方形摇摆筛与国产粉体流冷却器的配套使用

段祝见

（江苏井神盐化股份有限公司淮安碱厂，江苏 淮安 223200）

淮安碱厂为了调整优化纯碱产品结构，满足市场需求，增加企业效益最大化，20万t／a重质纯碱生产装置项目于2012年底提前实施，其凉碱冷却系统选取了国产粉体流冷却器设备，故需配套使用一套筛分设备。

1 重质纯碱生产工艺流程

新增重灰生产装置选择了固相水合法，将轻灰纯碱碳酸钠送入重灰工序水合机，加入适量化合水，制得一水碱，经煅烧炉干燥除去水分，生产出合格的重质纯碱，由筛机筛分经粉体流冷却至包装工序。

2 冷却设备的选择

淮安碱厂在2012年8月中旬与北京广厦环能科技有限公司签订协议，共同开发粉体流冷却器作为新上20万t／a重质纯碱生产装置冷却设备，在原有一套重灰凉碱生产线基础上，重新引出试验冷却生产线，经过双方技术人员的共同努力，成功的完成了粉体流设备的研发，达到了设计要求，在整个试验过程中，通过进一步的完善和优化，该粉体流设备具备了生产能力：＞25t／h；出碱温度：＜80℃。完全满足于φ2500×27000自身返碱蒸汽煅烧炉能力匹配。

3 筛分设备的选择

3.1 前期试验阶段选用滚筒筛

由于起初试验粉体流设备选用了闲置的滚筒筛，其能力为25t／h，考虑的只是粉体流设备的能力和冷却效果，其工艺流程图如图1所示。从图1可以看出，产品筛分后细粉直接进入成品，指标控制不够严谨，影响产品质量，细粉指标超标，不能够满足个性化客户的要求。

图1 前期试验筛分工艺流程图

3.2 为除去成品中的细粉，选用平面回旋筛

随着市场行情的变化，客户对重灰指标的要求越来越高，滚筒筛已不能满足工艺工况条件的需要，为了除去成品中的细粉，选用了平面回旋筛，通过旋转，使筛箱往复运动，筛上物受到筛面的推力作用，完成筛分作业（如图2所示）。并对工艺路线进行了调整，使得系统更加完整。如图3所示。

图2 振动筛示意图

图3 改造后工艺路线

但通过使用，随着系统的稳定、产能的增加，新的问题出现：

1）筛机的筛分能力不能够满足工况要求，实际检测仅有15t／h左右；

2）筛机正常工作时，生产稍有波动筛上物及细粉堵料严重，制约系统平稳运行；

3）进料后，物料随筛体转动，过筛率较低，物料堵塞箱体，密封效果差。

3.3 方形摇摆筛的使用

振动筛分原理可行，指标可控，但由于固相水合法结晶颗粒不均匀，致使筛上物堵塞筛机，其能力远远不能满足于20万t／a重质纯碱生产装置，新的瓶颈出现，在回旋筛基础上，重新考察选用了方形摇摆筛。

3.3.1 方形摇摆筛筛分原理特点

1）驱动装置所产生的振动力是一个绕定轴、方向呈一定规律变化的惯性力，由偏心轮绕定轴转动形成往复惯性力使筛箱带动筛面作周期摇动，分开筛上物和筛下物，完成筛分工作。

2）方形摇摆筛比一般惯性振动筛有更高的处理能力和筛分效率可控物料在筛面上的运动轨迹和滞留时间，增加物料的筛透率。

3）摇摆筛上装有弹力球清网装置，此清网形式系统通过布设在筛网下、托球板上面的高性能弹跳球不规则的击打筛网，靠二次谐振完成清网防堵，其内部结构如图4所示。此结构简单易行、效果显著，适用于大多数筛分作业的清网和防堵。

4）筛机运行稳定，箱体两侧同时设有快开装置，便于清理筛网和物料。

5）处理能力大，大于30t／h，整个筛机设备密封效果好，筛网的使用寿命长。

图4 摇摆筛内部结构

3.3.2 筛体结构调整

方形摇摆筛原设计有一个进料口、一个成品出料口、一个细粉出口和一个大颗粒筛上物出口组成一台筛机设备，因瞬时物料涌堵，进碱口尺寸受限，采用两组筛叠加形式，分开进料，增加筛机筛分能力，提高筛透率，保证物料通畅。如图5所示。

图5 改造后的方形摇摆筛

通过方形摇摆筛的使用，更进一步优化工艺系统，使得国产粉体流冷却设备更能发挥出最大出力率，对产品质量指标的控制完全可控，能够满足任何个性化客户的要求，也能与液相水合法所生产的重灰指标相对比。

4 结 语

方形摇摆筛实际使用表明：其生产能力和使用效果均能够满足20万t／a重质固相水合法纯碱生产装置，与国产粉体流冷却设备配套使用，产品质量指标可控，系统更稳定完善，建议行业推广。