?工程背景

澳大利亞主要采用帶式壓濾機(jī)，在德國或美國采用煤炭浮選尾礦脫水，這些壓濾機(jī)通常反映20世紀(jì)80年代的設(shè)計(jì)，部分特點(diǎn)如下：鋼板形成濾室；沒有隔膜擠壓；需要隔膜活塞泵。那些濾板需要泥漿壓力1.5 MPa，這是用于過濾和壓實(shí)濾餅的動(dòng)力。渣漿泵比離心泵的運(yùn)行成本高很多。安裝在德國的尾礦壓濾機(jī)是由R&B提供的，擁有1150m2的壓濾面積，浮選人料濃度提高了80％。現(xiàn)代隔膜式壓濾機(jī)因效果突出和性能優(yōu)良，全自動(dòng)化，提高維護(hù)效果和降低運(yùn)營成本，濾餅水分低于傳統(tǒng)板框壓濾機(jī)或帶式壓濾機(jī)。隔膜式過濾機(jī)與室式壓濾機(jī)相比，多了一個(gè)處理步驟，空氣或水透過可收縮的隔膜壓榨濾餅。這種壓力通常上升到1.5MPa，所以沒有必要另多外加壓，離心式渣漿泵只需0.6MPa。這種濾餅壓縮步驟，降低總周期時(shí)間，增加水分排出量。多數(shù)尾礦壓濾機(jī)安裝在德國，只有Netzsh壓濾機(jī)通過當(dāng)?shù)卮鞪ord國際安裝在澳大利亞。隨著Andritz收購了R&B和Netzsch，Andritz向選煤廠供應(yīng)高質(zhì)量壓濾機(jī)在全世界占領(lǐng)先地位。這個(gè)范圍在澳大利亞是由Jord國際代表。

尾礦壓濾機(jī)的設(shè)計(jì)方案

隔膜式壓濾機(jī)是批處理機(jī)，有著不同進(jìn)程和一個(gè)接一個(gè)的機(jī)械步驟。過濾發(fā)生在隔膜與濾室形成一個(gè)側(cè)面的凹板(兩側(cè))內(nèi)，固態(tài)濾餅保留在濾布內(nèi)，而濾液則透過濾布排出。濾餅已形成，壓力也隨著濾餅阻力的增大而增大。壓濾機(jī)是間歇式過濾器，以下是一個(gè)周期的簡化步驟：關(guān)閉外壓和倉門；濾室用低壓填充；用離心泵提高過濾壓力；膜壓縮為壓縮濾餅；濾液由底流口排出；開啟倉門；濾板移開，濾餅通過重力或機(jī)械手段脫落；一個(gè)循環(huán)后清洗濾布。

機(jī)械設(shè)計(jì)方面

壓濾機(jī)基本包括框架結(jié)構(gòu)，固定過濾板，并提供適于高機(jī)械強(qiáng)度的壓力；液壓關(guān)閉系統(tǒng)，推(拉)濾板抵抗濾板之間所形成的力；過濾包，組成壓濾機(jī)的一個(gè)混合包，它是相鄰板塊上的隔膜所形成的；濾布覆蓋每塊過濾板上的面積；板塊運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置的自動(dòng)盤，可讓濾餅依靠重力自行脫落排放；布清洗系統(tǒng)允許自動(dòng)布噴灑或洗滌。煤炭行業(yè)內(nèi)這兩種設(shè)計(jì)都是常見的。側(cè)欄設(shè)計(jì)因?yàn)樽詣?dòng)化程度高得到廣泛的接受，可使壓濾機(jī)用到更多領(lǐng)域。因此下述邊欄壓濾機(jī)。液壓缸提供了封板邊緣和相鄰兩個(gè)過濾板之間的濾室里的一個(gè)封閉壓。液壓壓力不適于脫水，這是一個(gè)機(jī)械封閉機(jī)制。

板塊移動(dòng)方面

邊框壓濾機(jī)可配備不同的板塊移動(dòng)設(shè)備，使濾餅在濾板打開后脫落。單棘爪移動(dòng)包括一個(gè)由液壓驅(qū)動(dòng)板塊移動(dòng)的機(jī)械裝置蓋沿壓濾機(jī)兩側(cè)的鏈機(jī)構(gòu)，它可拉開板塊，使板塊之間形成一個(gè)空間，以便濾餅脫落多盤聯(lián)動(dòng)移動(dòng)采用同樣的設(shè)計(jì)，只是一些板塊被鉤或鏈條連接，以至于最多同時(shí)可供4塊板塊轉(zhuǎn)移。這兩種設(shè)計(jì)都可提供兩個(gè)板塊之間的巨大差距約為300 mm。這使自動(dòng)洗布設(shè)備在近距離板塊之間有很高壓力噴灑在布上來洗布。盤轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)，快速卸料裝置，板塊的同時(shí)移動(dòng)，因?yàn)樗鼈兪怯勉^子連接在一起的；這種機(jī)構(gòu)只允許板塊之間的距離很小，使洗布機(jī)不能在板間移動(dòng)，并且濾布清洗必須在過濾包的外面，以便將濾板邊緣的粗顆粒清洗掉。這種板塊移動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是濾餅脫落發(fā)生非常快，適用于濾餅容易脫落，而且濾布不容易阻塞的情況。上述板塊移動(dòng)系統(tǒng)都有液壓變量轉(zhuǎn)換速度，都可按實(shí)際狀況加以調(diào)整。粘濾餅需要更多的時(shí)間從過濾布上脫落，所以必需使用一個(gè)較慢的板塊轉(zhuǎn)移速度，這可通過PLC控制電路調(diào)整。

濾布清洗系統(tǒng)方面

兩個(gè)原因說明濾布沖洗或噴灑是很重要的：

①礦漿中細(xì)顆粒能穿透布料結(jié)構(gòu)并粘附在布上。這就降低了濾布的滲透率，降低了過濾效率。除非換布，自動(dòng)洗滌濾布系統(tǒng)是唯一的方法再生布。

②所有不能脫落的粘附在濾布邊緣的濾餅可能導(dǎo)致下一個(gè)過濾周期滲漏問題。這可用濾布噴灑器來解決，清潔的濾布表面的固體顆粒，尤其是在板塊邊緣的，以保證濾布密封。安裝在達(dá)特布魯克的濾布清洗系統(tǒng)與顯示滲漏收集器，可防止洗滌水進(jìn)入濾餅槽。布噴霧系統(tǒng)用于快速過濾包卸料，是由過濾板周圍噴嘴組成的，可以噴灑過濾板之間。

?濾餅卸料系統(tǒng)方面

濾餅依靠重力向下脫落到傳輸帶上。如果濾餅干燥并且過濾布是正確的，濾餅依靠自身重量脫落，不粘附于布，因此正確選擇布是重要的。表面光滑濾布更有利于濾餅的脫落。而對高微粉含量、高水分含量的濾餅，特殊材料特性增加了濾餅“粘度”的，可用機(jī)械方法來讓濾餅從濾布上脫落。采用短傾斜框架或振動(dòng)布的方法，可實(shí)現(xiàn)濾餅的卸料甚至稍粘濾餅的脫落。對非常粘稠的濾餅，可以用一種新的濾餅刮刀來卸料，甚至可剝落每塊濾布上的很薄的濾餅。

澳大利亞試驗(yàn)設(shè)備測試方面

Andritz向澳大利亞煤炭工業(yè)介紹了現(xiàn)代隔膜式壓濾機(jī)，用于尾礦脫水。達(dá)特布魯克選煤廠已在2004年安裝三臺壓濾機(jī)是進(jìn)行細(xì)粒尾礦脫水。該壓濾機(jī)挑選的可用技術(shù)，包括粘層增厚、離心機(jī)、皮帶壓濾機(jī)。粘層增厚是基于降低泵的費(fèi)用。該壓濾機(jī)在多變和高粘土含量的入料情況下，能夠達(dá)到穩(wěn)定較低的濾餅水分含量，是的主要選擇標(biāo)準(zhǔn)。特別是，只有壓濾機(jī)才能生產(chǎn)出固態(tài)的濾餅，以備妥善操作和處理。由于在達(dá)布魯克粘土含量高，所以好的清洗布是非常關(guān)鍵的。在過濾循環(huán)一組數(shù)據(jù)之后，一個(gè)合適的布清潔循環(huán)周期被自動(dòng)激活。布的清洗頻率是依賴于粘土含量。不需要額外的人員編制來操作額外的過濾設(shè)備。這個(gè)選煤廠的經(jīng)驗(yàn)費(fèi)用隨著由粘土含量與灰分變化而引起的入料性質(zhì)的變化而變化。壓濾機(jī)人料取決于開采材料的類型和過濾前發(fā)生在浮選槽中的作用。如果浮選效率不高，大量的煤會(huì)成為壓濾機(jī)入料，形成干燥的厚厚的濾餅。如果是有效的浮選和開采出來的原料粘土含量高，則濾餅較薄，具有較高的水分含量和所需的入料和壓縮時(shí)間較長。對于該廠而言，隔膜壓濾機(jī)很適用，它可適用很寬人料性質(zhì)變化范圍。安德里茨壓濾機(jī)的靈活性，允許材料是從純黏土混合物到煤炭甚至是純凈的煤炭變化的。

目前，昆士蘭選煤廠正在安裝兩臺隔膜壓濾機(jī)用來對煤泥尾礦脫水。這家選煤廠的尾礦與達(dá)特布魯克的尾礦相比，是更容易過濾的，因?yàn)椴煌牡貐^(qū)顆粒大小和粘土含量不同。由于人料礦漿不同，壓濾機(jī)的設(shè)計(jì)適應(yīng)這一特定的應(yīng)用和產(chǎn)量。為了尾礦過濾，隔膜過濾機(jī)也很適合精細(xì)和超精細(xì)煤脫水。它們的高擠壓力和空氣壓縮濾餅的力，可以實(shí)現(xiàn)非常低的濾餅水分。批處理操作和壓濾周期的靈活性，可以控制的濾餅水分，通過調(diào)節(jié)空氣的壓榨時(shí)間和壓力。安德里茨隔膜壓濾機(jī)特別適合于非常細(xì)粒煤脫水。