标题 | TT型陶瓷过滤机在某矿山铜精矿脱水中的应用与改进 |
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摘要:某矿山装备应用陶瓷过滤机后,精矿质量得到提高,环境大大改善,取得了良好的经济效益和社会效益。但在使用中也发现一些问题,我们对其进行了数次技改:通过自制压力缓冲装置解决了反冲洗压力波动大的问题;改变错气头固定方式,稳定了真空度和反冲洗压力;对管道泵进行换型,提高管道泵使用寿命,降低劳动强度;更改酸洗流程,取消配酸作业,杜绝了酸雾对人和设备的威胁。改进后提高了陶瓷过滤机的性能,降低了维护成本。 关键词:陶瓷过滤机;压力缓冲装置;四点固定 某矿山于2006年引进第一台TT-45型陶瓷过滤机,用于铜精矿脱水工艺。陶瓷过滤机作为一种新型、高效、节能的固液分离设备,以其显著的节能、产量高、滤饼水分低、无环境污染、水资源循环利用、设备的自动化程度高、劳动强度低等优点,很快得到认可,后陆续投产两台陶瓷过滤机,全面淘汰圆筒压滤机和盘式过滤机。 本文将介绍陶瓷过滤机的工作原理,在铜绿山矿实际应用中发现的几点问题以及改进措施。 一、陶瓷过滤机工作原理 陶瓷过滤机核心技术就是利用陶瓷亲水性。过滤过程中,陶瓷板和水之间形成表面张力,使陶瓷板微孔内始终充满水,抽吸真空时,水能通过陶瓷板微孔,而空气不能通过,达到固液分离目的。 陶瓷过滤机脱水作业运转一周,完成四个工作过程: 吸浆过程:陶瓷板运转至液面下,浸没在矿浆中的陶瓷板吸附矿浆,固体物吸附在陶瓷板表面,滤液吸入滤液桶中由滤液泵排放掉。 吸干过程:陶瓷板旋转出液面,在真空泵产生的负压下,吸附在陶瓷板表面的滤饼被干燥,滤液吸入滤液桶中由滤液泵排放掉。 卸料:吸附着干燥滤饼的陶瓷板转过刮刀时,刮刀将滤饼刮落。 反冲洗过程:刮除滤饼后,管道泵将水经分配头打入陶瓷板,由内向外将残留在表面的物料冲洗掉,保持陶瓷板性能。 陶瓷板工作一段时间后,会发生堵塞,为恢复其工作性能,陶瓷过滤机将进入联合清洗过程:设置在矿槽内的超声波振板以30KHZ左右的频率进行振动,振动产生的气泡发生“空化作用”,对陶瓷板表面的附着物进行“轰击”,以机械方法促使其脱落,实现对陶瓷板表面的清洗;酸洗是将硝酸与清水混合经分配头打入陶瓷板,由内向外对陶瓷板微孔内的堵塞物进行溶洗。 二、陶瓷过滤机应用中发现的问题 1.??? 在TT-45型陶瓷过滤机投入生产后,我们发现新陶瓷板在使用3 个月后,表面变黑,失去光泽;5个月后,表面全黑,性能下降;8个月后基本失去过滤能力,这与陶瓷板10个月以上的使用寿命相去甚远。在排除陶瓷板质量问题后,我们加大联合清洗频率,由每8 个小时清洗一次,增加到每4 个小时清洗,并加入草酸辅助清洗,但未能从根本上解决问题。通过讨论分析,问题出在反冲洗压力上。因为陶瓷板内部压力不能超过0.15MPa,受最高压限制,陶瓷过滤机能达到最理想反冲洗压力工作范围为0.01MPa~0.15MPa,而反冲洗压力低于0.05MPa时,在反冲洗过程中,将不能有效冲洗陶瓷板表面附着物料,造成陶瓷板微孔堵塞,降低陶瓷板性能和使用寿命。要想从根本上解决问题,必须从反冲洗系统入手,缩小反冲洗压力波动范围。 2.??? TT-45型陶瓷过滤机投入生产以来,经常出现错气片和摩擦片结合处漏水泄真空现象,造成反冲洗压力和真空度打不到标准要求。分析原因,是由于陶瓷过滤机运转时,错气片与摩擦片发生相对结合面的滑动,造成已磨合好的紧密结合纹路错动,产生间隙,破坏密封效果。这种滑动的频繁发生是由于错气片和摩擦片的压紧装置不合理造成:错气片和摩擦片为平面接触,而只采用中间一点固定压紧,并不能限制平面间相对滑动。更改压紧装置是唯一可行办法。 三、改进措施 1.??? 要缩小反冲洗压力波动范围,必须在压力过小时,对反冲洗管道压力进行补给。为实现这一目的,我在查阅机械设计手册等相关资料后,自行设计制作了一个压力缓冲装置。此装置由三部分組成: (1)???? 上盖:用十寸钢管取300mm长,一端用钢板封死;一端加装法兰。法兰与刚板焊接完成后,必须将内角打磨成圆弧,避免对胶皮造成损坏。 (2)???? 下盖:用十寸钢管取200mm长,一端用钢板封死,同时在钢板中间开孔,焊接6 分短接,用来连接反冲洗管道;一端加装法兰,要求同上。 (3)???? 弹性胶皮:胶皮用于上盖与下盖中间。胶皮要求弹性好,同时要耐酸,起初我用的是汽车内胎皮,由于不耐酸,使用不到三个月就得更换,现都是在外采购。 2.??? 要限制错气片和摩擦片平面间的相对滑动,必须增加固定点,决定将中间一点的固定方式改为四周四点固定方式。在错气头上焊上法兰盘,法兰盘周边开四个孔,孔心法向直径必须大于错气片直径;在拐轴支架上相对法兰盘穿孔并攻丝,按上丝杆,将错气头通过法兰盘固定在丝杆上,进行四点固定。采用此固定方式后,限制了错气片与摩擦片的相对错动,只能相对圆心转动,实现设计初衷。改造完成后,错气片与摩擦片间漏水泄真空现象大大改善,保证了真空度和反冲洗压力的稳定。 3.??? 针对管道泵故障频发问题,决定对管道泵换型。陶瓷过滤机厂家原配管道泵型号为ISG65-125,是把普通管道泵,不具备耐酸能力。我查阅相关资料,比对流量、安装尺寸等因素后,决定将采用IHG65-125型化工管道泵。此泵叶轮和叶轮紧固螺母都是采用耐酸的不锈钢材质,具体良好的耐酸性能,能较好适用陶瓷过滤机管道泵工作环境。采用化工型管道泵后,没有出现叶轮脱落故障,管道泵使用寿命达到一年。节约成本,同时降低劳动强度。 四、改造效益 压力缓冲装置的安装,使陶瓷板使用寿命由八个月提高到一年。每块陶瓷板单价为1000元左右,一台陶瓷过滤机更换一次陶瓷板价值为18万元左右,改进后陶瓷板使用寿命的提高,每年可节约陶瓷板成本9 万元左右。更间接降低了工人劳动强度和铜精矿过滤水分。 错气片固定方式的改变,保证了真空度和反冲洗压力稳定的同时,也提高了错气片和摩擦片的使用寿命,间接降低了铜精矿过滤水分,取得了一定经济效益。 酸洗流程的改变,杜绝了配酸作业存在的安全隐患,同时减少了一台氟塑料磁力驱动泵,此泵单价为6000元左右,使用寿命为一年,改造后每年可节约泵的维护费用和电费约1 万元。 五、结束语 对TT型陶瓷过滤机的应用,让我明白设备设计不可能是完美的,应用后的反馈也是促进设计进步的重要环节。我们作为设备的使用者,应结合现场实际使用情况,大胆改造,使其更加适应实际生产环境。只有这样才能推动设备发展。 作者简介: 纪仙赐(1985年 2月 5日),男(汉族),湖北大冶,本科,机械工程师,主要研究方向:设备应用。 |
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