(tǒng)1 臺，高壓水站1 臺，控制系統(tǒng)1 套，物料攪拌管1 臺，進(jìn)料泵1 臺。

3 中型試驗數(shù)據(jù)分析

通過篩選對三組煤泥進(jìn)行了過濾測試，試驗數(shù)據(jù)見下頁表2。

4 選型理論計算

針對KX300 快開式壓濾機產(chǎn)能進(jìn)行計算。

煤泥水固相成分為煤泥，液相成分為水；料漿密度為200～300 g/L，固相密度為1 300 kg/m3；濾餅水分含量為28%；運轉(zhuǎn)周期為24 h/d，運轉(zhuǎn)時間為330 d/a。

表1 西曲礦2 號煤層0.5～0 mm 級小篩分試驗結(jié)果

表2 過濾測試試驗數(shù)據(jù)表

經(jīng)計算：1 t 煤泥水物料的體積為0.97 m3；可形成濾餅厚度30 mm；每個循環(huán)用時12 min，每小時的循環(huán)5 次；單臺生產(chǎn)能力為61.7 t/h。

因此，選用KX300 快開式壓濾機可滿足生產(chǎn)要求。

5 實踐應(yīng)用效果及經(jīng)濟(jì)效益分析

5.1 實踐應(yīng)用效果分析

從2017 年1 月開始，西曲礦選煤廠已采用KX300 快開式壓濾機全面替代TZJ96.3 型加壓過濾機進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)。該設(shè)備在使用過程中安全穩(wěn)定，應(yīng)用效果理想，故障發(fā)生率小。采用KX300 快開式壓濾機設(shè)備改造后，西曲礦選煤廠的煤泥水系統(tǒng)處理能力有了明顯提高，同時滿足原煤處理要求，產(chǎn)品煤質(zhì)量穩(wěn)定，為實現(xiàn)該選煤廠高產(chǎn)高效安全生產(chǎn)的目標(biāo)奠定了基礎(chǔ)[3]。

5.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

以往西曲礦選煤廠采用TZJ96.3 型加壓過濾機，該設(shè)備的采購費用為1 100 萬元，加設(shè)備的運輸、安裝、配套、調(diào)試的費用一共約為1 300 萬元左右。KX300 快開式壓濾機設(shè)備的采購費用為900 萬元，加設(shè)備的運輸、安裝、配套、調(diào)試的費用一共約為1 100 萬元左右。從設(shè)備采購方面可節(jié)約投資成本約為200 萬元，按15 年折舊進(jìn)行計算，每年折舊支出增加為13.3 萬元。

設(shè)定38 t/h 的煤泥都作為中煤產(chǎn)品進(jìn)行銷售，使用KX300 快開式壓濾機，水分降低2 個百分點的煤料可增加收入約320 萬元，水分降低2 個百分點的煤料的運輸費用可降低45 萬元，中煤收入減少123 萬元，耗電量增加開支168 萬元，絮凝劑費用增加約102 萬元。KX300 快開式壓濾機對比以往使用的TZJ96.3 型加壓過濾機，該設(shè)備的應(yīng)用每年可節(jié)約成本約為67 萬元，經(jīng)濟(jì)效益明顯[4]。

6 結(jié)論

1）KX300 快開式壓濾機設(shè)備的采購、運輸、安裝、配套、調(diào)試的費用要節(jié)約1/3 左右；KX300 快開式壓濾機的運行成本降低了90%左右；其運行成本是加壓過濾機的1/10；煤餅水分降低約3%，濾液可以實現(xiàn)直接排放。

2）從實踐來看，KX300 快開式壓濾機非常適應(yīng)選煤廠煤泥脫水的過濾作業(yè)，該設(shè)備的自動化程度高，在工作過程中可以全過程實現(xiàn)自動控制進(jìn)料、卸料等作業(yè)功能；同時該壓濾機可以實現(xiàn)快速卸料，工作效率得到了有效的提高。