?前言

廂式壓濾機是一種固液分離設備，適用于各種漿料及懸浮液的固液分離，具有適用范圍廣、分離效果好、結構簡單、操作方便、安全可靠等優(yōu)點，故廣泛應用于石油、化工、冶金、醫(yī)藥、食品、紡織、造紙、工業(yè)廢水處理等領域。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，廂式壓濾機不論從控制原理、結構及操作技術方面均已有了長足的進步，按照其結構及用途的不同，大致可分為手動式廂式壓濾機、半自動化廂式壓濾機和全自動化廂式壓濾機3種，其各自的操作、維護、保養(yǎng)、維修和管理要求差異較大，設備產(chǎn)能、生產(chǎn)指標、生產(chǎn)效率也不盡相同。來賓華錫冶煉有限公司（簡稱來冶）鋅系統(tǒng)使用了GXZ-100/1000全自動廂式壓濾機。這是來冶鋅系統(tǒng)前期使用的廂式壓濾機。通過技改工程，公司對前期使用GXZ-100/1000全自動廂式壓濾機進行技術改造，在一些關鍵部位進行了改進，使得其故障率有所降低，生產(chǎn)效率提高。年底，公司又重新引進新一代廂式隔膜壓濾機，這就是來冶鋅系統(tǒng)后期使用的XMZG205/2000-UK隔膜廂式壓濾機。對來冶鋅系統(tǒng)前、后期使用的2種型號廂式壓濾機的生產(chǎn)實踐進行分析發(fā)現(xiàn)，雖然使用年限相距10年，但它們的結構、控制原理大致是相同的，各有優(yōu)勢，前期投入使用廂式壓濾機過濾面積小，產(chǎn)能低；后期引進的壓濾機，過濾面積從前期的100m2增大到205m2，產(chǎn)能提高近1培，且在取、拉板系統(tǒng)控制中采用變頻技術，從而大大降低了設備故障率。

1?廂式壓濾機結構、原理

1.1?結構

一般的半自動廂式壓濾機主要由五大部分組成：機架部分，自動取、拉板部分，過濾部分，液壓站部分，電氣控制部分；而全自動廂式壓濾機增加有卸料振打系統(tǒng)和濾布自動清洗系統(tǒng)。

機架部分：用于支撐過濾機構和取、拉板機構，由頭板、尾板、過濾板、機座、油缸體和主梁等組成。

自動取、拉板部分：由電機（直接驅動或變頻控制）、拉板小車、鏈輪、鏈條等組成。在PLC控制下，電機轉動，通過鏈條帶動拉板小車完成取、拉板動作。除程序控制外，還可以通過手動操作，隨時控制取、拉板過程中的前進、停止、后退運行，以保證廂式壓濾機正常卸料。

過濾部分：由整齊排列在主梁上的普通廂式濾板、隔模濾板（不帶壓榨的沒有）、濾布等組成。

液壓站部分：液壓站部分是主機完成各種動作的動力裝置，在電氣控制系統(tǒng)的作用下，通過油缸、油泵及液壓元件來完成各種過程工作，可實現(xiàn)自動壓緊、自動補壓及自動松開濾板等功能。

電氣控制部分：電控部分是整個廂式壓濾機的控制中心，它主要由變頻器、可編程控制器（PLC）、熱電電器、斷路器、空氣開關、中間繼電器、接觸器、電接點壓力表、按鈕開關及電源指示燈等組成，它是整個廂式壓濾機系統(tǒng)的控制中心，在PLC程序指令控制下完成從進料到卸料、濾布清洗等一系列工作過程。

卸料振打系統(tǒng)：由振打活塞（振打錘）、氣缸、軟氣管、電控閥門及行走小車等組成。

濾布清洗系統(tǒng)：由清洗大車（前后運行）、清洗小車（裝在清洗大車上，左右運行）、清洗桿（裝在清洗小車上，清洗桿的上下、四周有小孔）、軟水管、水泵、電控閥門等組成。

0.1?工作流程、原理

1.2.1?壓緊頭板

開動油泵，采取手動壓緊或自動壓緊，在PLC控制下，通過液壓系統(tǒng)將頭板壓緊，當達到設定壓力時，自動停止壓緊程序，進入過濾程序。

1.2.2?進料過濾

漿料通過料泵從廂式壓濾機頭板進料口進入濾室（由濾板與隔膜板構成）內(nèi)，漿料借助進料泵產(chǎn)生的壓力進行固液分離，由于過濾介質(zhì)（濾布）的作用，使固相留在濾室內(nèi)形成濾餅，液相（濾液）由水嘴排ft（再經(jīng)滴液盤ft口流向下道工序）。在過濾過程中，當各濾板間壓力低于設定值時，會自動補壓，避免料漿、濾液向外泄漏。

1.2.3?風（或水）壓榨

濾餅水分要求較高的工況，在卸料之前需進行壓榨，

進一步把濾餅中的水分排ft。壓榨有水壓榨方式和風

（壓縮空氣）壓榨方式2種，通過尾板上專用的壓榨進口，通入高壓水或壓縮空氣，并經(jīng)隔膜板將壓力均衡傳遞到濾布表面壓榨濾餅，將濾餅中水分進一步壓干，可得到水分≤25%的濾餅。

有的廂式壓濾機還設有反吹風裝置，即從廂式壓濾機頭板專用反吹口，通入壓縮空氣直接進入到進料通道，透過濾餅層，首先吹ft濾餅和進料通道中一部分水分，再進入壓榨程序，進一步壓榨，以此確保濾餅水分≤25%。

1.2.4?卸料、振打

卸壓、排水：當過濾程序完成時，會自動卸壓，頭板往后松開（后退）一點（不是完全松開），這是為了排ft濾板與隔膜之間的水，此時，油缸上電接點壓力表壓力數(shù)字指示為零。

卸料：當卸壓、排水完畢，在PLC程序控制下，頭板繼續(xù)往后退到設定位置自動停下，滴液盤開ft，轉入卸料程序，取、拉板系統(tǒng)開始工作。取板→拉板→振打（可選擇）→取板，周而復始，直到卸完最后一板濾餅才結束（如果有濾布清洗系統(tǒng)，則進入濾布清洗程序），此時液壓系統(tǒng)重新啟動，滴液盤進入，頭板重新壓緊，到此一個過濾工作流程結束。又進入到下一個濾機工作循環(huán)，回到進料、過濾程序，重新開始進料……依次進行。

振打：當卸料過程需要振打時，振打小車按卸料程序同步運行到第一板濾布吊桿上方，振打錘由上至下方向來回振打濾布吊桿中部，以達到振落濾布上的濾餅作用，由PLC控制振打次數(shù)和頻率。

1.2.5?清洗濾布

當卸料完畢，需要清洗時，由PLC控制進入濾布清洗程序，首先將頭板退到位，然后拉開第一塊濾塊，此時，清洗大車行走到第一板濾布前面，然后安裝在清洗小車上的清洗桿自動立起，接著清洗小車在清洗大車上左右行走。隨后，從清洗桿上下四周的小孔向外噴ft高壓水，對整塊濾布進行清洗，直到清洗設定時間到，接著自動放下清洗桿，小車行走到大車一端停下，然后取拉板機構拉開第二塊濾板，清洗大車行走到第二塊濾布面前，接著清洗第二板濾布，依此循環(huán)，直到洗完所有濾布，清洗車才自動停止，整個清洗過程由PLC指令控制完成。

?應用實例

0.1?GXZ-100/1000全自動廂式壓濾機

2.1.1?特點

GXZ-100/1000全自動廂式壓濾機，是一種從壓板、進料、壓榨、卸料（含振打）、取板、拉板及濾布清洗等操作，均按PLC程序指令自動完成的全自動化廂式壓濾機。在壓濾機設備正常運行過程中，無需人工干預、過濾效率高、安全可靠、節(jié)省人力物力，具有濾液清、濾餅水分低等特點。該壓濾機在來冶鋅系統(tǒng)過濾工序生產(chǎn)實際應用中效果顯著，在當時的背景條件下，是一種性能優(yōu)越的現(xiàn)代化過濾設備。

2.1.2?問題

問題一：濾布吊掛架裝置易變形，導致濾布上下移位、進料通道被部分堵塞，直接影響過濾效率，需要經(jīng)常調(diào)整吊架。

問題二：取、拉板小車軌道易變形，取、拉板小車在運行過程中經(jīng)常發(fā)生卡死現(xiàn)象，影響正常卸料。取、拉板換向裝置，剛性轉動，機械沖擊力大，設備故障略高。

問題三：清洗小車的清洗桿易刮到濾布，影響清洗進度。

2.1.3?改進

上述3種常見故障或設計缺陷，我們與設備生產(chǎn)廠家進行充分溝通，針對實際使用中存在的問題，做了相應的改進。

濾布吊掛架裝置易變形：取消了吊掛機構中的彈簧，把活動連接改為鋼性連接，但可隨時調(diào)整，從而解決了由于濾布上下移位導致進料通道被部分堵塞，直接影響過濾效率的問題。

取、拉板小車軌道易變形：針對這一問題，生產(chǎn)廠家在后期生產(chǎn)的同一型號廂式壓濾機中對小車軌道重新改進設計，更換了材質(zhì)，較好地解決了因軌道變形，影響正常卸料的問題。

取、拉板換向裝置故障：在后期生產(chǎn)的壓濾機中，在取、拉板換向設計上運用了PLC中高速傳感器，作為送鉤、拉板換向信號控制，從而使取、拉板機構發(fā)生故障率有所降低。

清洗桿易刮碰濾布：通過重新修正限位位置，重新設計調(diào)整PLC程序，準確控制清洗大車停靠位置，確保濾布清洗桿能剛好位于濾布與濾板之間的空間位置，經(jīng)多次試驗和生產(chǎn)實踐證實，問題得以解決。

0.2?XMZG205/2000-UK廂式壓濾機

2.2.1?特點

來冶鋅系統(tǒng)在2011年下半年開始使用XMZG205/2000-UK廂式壓濾機。它的大部分功能與GXZ－100/1000型號機型相同。主要優(yōu)點是取、拉板系統(tǒng)引用了變頻器控制技術，通過對PLC程序的調(diào)整和變頻器參數(shù)的簡單設置，把廂式壓濾機的取、拉板系統(tǒng)電氣控制從剛性到柔性進行轉變，使得取、拉板速度可調(diào)，電機啟動電流降低，從而機械沖擊力降低，電氣元件壽命延長，設備故障率降低，系統(tǒng)可靠性、安全性得以大幅提高，能基本滿足生產(chǎn)要求。

2.2.2?問題

問題一：XMZG205/2000-UK廂式壓濾機進料采用料泵，在實際使用中泵的故障率高、備件消耗大，導致維修成本高，壓濾機不能連續(xù)生產(chǎn)，產(chǎn)能有所降低。

問題二：該機只能在卸料中實現(xiàn)整機的局部自動控制，屬于一種間歇操作壓濾設備，不利于企業(yè)提高生產(chǎn)自動化控制水平。

2.2.3?改進

從多年生產(chǎn)實踐中總結經(jīng)驗可知，作為廂式壓濾機進料用的料泵，在長期運行中，泵的備件損壞非常大，維修成本高。我們針對這一問題，把用料泵進料改為料罐進料，即先將需要過濾的漿料打到料罐，然后給料罐加入壓縮空氣，通過壓力把漿料從料罐中壓進廂式壓濾機中，當配上電動閥門，就可實現(xiàn)自動進料，并減少泵的備品備件消耗。

?小結

綜上所述，GXZ-100/1000全自動廂式壓濾機是一種從壓板、進料、壓榨、卸料（含振打）、取板、拉板及濾布清洗等操作，均按PLC程序指令自動完成的全自動化廂式壓濾機，非常有利于企業(yè)提高生產(chǎn)自動化控制水平；而XMZG205/2000-UK是一種間歇性操作的加壓過濾設備，無法實現(xiàn)整機全自動化生產(chǎn)，只能在卸料程序中實現(xiàn)自動取板、拉板操作，完成自動卸料過程。除此之外，其他所有的過程控制，仍需依靠人工手動操作來完成。該廂式壓濾機與GXZ-100/1000全自動廂式壓濾機相比，缺少卸料振打及濾布清洗功能，無法實現(xiàn)整機自動化控制，在一定程度上不利于企業(yè)提高生產(chǎn)自動化控制水平。但是，XMZG205/2000-UK廂式壓濾機在取、拉板系統(tǒng)中引用了變頻器控制技術，使得壓濾機的取拉板電氣控制從剛性向柔性轉變，這一項改進在技術上是一個質(zhì)的飛躍，它使得廂式壓濾機取、拉板系統(tǒng)的機械、電氣性能得以大幅提高，設備故障率大為降低。筆者認為，如果能將以上2種型號壓濾機的設計理念綜合考慮，取長補短，重新設計一種新型全自動化廂式壓濾機，將有利于改進企業(yè)的固液分離工序，實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)過程控制，極大地提高生產(chǎn)效率。

廂式壓濾機運行管理與維護

廂式壓濾機投入運行后，必須按設備要求搞好廂式壓濾機的正常維護與日常管理工作，確保廂式壓濾機生產(chǎn)兩大過程控制指標（濾液、濾餅的質(zhì)量）在生產(chǎn)可控范圍（濾液質(zhì)量要求清亮、透明，含固量≤5%，濾餅水分≤25%），從而實現(xiàn)鋅冶煉生產(chǎn)的自動化，持續(xù)提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，使企業(yè)獲得較好的經(jīng)濟效益。

0.1?管理

廂式壓濾機的日常管理，主要是指為確保廂式壓濾機的正常運行，而制定ft的一些必要的管理制度，并經(jīng)常化的監(jiān)督實施所采取的一切措施。比如：廂式壓濾機的日常操作規(guī)程，廂式壓濾機維護巡檢制度，廂式壓濾機維、檢修規(guī)程，廂式壓濾機定期檢查、保養(yǎng)制度，廂式壓濾機維護和管理人員的技術業(yè)務素質(zhì)水準及必須具備的工作責任心等條款，均屬于廂式壓濾機管理的范疇。而重點應放在培養(yǎng)或配備高水準的廂式壓濾機設備管理專業(yè)人才上，它能確保廂式壓濾機在鋅冶煉生產(chǎn)應用中發(fā)揮重要作用，是達到設計預期效果的關鍵所在。

0.2?操作與維護

3.2.1?操作

操作是指崗位操作人員依據(jù)廂式壓濾機操作規(guī)程要求，對廂式壓濾機進行的正常操作，承擔維護、保養(yǎng)的義務和責任。同時，工藝技術管理人員應對廂式壓濾機

的操作和管理有足夠的認識并引起重視，能與機電技術管理人員密切配合，共同搞好廂式壓濾機的日常管理工作，以確保廂式壓濾機正常運行，在生產(chǎn)中發(fā)揮應有的作用。

3.2.2?維護

維護是指崗位操作人員和廂式壓濾機設備專業(yè)維修人員，對廂式壓濾機正常運行的日常檢查和維護工作。當廂式壓濾機設備ft現(xiàn)故障時，崗位操作人員有責任及時向機電技術管理人員或現(xiàn)場維修人員提供信息，反映廂式壓濾機設備平時的運行情況，并配合相關維修人員迅速排除故障，以便及時恢復生產(chǎn)；廂式壓濾機設備現(xiàn)場維修人員要按照有關管理制度，搞好廂式壓濾機的日常維護和檢修工作，做到正常巡檢和定期保養(yǎng)，確保廂式壓濾機正常可靠地運行。

結語

綜上所述，廂式壓濾機如果能實現(xiàn)整機全自動化控制，將有效地提高鋅冶煉生產(chǎn)自動化控制水平，對推動鋅冶煉技術進步，改善生產(chǎn)工藝技術指標，提高鋅冶煉金屬回收率，減輕一線冶煉工人的勞動強度，改善生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境，以及提高企業(yè)經(jīng)濟效益具有重大的現(xiàn)實意義。由于全自動化廂式壓濾機在生產(chǎn)中推廣應用，因此必將促進企業(yè)全體員工為適應對新設備操作、管理工作的需要，從自身實際ft發(fā)，加強對生產(chǎn)、科學技術的學習。鋅冶煉生產(chǎn)實現(xiàn)自動化和管理的科學化、程序化，將被提到企業(yè)管理層的高度。企業(yè)依靠科技進步，保證鋅冶煉生產(chǎn)持續(xù)、穩(wěn)定、高速發(fā)展。

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