引言

新疆天業(yè)研究院（天業(yè)院）使用天業(yè)集團(tuán)電石廠(chǎng)生產(chǎn)電石篩分下的粉料，粉料主要成分為氧化鈣和乙二醇生產(chǎn)放空排出的高純CO2氣體為原料生產(chǎn)的輕質(zhì)碳酸鈣及活性碳酸鈣，是國(guó)內(nèi)首套應(yīng)用全廢渣和廢氣生產(chǎn)碳酸鈣的企業(yè)。干燥系統(tǒng)為適用各種沉體的碳酸鈣，使用壓濾機(jī)為一級(jí)干燥，在使用中根據(jù)生產(chǎn)條件，總結(jié)并改進(jìn)了壓濾機(jī)的步序，提高了運(yùn)行的穩(wěn)定性。

1壓濾機(jī)壓濾機(jī)是利用一種特殊的過(guò)濾介質(zhì)，對(duì)原料施加一定的壓力，使得液體滲析出來(lái)的一種常用固液分離設(shè)備。18世紀(jì)初壓濾機(jī)應(yīng)用于化工生產(chǎn)，今廣泛應(yīng)用于化工、制藥、冶金、染料、食品、釀造、陶瓷及環(huán)保等行業(yè)。壓濾機(jī)由機(jī)架、壓緊機(jī)構(gòu)和過(guò)濾機(jī)構(gòu)組成。壓緊機(jī)構(gòu)可分為手動(dòng)壓緊、機(jī)械壓緊、液壓壓緊3種，常用的機(jī)構(gòu)是液壓壓緊機(jī)構(gòu)。過(guò)濾部分由整齊排列在主梁上的濾板和夾在濾板之間的過(guò)濾介質(zhì)（濾布）組成。過(guò)濾開(kāi)始時(shí)，濾漿在進(jìn)料泵的壓力作用下，經(jīng)止推板的進(jìn)料口進(jìn)入各濾室內(nèi)，濾漿借助進(jìn)料泵產(chǎn)生的壓力進(jìn)行固液分離。由于濾布的作用，使固體留在濾室內(nèi)形成濾餅，濾液由水嘴或出液閥排出。若濾餅需要洗滌，可由止推板上的洗滌口通入洗滌水，對(duì)濾餅進(jìn)行洗滌；若需要含水率較低的濾餅，可以使用膜板隔板組合板，在進(jìn)漿結(jié)束后進(jìn)入壓榨工序，在壓榨泵加壓作用下進(jìn)一步脫水，同時(shí)可增加吹餅工序，從洗滌口通入壓縮空氣，透過(guò)濾餅層，吹出濾餅中的一部分水分。過(guò)濾板材質(zhì)通常選用增強(qiáng)聚丙烯壓濾機(jī)濾板和鑄鐵過(guò)濾板。其中，增強(qiáng)聚丙烯壓濾機(jī)濾板具有化學(xué)性能穩(wěn)定，耐壓、耐熱、耐腐蝕、無(wú)毒、重量輕、表面平整光滑、密封好和易洗滌等特點(diǎn)。

2壓濾機(jī)在天業(yè)院干燥工段的使用天業(yè)院主要生產(chǎn)碳酸鈣產(chǎn)品，在干燥工段中使用了2臺(tái)壓濾機(jī)用于初級(jí)漿液脫水。將碳酸鈣漿液壓濾脫水，脫水后的濾餅經(jīng)過(guò)破碎進(jìn)入下一級(jí)干燥設(shè)備。所用設(shè)備為隔膜式壓濾機(jī)，中心進(jìn)漿，濾板是明流下排水的類(lèi)型，有壓榨功能，中心孔反吹，防止中心孔進(jìn)漿堵塞。過(guò)濾過(guò)程：濾板壓緊處于保壓狀態(tài)，中心進(jìn)漿，在濾室內(nèi)形成濾餅，當(dāng)上漿壓力達(dá)到上限，濾餅厚度達(dá)到最大時(shí)，停止上漿，反吹中心孔，將中心吹通，進(jìn)入壓榨階段。在壓榨泵加壓作用下，濾餅被壓實(shí)，進(jìn)一步脫水。脫水完成后濾板松開(kāi)，進(jìn)入卸餅操作。濾餅經(jīng)過(guò)破碎后進(jìn)入下一級(jí)的干燥設(shè)備。

3壓濾機(jī)使用中存在的問(wèn)題和解決方案

3.1存在的問(wèn)題

（1）壓濾機(jī)系統(tǒng)本身操作動(dòng)作穩(wěn)定，設(shè)備運(yùn)行可靠。但經(jīng)過(guò)壓濾后的濾餅水分高，壓濾后形成的濾餅粘板嚴(yán)重，卸餅時(shí)需要人工輔助清理濾布表面的粘料。人工清理時(shí)，需要暫停程序，清理好后，再啟動(dòng)程序，每一片濾餅均要檢查清理干凈，否則會(huì)造成下次上漿時(shí)夾料板間跑漿。人工暫停，清理再啟動(dòng)，人工勞動(dòng)頻次高，人員清理板面效果不好時(shí)，會(huì)在下一循環(huán)時(shí)加劇水分下降，造成生產(chǎn)效率下降。

（2）卸下的濾餅因含水分高，破碎困難，在輸送時(shí)黏附輸送皮帶表面，進(jìn)入下級(jí)設(shè)備粘壁加重，設(shè)備表面附著一層厚壁，造成換熱困難，設(shè)備工作效率降低，產(chǎn)品的最終水分控制困難。

（3）產(chǎn)品水分超標(biāo)時(shí)，需要停機(jī)，對(duì)粘壁的設(shè)備經(jīng)行表面清理。清理后的設(shè)備換熱效果好，但是由于進(jìn)料水分高，粘壁的現(xiàn)象嚴(yán)重，需對(duì)設(shè)備不定時(shí)的清理，故不能保證工作的連續(xù)性和水分控制的穩(wěn)定性，給產(chǎn)品的品質(zhì)帶來(lái)不穩(wěn)定的因素。

3.2解決方案降低員工的勞動(dòng)強(qiáng)度和保證產(chǎn)品的水分指標(biāo)穩(wěn)定性是亟需解決的問(wèn)題，應(yīng)通過(guò)改進(jìn)優(yōu)化方案來(lái)解決。

3.3濾餅水分高是引發(fā)問(wèn)題的根本原因?qū)⒃蠘悠匪蛷S(chǎng)家做壓濾實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證不同工藝參數(shù)下，濾餅水分的變化，并確認(rèn)濾布的選擇沒(méi)有問(wèn)題。廠(chǎng)家給出的改進(jìn)工藝條件如下。

（1）提高壓榨壓力，并穩(wěn)定最高壓力。在保證設(shè)備安全的條件下，適當(dāng)?shù)奶岣邏赫毫Γ山档蜑V餅水分。

（2）增加濾餅反吹功能可降低濾餅水分。根據(jù)廠(chǎng)家給出的改進(jìn)工藝條件，首先調(diào)整穩(wěn)定壓榨壓力：原安裝的壓榨系統(tǒng)使用多級(jí)高壓泵，壓榨時(shí)人工手動(dòng)控制泵出口的回流閥門(mén)，根據(jù)壓力上升情況，前期關(guān)閉回流閥，壓力上升后調(diào)整回流閥門(mén)開(kāi)度大小，達(dá)到控制壓榨壓力的目的，壓榨一次流程需要人工操作約20min。由于人員操作及時(shí)性困難，常出現(xiàn)壓榨壓力不穩(wěn)定和憋泵等情況。改造方案：在泵出口管線(xiàn)上安裝壓力變送器，回流管線(xiàn)上安裝調(diào)節(jié)閥，使用PID控制調(diào)節(jié)器控制調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，實(shí)時(shí)調(diào)整壓榨壓力的大小，確保壓榨壓力穩(wěn)定平穩(wěn)，不低壓和不超壓。

3.4在壓榨階段增加吹餅過(guò)程原成套機(jī)組上沒(méi)有吹餅的設(shè)備和管線(xiàn)，機(jī)型是隔膜型，濾板是明流下排水的類(lèi)型。按照廠(chǎng)家給出的意見(jiàn)更換所有的隔板和濾布，采用上角進(jìn)氣反吹，下角排水的模式，隔板使用上四角開(kāi)孔，上兩角孔進(jìn)氣反吹，下兩角孔排水，濾布根據(jù)情況開(kāi)角孔，每臺(tái)機(jī)組需要更換一半的濾板（隔板全換，膜板不換）。根據(jù)實(shí)際情況采用現(xiàn)有的隔板，上下翻轉(zhuǎn)，使用原排水口，改為進(jìn)氣和排水公用口，在進(jìn)漿和壓榨前期作為排水口使用，吹餅時(shí)，作為進(jìn)氣口使用，排水從膜板的排水口排除。增加上部的進(jìn)氣和排水管線(xiàn)，及相應(yīng)的操作閥門(mén)。反吹時(shí)間根據(jù)濾餅的最終水分情況調(diào)整。

3.5優(yōu)化人工的卸餅操作對(duì)卸餅時(shí)的取板和拉板控制，人員操作清理濾布是在拉板到位，去取板之前暫停程序，清理檢查完畢后啟動(dòng)程序。清理一片濾餅需要人工操作2次拉桿暫停和啟動(dòng)。由于每個(gè)操作人員的熟練程度不一，故卸餅的間隔時(shí)間不一致，時(shí)常出現(xiàn)輸送皮帶堆料和走空的現(xiàn)象。改進(jìn)方案：在取板的電氣控制中增加一步時(shí)間延時(shí)，使用時(shí)間繼電器控制，在拉板到位去取板時(shí)延時(shí)動(dòng)作，保證操作人員有足夠的時(shí)間清理完成；操作人員只需把控好清理檢查濾布時(shí)間即可，時(shí)間不夠時(shí)可拉動(dòng)暫停和啟動(dòng)拉桿；減少人員的手動(dòng)操作，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高處理效率。

4壓濾機(jī)改進(jìn)方案的實(shí)施

（1）對(duì)壓榨壓力變送器、回流調(diào)節(jié)閥和調(diào)節(jié)控制器安裝到位，同時(shí)對(duì)PID調(diào)節(jié)參數(shù)整定。保證了不用人員參與，自動(dòng)調(diào)節(jié)，不低壓運(yùn)行，也不會(huì)出現(xiàn)高壓危險(xiǎn)。壓力到設(shè)定值后穩(wěn)定運(yùn)行，泵不憋壓，平穩(wěn)運(yùn)行。

（2）對(duì)所有的隔板經(jīng)行翻轉(zhuǎn)處理，支架連桿重新固定安裝，加裝耐壓軟連接接管，與新增的排水和進(jìn)氣管線(xiàn)連接，保證濾板靈活移動(dòng)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣和排水的功能，對(duì)濾布經(jīng)行翻轉(zhuǎn)處理。操作時(shí)，進(jìn)入壓榨工序后，間隔一定時(shí)間后，隔板上端排水改為進(jìn)氣，實(shí)現(xiàn)對(duì)濾餅的吹風(fēng)操作。吹風(fēng)時(shí)間根據(jù)壓縮空氣壓力保證的情況下合理控制。

（3）在PLC控制取板的繼電器輸出回路中，增加一個(gè)延時(shí)繼電器，PLC輸出取板指令后，到達(dá)延時(shí)時(shí)間取板繼電器開(kāi)始動(dòng)作，保證人員有足夠的時(shí)間清理檢查濾布，通過(guò)延時(shí)繼電器的時(shí)間控制達(dá)到濾餅的卸餅時(shí)間一致，從而有效保證后續(xù)負(fù)荷的連續(xù)穩(wěn)定。5改造后的效果壓榨壓力回流調(diào)節(jié)閥的自控實(shí)現(xiàn)，避免了人員的參與，實(shí)現(xiàn)了壓榨壓力的穩(wěn)定運(yùn)行，有效降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，增加了工藝控制的穩(wěn)定性。壓榨工序在保證壓榨壓力穩(wěn)定的情況下，增加吹餅操作，降低了濾餅水分，實(shí)現(xiàn)了濾餅水分的有效控制。改造前后的取樣濾餅水分對(duì)照見(jiàn)表1。

由表1可以看出，改造后濾餅水分比改造前濾餅水分平均值低約10%。濾餅水分降低后，濾餅對(duì)濾布的黏附效應(yīng)變低，在取板時(shí)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)掉落，人員操作強(qiáng)度降低，延時(shí)繼電器的投入使用，實(shí)現(xiàn)了下料間隔時(shí)間的一致，物料平穩(wěn)輸送，保證了后續(xù)設(shè)備的進(jìn)料穩(wěn)定平順。6結(jié)語(yǔ)壓濾機(jī)是一種常用的過(guò)濾設(shè)備，在使用選型時(shí)應(yīng)針對(duì)不同物料選擇不同的類(lèi)型。實(shí)際使用時(shí)，尤其第一次使用在新的物料工況時(shí)，則需要后續(xù)的調(diào)整。一般制造廠(chǎng)家都會(huì)給出建議和意見(jiàn)，而作為使用單位要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。天業(yè)院壓濾脫水作為碳酸鈣的干燥脫水的第一道工序，起著重要開(kāi)頭作用。濾餅水分的降低提高了干燥效率，降低了后續(xù)設(shè)備的生產(chǎn)負(fù)荷，有效保證了干燥工段的穩(wěn)定平順運(yùn)行。天業(yè)院通過(guò)技術(shù)交流和現(xiàn)場(chǎng)改造，降低了濾餅水分，提高了自動(dòng)化控制水平，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，也提高了工藝流程控制水平，達(dá)到了改造的目的。

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