高效压滤机在选煤厂的应用

新集二矿选煤厂设计处理能力400万t/a,主体设备全部引进德国索菲娅•雅科巴选煤广，少址辅助设备在国内配套、完善.洗选T.艺采用重介质一跳汰联合流程，产品是以优质动力煤为主的“环保型”特低硫商品煤。

选煤厂原有4台德国A4IS-2000型压滤机,实际处理量仅15t/（h•台），而且平均每2d就会发生•次滤板从轨道脱落或其他事故，给选煤厂煤泥水处理带来很大影响。为此，2010年1月，选煤厂采购并安装了2台800×2000型智能高效压滤机。该机可全自动打料、卸料，满足了选煤厂煤泥水的处理要求，减少了职工的工作量，降低了机电工的维护城，得到了选煤厂的认可。

1智能高效压滤机的结构、性能和特点

1结构及工作原理

智能髙效压滤机是集机、电、液于一体的先进分离机械设备，它主要由机架、自动拉板、过滤装置，液压装置和电气控制部件构成，如图1所示。

I.1.1机架

机架是整套设备的基础，它主要用于支撑过滤机构和拉板机构，由止推板.压紧板、机座、油缸体和主梁等连接组成，支撑过滤机构的主梁采用Q345桥梁钢及H型钢，貝.有机械强度髙、抗拉强度大等特点；止推板、压紧板和机座均釆用Q345钢板焊接而成；而油缸体采用优质27硅锭无缝钢管加「.制造；活塞杆材质为45号钢，调质处理后外镀0.06硬铭；密封圈用四氟铜加H制作，机械性能良好。设备工作运行时，活塞杆推动圧紧板，将位于压紧板和止推板之间的滤板、隔膜板及过滤介质压紧，以保证带有一定压力的滤浆在滤室内加压过滤，

1.1.2拉板

拉板系统由变频电机、拉板小车、链轮、链条等组成。在PI.C自动控制F,变频电机转动,通过链条带动拉板小车完成取拉板动作。拉板采用分组拉开形式，若干块滤板用短链相连，第一组板在压紧板松开过程中被拉开，后面各组板由拉板小车分组依次拉开，运行平稳，动作可靠,卸料效率高。除程序控制外，还可手动控制，能随时控制拉板过程中的前进、停止、后退动作，以保证卸料过程顺利进行。

1.1.3过滤装置

过滤装置由整齐排列在主梁上的滤板、隔膜板和夹在滤板之间的过滤介质组成。聚丙烯增强滤板选用优质聚丙烯压制而成，机械性能良好,化学性能稳定，具有耐压、耐热、耐腐蚀、无毒、重量轻、表面平整光滑、密封性好、易洗涤等特点。过滤开始时，滤浆在进料泵的推动下，经止推板的进料口进入各滤室内，滤浆借助进料泵产生的压力进行固液分离，由于过滤介质(滤布)的作用，使固体留在滤室内形成滤饼，滤液由出液阀排出。若滤饼需要洗涤，可由止推板上的洗涤口通入洗涤水；若需要含水率较低的滤饼，可从洗涤口通入压缩空气，透过滤饼层，吹出滤饼中的一部分水分。

1.1.4液压装置

液压装置是主机的动力装置，在电气控制系统作用下，通过油缸、油泵及液压元件来完成各种工作，实现目动压紧、自动补压及自动松开等功能。

自动压紧。开始压紧时，电机带动油泵开始向油缸高压腔供油，在油压的作用下活塞杆前进，推动压紧板压紧滤板，当压力达到电接点压力表的上限时，电机自动停止运转，进入保压状态，此时系统压力由溢流阀确定。

自动补压。压滤机把滤板压紧后，液控单向阀锁紧冋路并保压，电磁换向阀阀芯处于中位，当油压降至电接点压力表下限时，PLC发出信号，油泵向油缸高压腔供油补压。当压力达到电接点压力表上限时，补压结束，如此循环完成自动补压。

自动卸压及松开。过滤完毕开始卸压，延时15s后，电机带动油泵向油缸低压腔供油，活塞杆带动压紧板后退，当压紧板与限位开关相接触时，压紧板停止运动，同时，变频电机拉板系统开始工作，进行自动卸料。

1.1-5电气控制部分

电气控制部分是整个系统的控制中心，它主要由变频器、PLC(可编程控制器)、热继电器、空气开关、断路器、中间继电器、接触器、按钮及指示灯等组成。自动压滤机工作过程的转换是靠PLC内计时器、计数器、中间继电器和PLC外部的限位开关、压力继电器、电接点压力表、控制按扭等的转换而完成的。压滤机工作过程可分为卸压、松开、取板、拉板、压紧、保压和补压等。

卸压。当进料过滤过程完成后，压滤机开始卸料，高压卸荷阀将油缸内的高压油卸掉,以防止压紧板松开时液压系统受冲击。卸压时间由PLC控制，当延时达到时间后，压滤机自动转入压紧板松开状态。

松开。油泵电机启动，液压站往油缸前腔供油，活塞杆带动压紧板后退，滤室被打开，卸料过程开始，当压紧板接触到限位开关后，压滤机自动转入取、拉板状态。

取、拉板。变频电机带动小车取板，在取板过程中如果变频器发出过载信号，则转入拉板过程；在拉板过程中，如果变频器发出过载信号，则转入取板过程。

压紧。取、拉板动作完成后，泵站油泵电机运转，液压站往油缸高压腔供油，活塞杆带动压紧板前进，从而推动滤板执行压紧动作。当滤板与止推板相接触时，液压系统压力上升，达到设定压力上限值后，压滤机自动转入保压状态。

补压。由于泄漏等原因会使压力逐渐下降，当其下降到压力下限值时，压滤机油泵电机自动启动，压紧补压，使压力表恢复上限值。2主要技术参数(表1)及规格(表2)

表1800×2000型压滤机技术参数

名称	参数
过滤压力/MPa最大过滤工作温度/Y最大液圧工作压力/MPa 压榨压力/MPa	0.5-0.8 80（高温板为120） 18 0.8-1.25

表2800X2000型压滤机规格

过滤而积/静	滤室数量/个	地脚中心/mm	长/mm	宽/mm	高/mm	重量/kg	滤室容积/m3	滤饼厚度/mm
800	114	13620	17120	3790	2450	61200	16.9	45

 

2智能高效压滤机在新集二矿选煤厂的应用效果

1原德国A4IS-2000型压滤机的使用效果

A4IS-2000型压滤机使用年限长，设备老化严重，在设备维护和材料消耗上花费了很大的人力和物力，其缺点主要体现在以下几个方面。

压滤机滤板行走轨道经常有煤泥进入，造成滤板脱落，几乎每天都需要维修工进行清理,而且每次解决滤板脱落间题都要花费1~2h。

由于设备老化，压滤机在注料时煤泥水经常从滤板间喷射出来，造成滤布损耗大，全系统运行时，平均每天每台压滤机都要更换一块滤布。

操作人员多。压滤机卸料时，必须有3人在现场操作，1人控制按钮，1人拿铲子清理滤布，还要1人使用工具将滤板分离(滤板无法完全自动分开)。

工作效率低，无法满足生产需求。使用原压滤机时，每个生产班8h只能卸载10包(1包煤泥为1台压滤机1次压滤煤泥量)煤泥。选煤厂重介质和跳汰系统全部开机运行时，系统24h煤泥产量超过600t,原压滤系统只能维持1星期。如果系统全部运行时间超过1星期，煤泥将无法得到及时处理，导致循环水煤泥含量严重超标，出现“冒黑水”现象，极大地制约了选煤厂的生产工作。

2.2智能高效压滤机的使用效果

操作方面，新型压滤机有两种控制方法：手动控制和自动控制。经过选煤厂与厂家技术人员协商改造，目前压滤系统的低压入料泵、压滤机、煤泥胶带输送机及滤液泵已经实现闭锁联控。操作人员在压滤机操作平台即可实现全系统操作，真正实现了设备自动化。

设备维护方面，新型压滤机除了拉板小车、滤布等易损件外，其他几乎属于免维护设备。自2010年3月新设备安装运行以来，压滤机的维护时间平均每周不足1h₀

生产效率方面，新压滤机完全实现了全自动操作，每个生产班8h可处理煤泥量384t,是原压滤机的2倍。

2.3压滤机实际处理量及工作周期对比

从入料到最后完成卸料，原压滤机单台工作周期为1h,实际处理量为15t/工作周期；新压滤机工作周期为15~20min,单台实际处理量为16t/工作周期。在时间上，新压滤机工作周期为原压滤机的1/3,卸料更快，煤泥水处理周期更短，有力地推进了选煤厂洗水闭路循环，很好地解决了制约选煤厂生产的煤泥水处理问题。

在压滤效果方面，根据选煤厂煤泥水分要求，新型压滤机在2次吹风压榨系统并未开启的情况下，滤饼水分可控制在21%~22%,完全符合选煤厂滤饼质量要求。

3压滤机运行成本分析

表3列出了选煤厂压滤机改造前后维修及配件应用情况，从表中可以看出，新压滤机在使用性能上大大超越了原德国压滤机，因此大幅度降低了选煤厂成本管理。

设备	使用期/a	操作	滤布使用量/	控制	维修间隔时	打料时间/	卸料时间/	煤泥	实际处理量/
		人数	块•(月•台	方法	间/d-‘次	min	min	水分/%	t•工作周期T
原压滤机	30	3人以上	20	手动	1.5	30	30	24	15
新压滤机	1	1	5	自动/手动	7	15	5	21	16

岗位职工工资成本降低。以班计算，原压滤系统操作人员为3人/班，使用新压滤机后，压滤系统操作人员为1人/班，3班操作人员合计减少6人。员工工资按2000元/(人•月)计算，该岗位每年可降低工资成本4万元。

设备维护人工成本降低。按表3中维护量的时间对比，旧压滤机年维护量为244次，新压滤机年维护量为53次，维护量减少了191次/a,极大地降低了压滤系统维修工的工作强度和工作量，从而大大降低了人工成本。

材料配件成本的降低。按表3中材料对比情况，系统全部运行时，原单台压滤机每月需更换滤布15块，la则需要180块滤布；单台新压滤机每月需更换滤布5块，la需要更换滤布60块；这样每年每台节约120块滤布，2台压滤机更换完成后，每年共可节约240块滤布，每块滤布成本以1000元计算，总成本节约24万元/a。在设备备件方面，按照进料数据对比，每年可节约50万元左右(设备备件为外单位加工，属于非标产品，无价格对比，相对价格只能以进料价格为准)。

以上数据累计表明，智能高效压滤机投入使压滤，也可经浮选处理后，再脱水回收。

陈四楼选煤厂原粗煤泥处理工艺流程如图1所示。随着井下地质条件和采煤方法的变化，进入陈四楼选煤厂的原煤煤质变化较大，导致末精煤产品质量难以控制。末精煤是该厂的主导产品，由跳汰选精煤、粗煤泥和浮选精煤组成。为了保证末精煤产品质量，分级入洗时，只好将大部分粗煤泥分流掺入末原煤中销售，导致末精煤产率降低，经济损失严重；同时，造成末原煤质量不稳定，容易出现质量过盈现象，损失经济益用后，每年可降低选煤厂运营成本90万元左右。

4结束语

智能高效箱式快开式压滤机是集机、电、液于一体的先进机械分离设备，该系列压滤机能够实现滤板压紧、过滤、压榨、反吹、洗涤、滤板松开、卸料等各道工序的自动化控制，同时电气元件和液压元件均釆用名牌厂家产品，使用寿命长。新集二矿选煤厂1a来的使用效果表明，该智能高效压滤机使用快捷、简便，处理效率高,有效改善了选煤厂长期以来由于煤泥水处理不及时造成的生产被动局面，是类似选煤厂煤泥水处理的理想设备。

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