空气穿流式板框压滤机在末煤细煤泥处理中的应用

空气穿流式板框压滤机在末煤细煤泥处理中的应用摘要：哈拉沟选煤厂末煤系统细煤泥处理工艺为浓缩+压滤，压滤环节主要脱水设备为4台HBF-S120型加压过滤机，滤机滤饼全水分含量较高为了降低滤饼水分含量，增加两台空气穿流式板框压滤机#实践证明，单位平面占地干煤泥处理能力，加压过滤机约为板框压滤机的4倍哈拉沟选煤厂隶属神东煤炭集团洗选中心开是一座设计生产能力为14Mt/a的特大型动力煤选煤厂用脱泥后由浅槽重介质分选机主再选13～1.5mm粒级1.5mm脱泥后由重介质旋流器分选粗煤泥由螺旋分选机分选后回收细煤泥浓缩后由加压过滤机回收1-4用哈拉沟选煤厂煤泥系统分为块煤煤泥系统和末煤煤泥系统开块煤煤泥系统仅处理块煤浅槽分选系统中产生的次生煤泥末煤煤泥系统处理脱粉后的粉煤以及末煤重介旋流器产生的次生煤泥用末煤煤泥系统主要处理工艺为：水力旋流器分级+粗煤泥螺旋分选机分选+细煤泥浓缩后压滤脱水用HBF-S120型加压过滤机用使用弛张筛后开末煤系统基本可实现全入洗效果但在入洗过程中加压过滤机的运行负荷较重存在加压过滤机滤饼全水分(Mt)含量较高(约30%的情况板框压滤机有较广泛的应用领域具有结构简单、过滤面积选择范围大、过滤压力高、操作维修方便、寿命长、对物料适应性强、滤饼含湿率低、固相回收率高等优点⁵1而且对于降低高灰细泥水分含量有较好效果用方治民等6]将其应用于锦界选煤厂致力于解决高灰细泥脱水问题提升了选煤厂块精煤产品和混煤产品的质量用空气穿流式板框压滤机是高效的固液分离设备开主要通过压力作用将液体和固体分离#空气穿流系统即滤饼吹干工艺是该型压滤机的特色功能开通过吹干进气管路输入高压气体空气穿流滤室吹干滤饼颗粒缝中剩余滤液降低滤饼含水率用为了进一步降低滤饼水分含量结合现场空间情况哈拉沟选煤厂增设两台空气穿流式板框压滤机用本文涉及的公式符号见表1说明1k234%5末煤煤泥系统主要的压滤处理设备为4台HBF-S120型加压过滤机设置在主厂房用在4台加压过滤机旁预留板框压滤机的位置用由于预留位置有限仅增设两台450m²空气穿流式板框压滤机开该机主表2空气穿流式板框压滤机参数123456个789电压等级V板框压滤机是将泥浆填充到滤板之间通过挤压滤板将水挤出开通过滤布过滤污泥实现脱水用它一般由机架、进料口与进气口、滤板与滤布、水洗架、压力泵、隔膜板、压紧板、液压系统以及电控柜等组成用选用的机型主要部件见图1用1机架；2拉板系统；3拉板小车；4滤布清洗系统；5电控柜；6液压油缸；7液压站；8连接管及控制阀图1空气穿流式板框压滤机部件图普通气压隔膜式板框压滤机工作原理为：大量经过浓缩机加药处理的煤泥通过进料口进入机身开通过泵压力脱出一部分水开然后空压机向压滤机隔膜板中注入气体产生的隔膜张力将被用于挤压煤泥开达到脱水效果用经过滤布排出滤液留下固体经滤布阻隔集聚形成低含水性滤饼用空气穿流式板框压滤机在普通气压隔膜式板框压滤机的基础上增加空气穿流系统开即在吹饼工艺流程增添空气穿流滤饼功能开实现进一步脱水用1.2工艺布置哈拉沟选煤厂末煤细煤泥处理工艺改造前为加药浓缩+加压脱水改造后为加药浓缩+部分加压脱水+部分板框压滤脱水#改造前工艺见图2开改造后工艺见缩板框过滤加压过滤板框过滤煤泥掺入混煤煤泥掺入混煤煤泥掺入混煤煤泥掺入混煤细煤泥处理工艺在哈拉沟选煤厂主厂房预留的位置新增两台空气穿流式板框压滤机共设置三层开总高度约12m#布置如下：第一层设置一个带搅拌器煤泥桶以及两台入料泵将浓缩机底流来料放置在煤泥桶中利用入料泵将浓缩机底流加压至板框压滤机中入料泵型号为：100ZJ-I-A50(132KW660V#第二层设置两部带式输送机开作用是将板框压滤机滤饼转运至细煤泥收集刮板中开与末精煤混合用带式输送机参数为：运量ja=3°水平长L=12.859m电机功率P=11kW电机滤布清洗水落到带式输送机上后沿带式输送机35°凹形带面运动至机尾部落至机尾收集槽中开通过机尾收集槽进入主厂房一层污水池用第三层设置两台板框压为末煤系统加压过滤机供风开空压机房内共有完好的5台高压风机、13台低压风机用高压风机为1台进气压力lbar空气进气温度范围0～40C最大工作最大冷却水进水压力10barf排气量401/S用低压风机罐开仅在空压机房内新增一台空压机(20m³/min1.OVPa)在主厂房与空压机房之间现有储气罐旁新增新增板框压滤机滤液与现有4台加压过滤机共用现有滤液桶用设备布置见图4#1煤泥桶；2入料泵；3煤泥带式输送机；4空气穿流式板图4板框压滤机设备布置图不同类型的板框压滤机工作周期、工作流程略有不同用本文论述的空气穿流式板框压滤机标准工作空闲等步骤用与普通隔膜式板框压滤机相比开不同之处在于在吹饼坏节增加了空气穿流脱水功能由于板框压滤机工作流程为非连续性开计算小时量时开应有连续性修正系数k用不同型式的板框压滤机工作周期不一致修正系数k也不一样开该型板框压滤表3空气穿流式板框压滤机标准工作周期12235隔膜压榨脱水4s567空闲时间81.4小时用风量该型板框压滤机用风包括隔膜压榨脱水用风、反吹用风、空气穿流脱水用风和气动阀门用风开气动阀门用风量很小开几乎可以忽略不计开各工艺流程用风量见表4#添加连续性修正系数k(见1.3)后该小时用风量应为465.17～748.93m/h#表4空气穿流式板框压滤机工作周期用风量压力要求(MPa)耗风量(me/min)耗时(min)用风量(m3)1隔膜压榨脱水用风5234气动阀门切换状态耗时约1sH状态切换后阀门5行走电机用各个工艺环节用电量见表5开需要注意的是上料泵有扬程一功率曲线变化开为了计算简便本文采用电机功率作为计算基准表5耗时(min)用电设备功率(kW)用电量(kW.h)122354567空闲时间无8根据滤布上滤饼残留程度加以启用9Mt1为滤饼全水分%k为板框压滤机连续工作修正系数应为1≤k≤1.61用滤饼的密度p1可用式(2)计算：式中p2为纯煤真密度开t/m³用褐煤一般为1.26～1.46烟某为1.3～1.4π无烟煤变化范围较大开可取1.4～1.9#哈拉沟选煤厂选用的空气穿流式板框压滤机滤饼水分含量可达20%工作周期见表3由式(1)、式(2)计算可得该型板框压滤机干煤泥处理能力约为11.83t/h数值基本与生产实际吻合用2应用效果板框压滤机的脱水效果与多种因素有关如进料物料浓度、压榨压力、加药系统运行状况、来料煤矿生产煤层状况、来料煤矿生产是否过断层#该型压滤机交付使用后在设定状态下哈拉沟选煤厂曾测定过滤饼水分含量设置加压过滤机、空气穿流式板框压滤机使用空气穿流功能、空气穿流式板框压滤机不使用空气穿流功能几个变量#设定状态下各工艺流程持续时间见表6脱水效果对比见表7用表6设定状态下各工艺流程持续时间122354s556但随着矿井开采煤层变化开现阶段真实处理能力约气穿流式板框压滤机相当#1台120m加压过滤机平力加压过滤机约0.71t/m²板框压滤机约0.18t/m开加压过滤机约为板框压滤机的4倍用加压过滤机具有能由于该型板框压滤机各工艺流程持续时间可调开在使用中开为确保处理能力通常是在符合水分条件下开缩短整个工艺周期各工艺流程环节持续时间是非常重要的设定用对于规格一定的隔膜压滤机其压滤阶段时间是压滤机工作效率的决定因素理存在滤饼全水分含量高的现象为了降低水分含量结合现场情况哈拉沟选煤厂选用两台空气穿流式板框压滤机3.2使用空气穿流式板框压滤机后可以降低滤饼全水分含量9%~10%但是加压过滤机存在处理范围3.3空气穿流式板框