论文部分内容阅读
摘要:快开式压滤机吸收了传统式压滤机的特长,引进了国外的先进技术,自动化程度和工作效率均得到了明显提高,已经在越来越多氧化铝厂赤泥排放中发挥着重要作用。文章首先分析了快开式压滤机的工作原理和技术特点,最后结合工程实例阐述了在赤泥外排中如何使用快开式压滤机。
关键词:赤泥外排;氧化铝;快开式压滤机;液压系统;压紧板
中图分类号:TD946文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)21-0053-02
氧化铝生产过程中会产生大量的赤泥,赤泥属强碱性有害残渣,含水率高,容重约为700～1000kg/m3,比表面积为0.5～0.8m2/g。赤泥外排系统的设计在氧化铝厂设计中占据举足轻重的地位,压滤机是赤泥外排系统的重要组成部分,因此需要给予高度重视。本文结合快开式压滤机的工作原理、技术特点和影响因素,分析了压滤机在赤泥外排中的作用,并结合工程实例,阐述了在赤泥外排中如何选择使用快开式压滤机。
一、快开式压滤机的工作原理
快开式压滤机一般是由尾板、主梁、滤板组、中间板、压紧板、移动油缸、电机传动装置、液压站和PLC控制装置等组成。在工作时,油缸体上方的活塞杆推动压紧板,滤板和滤布被压紧,这样滤浆就能在滤室内进行过滤。开始过滤时,进料泵推动滤浆经过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。固体留在滤室形成滤饼,滤液则由排液阀排出。在电气系统的作用下,启动卸料装置。压紧板松开,支座位置电机启动,链轮、链条拉动油缸座、压紧板,拉开第一部分滤板。随后,止推板位置电机启动,带动搁板拉开第二部分滤板。通过电控柜中信号传递,使之反转,带动隔板拉开所有剩余的滤板,如此循环。
二、快开式压滤机的技术特点
快开式压滤机是经传统式压滤机改良而成,其设计是针对不易自动掉落的物料,所以当滤布旋转,强制卸饼时,则可使物料自动剥落。由于脱水,卸料及滤布清洗的时间大幅缩短,而使脱水机的处理能力大增。快开式压滤机具有如下技术特点:
1.压紧板和移动油缸组成液压顶紧装置,在移动油缸四角安装四个辅助单向顶紧油缸,中心安装一个双向作用主动缸。移动油缸顶部配有辅油箱,用于补给四个辅助单向顶紧油缸的油量。可以缩短顶紧时间,提高顶紧力和滤板边缘密封性,使压紧板受力均匀。
2.压滤机主梁材质为Q345钢,具有抗拉强度高、抗冲击性能好的优点,可确保安全、稳定使用,而且能满足高压滤板的要求,不需要考虑主梁变形的问题。
3.压滤机液压系统密封圈采用最先进的四氟铜材质加工而成,可正常运行五年不用更换,保证了油缸的密封性和使用灵活性。
4.压滤机电器控制系统设计为机-电-液一体化,压滤全过程采用PLC控制,操作方便,而且运行可靠。
三、氧化铝技术改造中的安全管理
快开式压滤机在引进氧化铝厂过程中,难免会引起厂房较大的技术改造。在技术改造过程中,一定要建立建设单位、生产单位以及工程管理单位共同参与的安全管理网络,明确各自的安全管理责任。施工单位负责施工人员的安全教育及施工设施的安全校验、检查,编制施工过程的安全技术措施等。生产单位负责向本单位生产操作人员交底,向施工单位提供必要的安全技术保障,稳定生产工艺指标,为施工现场提供必要的安全施工环境。管理单位负责协调生产与施工的全过程,审核施工单位的安全技术措施,当施工过程与生产发生冲突时,积极组织协调解决,为技术改造项目施工的全过程负责。如此才可以使生产单位、施工单位、项目管理单位紧密地结合起来,实行全员、全过程、全方位的安全管理。安全隐患存在于生产管理和施工管理的全过程,需要树立全员参与的意识,建立安全检查网络,依据技术改造项目的特点,生产单位、施工单位及技术改造项目的管理单位都必须进行安全检查,形成一个技术改造项目安全检查网络,检查出问题由管理单位反馈给施工单位进行整改,把安全隐患消灭在萌芽状态,以确保技术改造施工现场的安全。
四、工程实例
(一)工程概况
本工程为河南中美铝业有限公司压滤车间压滤机改造工程,采用皮带传送外排赤泥。赤泥外排系统的设计参考了工程建设标准强制性条文及民用建筑设计通则。传送皮带外伸厂房西山墙体3.75m,压滤机压滤过后采用皮带外送排出。钢筋混凝土保护层厚度30mm,垫层强度等级C15,毛石地面及基础强度等级为C25,地面面层为C25Ⅰ级耐碱混凝土。L-4净长为3.75m,每处三根,一端与剪力墙三道梁相连接,另一端与压滤车间西侧山墙框架柱相连接,共计10根。增设的剪力墙长44m,高4.8m,墙厚0.3m。
(二)压滤机选择应考虑的因素
1.自动化程度高。早些年氧化铝使用的压滤机自动化程度不高,需配置专人操作,这样就会造成人力成本高,而且也不利于安全生产。因此压滤机自动化程度高低是压滤机选择中首要考虑的因素。快开式压滤机则是采用PLC控制,自动化程度高。其操作顺序是先将止推销上移,而后油缸座、压紧板后退,经过三次拉板将料卸完;然后自动合板,止推销下移,油缸压紧;压力达到电接点压力表上限泵站电机自动停止运转,随后就可以进料,完成整个工作循环。
2.机架强度高。压滤机的机架是由机座、压紧板、止推板和主梁组成。如果机架的强度满足不了工作强度要求,长时间的使用过程中机架会出现不同程度的变形。一般氧化铝厂不具备现场修复和校正的基本条件,机架的变形会引起滤板开合不畅、压力不均匀等现象,最终导致滤板断裂和滤布损毁等事故,设备的使用效能就得不到充分发挥。快开式压滤机机架采用了国际上最为陷阱的设计技术,主梁材质选用的是Q345的桥梁钢,并使用二氧化碳保护焊双面焊接,具有抗拉强度高、抗冲击性能好等优点,其安全系数可达2.2倍。在这样高的机架强度下,压滤机可以安全、稳定地运行,不需要考虑压滤机主梁变形所可能引起的一系列问题。
3.液压系统安全可靠。液压系统作为压滤机的执行操作系统,构造极其复杂,管路体系庞大,是事故频发的环节,而且很难诊断事故原因,难以及时采取有效的处理措施,影响压滤机的工作效率。因此,液压系统的可靠性问题也是压滤机选择中必须考虑的因素。快开式压滤机液压系统的密封圈是采用国际上最先进的材质制成,可安全、可靠地运行多年,无需更换,具有较高的经济效益。快开式压滤机的密封性和灵活性有保证,液压系统具有较高的运行稳定性。
4.自动拉板系统须灵活准确。压滤机拉板系统是压滤机工作效率的保证,需具备一定的灵活性和准确性,而且在换向、开合的过程中,两种性能需保持协调一致。是否具备独立的拉板系统也是压滤机选择的需要考虑的一项因素。快开式压滤机是一种间歇性操作的加压过滤设备,集机、电、液于一体。进料方式为两端进料,过滤速度快、结构合理、操作简单、维护方便、安全可靠。而且能够实现自动压紧、保压、补压、松开、一次拉板、二次拉板、三次拉板等各道工序。
5.滤板强度高。滤板是压滤机的主要易损件,一套滤板有近60块,一块滤板的价格几百至上千元不等,如果滤板强度达不到要求,不具备经久耐用的特性,购置设备的成本将十分高昂。因此,在压滤机选择中应优先选择具有质量轻、强度大、寿命长滤板的压滤机。
综合上述要求,本工程选用KX250/1500型快开式压滤机。
(三)改造效果
本厂在采用KX250/1500型快开式压滤机后,由于采用了自动化程度较高的控制方式,实现了自动卸料,彻底解决了跑料现象、大大降低了职工的劳动强度,改善了职工的工作环境。运行状况表明,快开式压滤机具有自动化程度高、设备运行安全、节省人力、运行成本低、维护费用低、工作效率高等优点,在赤泥外排中发挥了重要作用,是一种十分有效的设备。
五、结语
快开式压滤机吸收了传统式压滤机的特长,引进了国外的先进技术,自动化程度和工作效率均得到了明显提高,在越来越多氧化铝厂赤泥排放中发挥着重要作用。本文阐述了快开式压滤机的工作原理和技术特点,分析了氧化铝厂技术改造中应注意的安全管理要素,最后结合一个工程实例阐述了在赤泥外排系统中怎样选择快开式压滤机,实际运行效果表明,快开式压滤机是赤泥外排系统的有效设备。
参考文献
[1]罗道成,刘俊峰,等.氧化铝厂赤泥综合利用的新工艺[J].中国矿业,2002,(5).
[2]张江娟.从赤泥中回收二氧化钛的初步研究[J].中国资源综合利用,2003,(1).
[3]尹中林.从平果铝矿的拜尔法赤泥中提取氧化钪的初步试验研究[J].铝镁通讯,1995,(3).
[4]王增光,张荣江.炼钢厂赤泥脱硫剂的脱硫实验与生产应用[J].煤气与热力,2001,21(4).
[5]戴关锋.氢氧化铝过滤方法的改进及实践[J].有色冶炼,2001,30(4).
[6]赵萍,等.平盘过滤机在中国氧化铝厂的应用及其工艺优化途径[J].世界有色金属,2002,(5).
作者简介:杜永军(1975-),男,黑龙江鸡西人,供职于河南煤化集团河南中美铝业有限公司,研究方向:安装工程;武斐(1985-),男,河南安阳人,供职于河南煤化集团河南中美铝业有限公司,研究方向:现场工程管理。
关键词:赤泥外排;氧化铝;快开式压滤机;液压系统;压紧板
中图分类号:TD946文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)21-0053-02
氧化铝生产过程中会产生大量的赤泥,赤泥属强碱性有害残渣,含水率高,容重约为700～1000kg/m3,比表面积为0.5～0.8m2/g。赤泥外排系统的设计在氧化铝厂设计中占据举足轻重的地位,压滤机是赤泥外排系统的重要组成部分,因此需要给予高度重视。本文结合快开式压滤机的工作原理、技术特点和影响因素,分析了压滤机在赤泥外排中的作用,并结合工程实例,阐述了在赤泥外排中如何选择使用快开式压滤机。
一、快开式压滤机的工作原理
快开式压滤机一般是由尾板、主梁、滤板组、中间板、压紧板、移动油缸、电机传动装置、液压站和PLC控制装置等组成。在工作时,油缸体上方的活塞杆推动压紧板,滤板和滤布被压紧,这样滤浆就能在滤室内进行过滤。开始过滤时,进料泵推动滤浆经过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。固体留在滤室形成滤饼,滤液则由排液阀排出。在电气系统的作用下,启动卸料装置。压紧板松开,支座位置电机启动,链轮、链条拉动油缸座、压紧板,拉开第一部分滤板。随后,止推板位置电机启动,带动搁板拉开第二部分滤板。通过电控柜中信号传递,使之反转,带动隔板拉开所有剩余的滤板,如此循环。
二、快开式压滤机的技术特点
快开式压滤机是经传统式压滤机改良而成,其设计是针对不易自动掉落的物料,所以当滤布旋转,强制卸饼时,则可使物料自动剥落。由于脱水,卸料及滤布清洗的时间大幅缩短,而使脱水机的处理能力大增。快开式压滤机具有如下技术特点:
1.压紧板和移动油缸组成液压顶紧装置,在移动油缸四角安装四个辅助单向顶紧油缸,中心安装一个双向作用主动缸。移动油缸顶部配有辅油箱,用于补给四个辅助单向顶紧油缸的油量。可以缩短顶紧时间,提高顶紧力和滤板边缘密封性,使压紧板受力均匀。
2.压滤机主梁材质为Q345钢,具有抗拉强度高、抗冲击性能好的优点,可确保安全、稳定使用,而且能满足高压滤板的要求,不需要考虑主梁变形的问题。
3.压滤机液压系统密封圈采用最先进的四氟铜材质加工而成,可正常运行五年不用更换,保证了油缸的密封性和使用灵活性。
4.压滤机电器控制系统设计为机-电-液一体化,压滤全过程采用PLC控制,操作方便,而且运行可靠。
三、氧化铝技术改造中的安全管理
快开式压滤机在引进氧化铝厂过程中,难免会引起厂房较大的技术改造。在技术改造过程中,一定要建立建设单位、生产单位以及工程管理单位共同参与的安全管理网络,明确各自的安全管理责任。施工单位负责施工人员的安全教育及施工设施的安全校验、检查,编制施工过程的安全技术措施等。生产单位负责向本单位生产操作人员交底,向施工单位提供必要的安全技术保障,稳定生产工艺指标,为施工现场提供必要的安全施工环境。管理单位负责协调生产与施工的全过程,审核施工单位的安全技术措施,当施工过程与生产发生冲突时,积极组织协调解决,为技术改造项目施工的全过程负责。如此才可以使生产单位、施工单位、项目管理单位紧密地结合起来,实行全员、全过程、全方位的安全管理。安全隐患存在于生产管理和施工管理的全过程,需要树立全员参与的意识,建立安全检查网络,依据技术改造项目的特点,生产单位、施工单位及技术改造项目的管理单位都必须进行安全检查,形成一个技术改造项目安全检查网络,检查出问题由管理单位反馈给施工单位进行整改,把安全隐患消灭在萌芽状态,以确保技术改造施工现场的安全。
四、工程实例
(一)工程概况
本工程为河南中美铝业有限公司压滤车间压滤机改造工程,采用皮带传送外排赤泥。赤泥外排系统的设计参考了工程建设标准强制性条文及民用建筑设计通则。传送皮带外伸厂房西山墙体3.75m,压滤机压滤过后采用皮带外送排出。钢筋混凝土保护层厚度30mm,垫层强度等级C15,毛石地面及基础强度等级为C25,地面面层为C25Ⅰ级耐碱混凝土。L-4净长为3.75m,每处三根,一端与剪力墙三道梁相连接,另一端与压滤车间西侧山墙框架柱相连接,共计10根。增设的剪力墙长44m,高4.8m,墙厚0.3m。
(二)压滤机选择应考虑的因素
1.自动化程度高。早些年氧化铝使用的压滤机自动化程度不高,需配置专人操作,这样就会造成人力成本高,而且也不利于安全生产。因此压滤机自动化程度高低是压滤机选择中首要考虑的因素。快开式压滤机则是采用PLC控制,自动化程度高。其操作顺序是先将止推销上移,而后油缸座、压紧板后退,经过三次拉板将料卸完;然后自动合板,止推销下移,油缸压紧;压力达到电接点压力表上限泵站电机自动停止运转,随后就可以进料,完成整个工作循环。
2.机架强度高。压滤机的机架是由机座、压紧板、止推板和主梁组成。如果机架的强度满足不了工作强度要求,长时间的使用过程中机架会出现不同程度的变形。一般氧化铝厂不具备现场修复和校正的基本条件,机架的变形会引起滤板开合不畅、压力不均匀等现象,最终导致滤板断裂和滤布损毁等事故,设备的使用效能就得不到充分发挥。快开式压滤机机架采用了国际上最为陷阱的设计技术,主梁材质选用的是Q345的桥梁钢,并使用二氧化碳保护焊双面焊接,具有抗拉强度高、抗冲击性能好等优点,其安全系数可达2.2倍。在这样高的机架强度下,压滤机可以安全、稳定地运行,不需要考虑压滤机主梁变形所可能引起的一系列问题。
3.液压系统安全可靠。液压系统作为压滤机的执行操作系统,构造极其复杂,管路体系庞大,是事故频发的环节,而且很难诊断事故原因,难以及时采取有效的处理措施,影响压滤机的工作效率。因此,液压系统的可靠性问题也是压滤机选择中必须考虑的因素。快开式压滤机液压系统的密封圈是采用国际上最先进的材质制成,可安全、可靠地运行多年,无需更换,具有较高的经济效益。快开式压滤机的密封性和灵活性有保证,液压系统具有较高的运行稳定性。
4.自动拉板系统须灵活准确。压滤机拉板系统是压滤机工作效率的保证,需具备一定的灵活性和准确性,而且在换向、开合的过程中,两种性能需保持协调一致。是否具备独立的拉板系统也是压滤机选择的需要考虑的一项因素。快开式压滤机是一种间歇性操作的加压过滤设备,集机、电、液于一体。进料方式为两端进料,过滤速度快、结构合理、操作简单、维护方便、安全可靠。而且能够实现自动压紧、保压、补压、松开、一次拉板、二次拉板、三次拉板等各道工序。
5.滤板强度高。滤板是压滤机的主要易损件,一套滤板有近60块,一块滤板的价格几百至上千元不等,如果滤板强度达不到要求,不具备经久耐用的特性,购置设备的成本将十分高昂。因此,在压滤机选择中应优先选择具有质量轻、强度大、寿命长滤板的压滤机。
综合上述要求,本工程选用KX250/1500型快开式压滤机。
(三)改造效果
本厂在采用KX250/1500型快开式压滤机后,由于采用了自动化程度较高的控制方式,实现了自动卸料,彻底解决了跑料现象、大大降低了职工的劳动强度,改善了职工的工作环境。运行状况表明,快开式压滤机具有自动化程度高、设备运行安全、节省人力、运行成本低、维护费用低、工作效率高等优点,在赤泥外排中发挥了重要作用,是一种十分有效的设备。
五、结语
快开式压滤机吸收了传统式压滤机的特长,引进了国外的先进技术,自动化程度和工作效率均得到了明显提高,在越来越多氧化铝厂赤泥排放中发挥着重要作用。本文阐述了快开式压滤机的工作原理和技术特点,分析了氧化铝厂技术改造中应注意的安全管理要素,最后结合一个工程实例阐述了在赤泥外排系统中怎样选择快开式压滤机,实际运行效果表明,快开式压滤机是赤泥外排系统的有效设备。
参考文献
[1]罗道成,刘俊峰,等.氧化铝厂赤泥综合利用的新工艺[J].中国矿业,2002,(5).
[2]张江娟.从赤泥中回收二氧化钛的初步研究[J].中国资源综合利用,2003,(1).
[3]尹中林.从平果铝矿的拜尔法赤泥中提取氧化钪的初步试验研究[J].铝镁通讯,1995,(3).
[4]王增光,张荣江.炼钢厂赤泥脱硫剂的脱硫实验与生产应用[J].煤气与热力,2001,21(4).
[5]戴关锋.氢氧化铝过滤方法的改进及实践[J].有色冶炼,2001,30(4).
[6]赵萍,等.平盘过滤机在中国氧化铝厂的应用及其工艺优化途径[J].世界有色金属,2002,(5).
作者简介:杜永军(1975-),男,黑龙江鸡西人,供职于河南煤化集团河南中美铝业有限公司,研究方向:安装工程;武斐(1985-),男,河南安阳人,供职于河南煤化集团河南中美铝业有限公司,研究方向:现场工程管理。