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橡胶带式真空过滤机在烧结法赤泥洗涤系统的实践及改进
作者:管理员    发布于:2016-03-16 13:56:38    文字:【】【】【

  橡胶带式真空过滤机在烧结法赤泥洗涤系统的实践及改进赵福辉(中铝河南分公司氧化铝厂,河南郑州450041)用情况提出改进意见和应注意的问题。

  在烧结法氧化铝生产中,外排附损是重要的技术经济指标,直接影响到氧化铝生产中的碱耗指标,关系着氧化铝生产成本。近几年来,由于烧结法产量不断提高,尤其是进入2004年以来,溶出磨下料量已经突破210t/h,同时,受到矿石质量下降的影响,赤泥产出率升高,系统泥量增大,而洗涤设备却没有大的变化,造成洗涤效率降低,洗涤沉降槽跑浑现象严重,外排附损升高。

  1烧结法赤泥洗涤的状况及存在问题1.1烧结法赤泥洗涤状况烧结法赤泥洗涤采用沉降槽进行,采用6次反向洗涤流程。现共有Y16X5m的沉降槽4台,每两台并联作为一次洗涤使用;16X 9.2m的沉降槽5台,每台可单独做为一次洗涤使用;沉降槽设计产能为70t/h干赤泥。

  1.2存在问题沉降槽产能严重不足:沉降槽的设计产能只有70t/h干赤泥,而2004年实际的干赤泥量已经超过100t/h,洗涤槽跑浑现象严重,并多次出现泥量过大导致耙机压簧,甚至垮槽事故;洗涤效率降低,外排附损升高:由于产能不足,沉降槽的底流不易控制过小,导致进入下一次洗涤的附液量增多,洗涤效率下降,末次底流附液的全碱(Nt)含量经常保持在4.0g/l以上,附损较高;同时,由于沉降槽跑浑次数增多,交接班处理沉降槽通常是拉大前段沉降槽的底流直接进入外排系统,导致附损大幅度升高。

  2橡胶带式真空过滤机的工作原理和突出特点2.1橡胶带式真空过滤机的工作原理橡胶带式真空过滤机由橡胶滤带、真空箱、驱动辊、胶带支撑台、进料斗、滤布调偏装置、驱动装置、滤布洗涤装置、机架等部件组成。它是充分利用物料重力和真空吸力实现固液分离的高效设备,其结构简图如所示。

  橡胶带式真空过滤机以滤布为过滤介质,采用整体的环形橡胶带作为真空室。环形胶带由电机经减速拖动连续运行,滤布铺敷在胶带上与之同步运行。胶带与真空室滑动接触(真空室与胶带间有环形磨擦带并通入水形成水密封),料浆由布料器均匀地布在滤布上。当真空室接通真空系统时,在胶带赵福辉:橡胶带式真空过滤机在烧结法赤泥洗涤系统的实践及改进上形成真空抽滤区,滤液穿过滤布经胶带上的横沟槽汇总,并由小孔进入真空室,固体颗粒被截留在滤布上形成滤饼。进入真空的液体经气水分离器排出。随着橡胶带移动已形成的滤饼依次进入滤饼洗涤区、吸干区,后滤布与胶带分开,在卸滤饼辊处将滤饼卸出,卸除滤饼的滤布经清洗后获得再生;再经过一组支承辊和纠偏装置后重新进入过滤区,开始进入新一过滤周期。

  2.2橡胶带式真空过滤机的突出特点采用了固定真空盒,胶带在真空盒上移动,真空盒和胶带间设计一环形摩擦带并以水密封,真空盒与胶带间构成运行密封的结构形式,密封水既可以作为密封装置的润滑剂,又可作为冷却剂,同时形成一个非常有效的真空密封;在胶带的支承方式上,采用了气垫式支承或水膜支承,胶带漂浮在气垫上或者液膜上,可以有效减少胶带运行的摩擦阻力;具有滤布自动纠偏装置。它由纠偏辊、纠偏气缸(双活塞杆气缸)、二位五通电控滑阀和感应开关等组成。它的作用是纠正滤布跑偏,其原理是通过改变纠偏辊的角度来达到纠正滤布跑偏。工作原理如下:当滤布跑偏时,滤布必然接近一侧的感应开关,当达到感应距离时,感应开关输出信号,二位五通阀通电,通过使纠偏气缸充气或排空,使纠偏辊转动一定角度,滤布的跑偏被迅速纠正。当滤布达到中间位置时,感应开关感应信号消失,气缸又回到原始状态;具有过滤和洗涤的双重作用。从结构图中可以看到有两个淋洗口,在进料口和个淋洗口之间存在一个过滤区,当滤饼随胶带转到个淋洗口时,可以加水增加一次洗涤。淋洗口的位置和个数也可以根据物料的性质进行调整;具有滤布洗涤装置。用以清洗卸渣后的滤布和胶带,通过前后二次压力水的冲洗,使滤布每经过一次过滤,卸渣后都得到再生性的清洗,从而保证获得较好的过滤速率和滤带使用寿命。

  3橡胶带式真空过滤机应用工艺流程及存在缺陷3.1工艺流程图橡胶带式真空过滤机在烧结法洗涤系统应用工艺流程如所示。

  3.2橡胶带式真空过滤机在应用中的缺陷虽然橡胶带式真空过滤机对于末次底流的过滤效果明显,但仍不能解决前段洗涤沉降槽跑浑的问题;由于橡胶带式真空过滤机进料不稳定,过滤机冒料现象严重,若控制进料量,则产能受到限制,无法充分发挥过滤机的优势;橡胶带式真空过滤机滤布使用寿命短。

  4橡胶带式真空过滤机在生产实践中的改进6洗涤槽并联,保证洗涤槽的稳定由于赤泥量的增加,高时已经达到110t/h,远远超出沉降槽的设计产能,而除了前两次洗涤采用两槽并联的方式外,后4次洗涤都是单槽作为一次洗涤,产能尤为不足,而洗涤槽的跑浑现象也总是从后段开始,逐步向前段过渡,跑浑现象严重时,后4次洗涤都处于跑浑状态,需频繁处理沉降槽,碱损失增大;而前2次洗涤,由于采用两槽并联,虽然沉降槽的体积相同,但是由于沉降面积是后4次的两倍,很少出现跑浑现象。因此,我们分析认为,在现有的生产状况下,沉降面积是决定沉降槽产能和沉降槽运行状况的关键因素。

  22的水平而沉降槽仍然保持稳I定跑基于以上分析,若将5、6洗涤槽并联就可以大大减少沉降槽的跑浑范围,即使沉降槽跑浑,也可以控制在后2次洗涤(投用的沉降槽数不变,等于缩短一次洗涤),从而对稳定洗涤沉降槽的操作起到重要的作用。经过生产实践也充分证明了这一点,在熟料铝硅比持续降低的情况下,熟料下料量已〔4〕氧化铝厂年报〔Z〕。

  浑现象也比改造前有所缓解。

  6洗涤槽并联得以成功实施的基础还在于橡胶带式真空过滤机的应用,因为5 6洗涤槽并联以后,相当于缩短了洗涤流程,对提高洗涤效率不利,并造成末次附损升高。但由于橡胶带式真空过滤机的应用,其采用强制过滤,滤饼含水率控制在40以下,相对于沉降槽2.5左右的底流液固比来说,附液量大大减少,同时,在过滤机上又可以增加洗涤次数,这样就为保证洗涤效率、降低外排附损创造了良好的条件。

  4.2增加高位缓冲槽,保证过滤机进料稳定橡胶带式真空过滤机进料不稳定的原因在于:末次底流量大小会因为生产的波动而变化,泵的压力也存在一定的波动。因此,在末次底流进入过滤机前,首先进入一缓冲槽,缓冲槽底流再进入过滤机,从而可以保证过滤机进料压力和流量的稳定。

  由于过滤机产能的原因,不能处理全部的末次底流,缓冲槽初设计时保留了溢流管,部分液量经过溢流管直接进入滤饼槽,这样在缓冲槽内就相当于形成了一个沉降区域底流的固含进一步增大,又由于过滤机进料量的限制,流速较慢,从而导致底流管至过滤机进料之间的管道频繁堵塞对过滤机稳定运行造成很大的影响。因此,在过滤机进料口前部增加短路管道直接进入滤饼槽,使末次底流全部经过缓冲槽至过滤机之间的管道,增加流速,避免管道沉淀堵塞经过生产实践,起到了良好的效果。

  另外,高位槽相对于过滤机进料的位置要有一定的高度差,王要是考虑到末次底流粗砂含量多,沉降性能相对较好;高位槽至过滤机进料之间的管道应采用倾斜布置,避免水平布置;同时,由于高位槽出料管压力小于进料压力(进料由泵输送)出料管管径应大于进料管管径,以防止赤泥在管道内沉淀。

  4.3改变滤布种类和连接方式,延长滤布寿命过滤布寿命短的原因有两个:其一,开始采用无纺布,接头连接采用电烙铁熔化无纺布进行,运行一段时间后,接头处容易脱开,即使采用两道连接也无明显改善;同时,无纺布在使用后,容易被拉长,超出滤布张紧装置的范围,滤布张紧度不够,滤布容易绞进卸泥棍,使滤布损坏;其二,改变布型后,滤布接头处采用铁丝环设计,用钢丝将两端的铁丝环穿起来,达到连接的目的,但是,在运行中,钢丝容易被拉断,经再次连接仍可继续使用,但次数多以后,铁丝环变形严重,钢丝无法穿入,导致滤布无法使用。

  根据分析原因,首先从布型入手,更换布型,由无纺布改为丝织布,滤布的性能得到改善,滤布寿命也得到延长,多达到1400小时;针对改为丝织布后,连接钢丝频繁被拉断的现象,联系滤布厂家,更换为软钢丝(绳)使钢丝寿命明显延长,断钢丝现象基本得到改变。

  4.4效果6洗涤槽并联、增加缓冲槽、更换滤布种类和连接方式,取得了明显的效果,末次附损由10.12kgNa2/t―赤泥,降低到7.15kgNaiO/t―赤泥,年节约纯碱2796.85吨,人民币30486万元。滤布寿命也得到延长,减轻了劳动强度。

  4.5其他应注意的问题泥辊、驱动辊积泥,纠偏装置工作压力不足及滤布张紧不够时,容易出现滤布打折和跑偏,因此,应保证洗涤水的压力和风压;真空盒环形摩擦带磨损时容易出现真空箱漏真空,胶带真空孔与真空盒的相对位置及摩擦带密封水压力、水量是维持真空盒正常工作的关键;滤布冲洗水量不足和冲洗不干净时会影响过滤机的效率和滤布的使用寿命;真空盒与胶带间距过大,容易造成摩擦带的跑偏脱轨,过滤机无法正常运行(运行中曾出现因真空盒未上紧,摩擦带脱轨绞断的现象)局部间距过小,容易造成摩擦带与胶带局部无法同步运转,摩擦带拉断;真空盒与胶带保持水平且间距适当是胶带式真空过滤机正常运行的一个关键点。

  5结语赤泥洗涤是氧化铝生产过程中十分重要的环节,胶带式真空过滤机的稳定运行对于保持烧结法系统洗涤沉降槽的稳定运行起到了关键作用。在实际生产过程中,通过从操作控制和工艺设备等方面进行改造,过滤机运行更加稳定,运行周期延长,消耗降低,为烧结法生产的稳定和产量的进一步提高提供了可靠的保障。

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