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带式压滤机在洗煤厂的应用

发布日期:2019-05-28 浏览次数:9

由于国内洗煤厂建设规模不同,平均年入选能力在几百万吨左右,而入选原煤含矸量大,并伴生岩遇水泥化严重,因此煤泥含量大约占入选原煤的27%,并且浮选尾矿粒度细、粘度高,属于典型的高灰细泥,同时高灰细泥对环境污染极大,见表1。

从表1可见,浮选尾煤中Φ<0.074mm含量高达78.11%。这部分高灰细泥使浮选尾煤脱水处理非常困难,故严重制约选煤厂煤泥脱水处理。

1. 带机结构

带式压滤机由以下装置和系统组成:机架、动态混合入料装置、滤带、冲洗装置、气控调偏装置、气控张紧装置、驱动系统、辊筒系布置、卸料装置、排水装置等,见图1。

表1 浮选尾煤粒度

粒级/mm质量/g产率/%
>0.830.000
0.83〜0.380.000
0.38〜0.187.460.56
0.18〜0.1285.306.36
0.12〜0.074200.6414.97
<0.0741047.3278.11

1340.72100.00

2.jpg

图1 带式压滤机结构示意图

2. 性能指标

滤带有效宽度计算及选型、辊筒系布置及滤带脱水分析、带机处理能力计算、滤带调偏原理与受力分析、滤带清洗等。

带机选择滤带透气量与否对处理能力至关重要,透气量过大,造成压榨区去除率降低,透气量过小,重力区排水效率低,预压区易“跑泥”。同时,选择滤带时还应对滤带编织结构、冲洗效果、耐磨性和接头形式等进行分析。根据多年实际工作经验,洗煤厂带机滤带优选型号是:055R03聚酯螺旋网。

2.1 滤带调偏原理与受力分析

1)滤带调偏原理。滤带运行工作时,由于入料不均匀等因素的影响,滤带偏离中心线随时发生,造成上、下滤带互不重合,这样滤带宽度利用率降低。当超偏时,将导致滤带边缘磨损,甚至使带机停止工作。因此,滤带运行时要采用调偏装置。调偏方法有多种,而气动调偏对带机滤带调偏具有动作平稳可靠、机构简单、灵敏度高、维修方便、环保无污染等特点。带机在上、下滤带两侧各自设置气动调偏装置。另外,在带机预压区,滤带设有超偏装置,即调偏气缸与张紧气缸同时联动。当上、下滤带各自偏 离正常工作位置的20mm〜25mm时,将触动换向装置的机构,换向机构启动“接近开关”并将信号传送给调偏气缸换向阀,调偏气缸带动调偏辊前后滑动,在滤带与调偏辊摩擦力的作用下,滤带经过调偏恢复原位;在带机预压区,当上、下滤带偏离40mm时,将触动换向装置的机构,换向机构启动“接近开关”并将信号传送给超偏装置,此时,调偏气缸与张紧气缸同时联动进行强制调偏。使超偏滤带迅速恢复原位,并报警提示操作人员跟踪。正常工作时,滤带允许偏离中心线两侧 15mm〜20mm。此时,不影响滤带正常工作。当上、下滤带各自偏离正常工作位置的20mm〜25mm时,滤带调偏装置开始工作。当上、下滤带偏离40mm时,超偏装置开始工作,保证带机正常工作。2)受力分析。调偏辊与正常位置形成夹角α。在调偏摩擦力作用下,滤带作用于调偏辊的压轴力Fr分解成轴向力Fx和径向力 Fy。只要径向力大于滤带滑动所产生的摩擦力,就能完成滤带的调偏。

2.2 滤带清洗

煤泥中高炭细泥脱水是通过滤带编织网的缝隙排泄滤液的,当细泥经过压榨辊脱水后,残存在滤带缝隙中泥渣若不及时处理干净,滤带透气量将减弱,下一个脱水循环滤液就无法顺利除出,甚至造成从滤带两侧泄漏现象。因此,滤带清洗非常重要。

长期实践证明:喷嘴出口处冲洗水流速保持在6m/s左右;单个喷嘴流量1.8L/min;射流角度θ=85°左右;在滤带上形成的冲洗宽度80mm〜90mm;两个喷嘴间距L=70mm〜100mm;两喷嘴射出的水流边缘错位S=15mm〜20mm;喷嘴出口处与滤带之间高度H=65mm〜80mm为最佳。

3. 带机工艺流程及应用效果

1)工艺流程。通过入料泵和给药泵将煤泥与一定浓度的絮凝剂进入动态混合装置,在动态混合装置中分别经过一次给药(聚丙烯酰胺)混合和二次给药(硫酸铝)混合。聚丙烯酰胺是将煤泥中的微小固体颗粒凝聚成较大的悬浮絮状团和自由水;硫酸铝是将较大的悬浮絮状团分割成较小的絮状团,因此,降低了滤液的粘度,提高脱水效果,给药量得到可控,平均每天节约25kg药剂。絮凝后的煤泥经过动态混合装置,被输送到带机的重力脱 水区。自由水在重力的作用下被分离排出滤带,然后煤泥在上、下滤带楔形作用下进入预压区;针对煤泥特性,在带机预压区分别设计有:可调式的柔性和刚性预压装置。煤泥通过柔性和刚性预压装置的作用下,避免了“跑泥”,并且脱掉煤泥表层水,形成失去流动性的煤泥陆续进入压榨区;在带机压榨区设计方案中增加了强制顶压装置。通过顶压辊与压榨辊再次顶压脱水,使煤泥达到最大程度的脱水,形成滤饼后,经卸料装置将滤饼通过皮带输 送装置排出,见图2。2)应用效果。通过在国内多家洗煤厂投入使用,如:云南、贵州、四川、山西、陕西、辽宁、内蒙等省市的洗煤厂已经广泛应用。实践可知:带机采用这种独特的脱水设计方案,能够充分满足洗煤厂煤泥脱水处理的各项技术指标。主要技术参数见表2,滤饼脱水效果见表3。

表2 主要技术参数

主机功率/kw滤带宽/mm气压力/MPa运行速度/m/min水压力/MPa耗水量/t/h药剂量/kg/h
7.529000.660.5203〜4

表3 脱水效果分析

入料含水率/%滤液浓度/g/L滤饼含水率/%脱水率/%处理量/M3/h
65〜753〜525〜3268〜808〜10

4. 设计特点

1)在动态混合装置中分别设有一次给药(聚丙烯酰胺)混合和二次给药(硫酸铝)混合,提高脱水效果。2)针对洗煤厂煤泥性质,在带机预压区分别设有可调式的柔性和刚性预压装置,在柔性和刚性装置预压作用下,避免煤泥“跑泥”。3)超偏装置:即调偏气缸与张紧气缸同时联动,进行强制调偏,使超偏滤带迅速复位。4)在带机压榨区设计方案中增加了强制顶压装置,通过顶压辊与压榨辊再次顶压脱水,使滤饼达到最大程度的脱水。

5. 结语

经过对带机给药方式和压榨系统的增强,使带机处理能力与脱水效果加强,入料粘度、浓度适应性范围宽,滤饼处理量大、含水率低、运行成本低、可靠性好、操作简单、维护方便、可采用集成自动化控制管理,为洗煤厂技术升级奠定基础。尤其是对细煤含量较高的浮选尾煤脱水处理,优势更加明显,为洗煤厂尾煤回收再利用及环保做出贡献。


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