新型快开式压滤机在济宁二号煤矿选煤厂的应用

董明伟　陈嘉勇　高艳阳

摘要：选煤厂产能的大幅提高，增加了煤泥水处理系统压力，同时，煤质变化大，使细煤泥回收困难。安装KZG250/1500×1500-U型隔膜快开式压滤机，缓解了煤泥水系统压力，增加了经济效益。

关键词：快开式压滤机 煤泥水 经济效益

中图分类号：TD946.2文献标识码：B文章编号：1005-2801（2009）01-0000-00

0 引言

济宁二号煤矿选煤厂，是一座现代化矿井型动力煤选煤厂，原设计能力180万t，经过改造，现已达400万t。选煤工艺为原煤预先筛分、动筛排矸、单一跳汰选煤工艺。煤泥由煤泥浓缩机、斗子捞坑、倾斜板沉淀池、沉降式离心机、FC—1200煤泥离心机和压滤机完成煤泥水浓缩澄清回收。既可采取块煤分级入洗，也可采取全入洗方案，洗水厂内闭路循环。

1 煤泥回收工艺及存在的问题

1.1 煤泥回收工艺 改造前，0.5mm以上粗颗粒和0.5mm以下的煤泥水分别收回。对0.5mm以上的粗煤泥，其回收由一台D30的浓缩机、一台斜板沉淀器、3台TCL1418筛网沉降离心机和两台FC1200煤泥离心机组成。精煤筛下水进入2台斗子捞坑，斗子捞坑溢流进入D30的浓缩机和斜板沉淀器；D30的浓缩机和斜板沉淀器的底流通过泵打入3台筛网沉降离心机和2台FC1200煤泥离心机，回收的粗煤泥直接作为产品销售。对于0.5mm以下煤泥，采用一台D38的浓缩机、6台XMC500的箱式压滤机回收。其流程为：D30的浓缩机和斜板沉淀器的溢流,直接进入D38的浓缩机，添加絮凝剂加速煤泥沉淀。沉淀后的煤泥作为D38的浓缩机底流直接由泵打入6台XMC500的箱式压滤机进行回收。D30的浓缩机的溢流作为洗煤用水循环用。

1.2 存在的问题①煤泥水量急剧增加和煤质变化大，使煤泥水处理系统的压力空前增大，给洗煤生产造成很大影响。②井下地质条件变化，煤灰分高、粘度大、原煤中泥岩含量高，造成压滤成饼速度慢、卸料困难、产品水分高等，组织压滤生产非常困难。③原有的6台XMC500型压滤机，单台过滤面积为500m2。在洗煤生产均衡情况下，现有的6台压滤机处理能力仅能基本满足日入洗7000t原煤需求。而矿井提升量每天在13000t以上，每天产生煤泥水量至少4000t，加上受矿井生产的不均衡、火车外运等不确定性影响，6台压滤机的使用已达极限。每天除了必要的2~4h检修时间外，几乎全天都在处理煤泥水，也仍满足不了生产需求。由于煤泥不能得到及时处理，大量煤泥积压在浓缩池中。不仅造成循环水的浓度升高，影响了跳汰洗煤用水质量，而且面临压耙子甚至停产危险。

2 解决方案

分析发现，细煤泥的回收能力，成为能否保证洗煤生产的关键。由于改变现有的工艺流程难度较大，只有通过设备改造、技术升级才能最终解决细煤泥的回收能力不足的问题。

2.1 快开式压滤机结构 快开式高压隔膜压滤机，是集机、电、液于一体的先进的分离设备，由机架、过滤、液压、卸料机构和电器控制部分组成。①过滤部分，是由整齐排列在主梁上的隔膜滤板、厢式滤板和夹在其中间的滤布组成。过滤开始时，滤浆在进料泵推动下，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）作用，使固体留在滤室内形成滤饼，滤液由排液阀排出。②液压部分，是主机完成压紧和松开动作的动力装置。当系统被液压站、油缸压紧时，将各个滤室密封，用于过滤，反之松开时，用于卸料。可实现自动压紧、自动保压、自动补压、自动卸压及自动松开等功能。a开始压紧时，液压站电机及电磁换向阀得电，电机带动油泵开始向油缸高压腔供油。在油压作用下，活塞杆前进，推动压紧板压紧滤板和隔膜板。当压力达到电接点压力表的上限时，电机及电磁换向阀失电，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。b自动补压。压滤机把滤板和隔膜板压紧后，液控单向阀锁紧回路并保压，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，电接点压力表发出电信号，泵站电机及电磁换向阀得电，油泵向油缸后腔供油补压。当压力达到电接点压力表上限时，泵站电机及电磁换向阀失电，泵站电机自动停止运转。如此循环完成自动补压。c自动松开。过滤完毕时，泵站电机及电磁换向阀得电，泵站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，泵站电机及电磁换向阀失电，此时系统压力由直动式溢流阀确定。卸料完成后，一个循环完毕。③卸料机构。当压紧板松开后，支撑座位置上的电机转动，通过链轮、链条拉动油缸座、压紧板并拉开第一部分滤板。止推板位置的电机转动，带动隔板拉开第二部分滤板。通过电控柜中信号传递，使之反转，带动隔板拉开剩余的滤板。这样，一个卸料过程完毕。④电气控制部分是整个系统的控制中心。该机有两种工作方式：自动和手动。在自动方式下，压滤机整个动作过程按设计程序依次运行，不需人工干预。先合上空气开关，打开电源，将选择开关定在自动位置，按下程序启动按钮（SB3），泵站电机开始启动。同时，松开电磁阀YV2带电，压紧板后退，到达限位SQ2后，压紧板自动停止；同时，电机3启动，止推销上移，到达限位SQ7后电机3停止转动。电机1带动油缸座移到限位SQ1后，电机1停止转动。同时，电机2启动，带动隔板移到达限位SQ5后，电机2反转，带动隔板移到达限位SQ6，然后电机2停止转动。这时，电机1带动油缸座移到限位SQ4停止，电机3启动，止推销下移，到达限位SQ8后电机3停止转动。这时，泵站电机启动，压紧电磁阀YV1带电油缸开始压紧，达到压力上限后转入保压状态。这样一个工作循环完毕。手动方式下，压滤机的各个动作由人工完成。

2.2 主要参数与性能比较

见表1。和以前的XMC500型压滤机相比，新型快速自动隔膜式压滤机有以下优势：①滤板分3次全自动拉开，卸饼速度快、工作稳定可靠，进料＋卸料＋冲洗的每个循环只需30min，XMC500型压滤机每压一次需60min；②滤布全面一次性自动清洗，且清洗时间短；③滤布自动旋转，强制卸料并完成冲洗；④隔膜挤压滤饼，含水率低；⑤隔膜寿命长，气密性佳；⑥模组式机构，拆装运输简易；⑦自动化控制程度高。

2.3 工艺效果与经济效益 该压滤机可根据滤板数量组成不同的过滤面积和容积；进料方式为两端进料，过滤速度快，能实现自动压紧、保压、补压、松开、拉板等各道工序；向其隔膜滤板冲气，可改变其腔室的容积，对滤饼进行压榨，进一步降低滤饼含水率。该压滤机能降低煤泥水分，满足用户对煤炭质量越来越高的要求，能有效回收细煤泥，满足洗煤生产需要。隔膜式快开压滤机循环周期：6次/h，单台处理量:≥26t/h。使用的XMC500压滤机为1次/h，单台处理量:≥8t/h。隔膜式快开压滤机处理量是XMC500压滤机的3.25倍。现有的6台XMC500压滤机处理能力为48t/h。将其中的一台更换成隔膜式快开压滤机后，总处理能力66t/h，压滤回收能力提高45.8%，有效促进了洗煤生产。