0引言

新疆天業(yè)研究院（天業(yè)院）使用天業(yè)集團電石廠生產(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，使用壓濾機為一級干燥，在使用中根據(jù)生產(chǎn)條件，總結(jié)并改進了壓濾機的步序，提高了運行的穩(wěn)定性。

1壓濾機filter press是利用一種特殊的過濾介質(zhì)，對原料施加一定的壓力，使得液體滲析出來的一種常用固液分離設(shè)備。18世紀初壓濾機應(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)。壓濾機由機架、壓緊機構(gòu)和過濾機構(gòu)組成。壓緊機構(gòu)可分為手動壓緊、機械壓緊、液壓壓緊3種，常用的機構(gòu)是液壓壓緊機構(gòu)。過濾部分由整齊排列在主梁上的濾板和夾在濾板之間的過濾介質(zhì)（濾布）組成。過濾開始時，濾漿在進料泵的壓力作用下，經(jīng)止推板的進料口進入各濾室內(nèi)，濾漿借助進料泵產(chǎn)生的壓力進行固液分離。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，對濾餅進行洗滌；若需要含水率較低的濾餅，可以使用膜板隔板組合板，在進漿結(jié)束后進入壓榨工序，在壓榨泵加壓作用下進一步脫水，同時可增加吹餅工序，從洗滌口通入壓縮空氣，透過濾餅層，吹出濾餅中的一部分水分。過濾板材質(zhì)通常選用增強聚丙烯壓濾機濾板和鑄鐵過濾板。其中，增強聚丙烯壓濾機濾板具有化學(xué)性能穩(wěn)定，耐壓、耐熱、耐腐蝕、無毒、重量輕、表面平整光滑、密封好和易洗滌等特點。

2壓濾機在天業(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臺壓濾機用于初級漿液脫水。將碳酸鈣漿液壓濾脫水，脫水后的濾餅經(jīng)過破碎進入下一級干燥設(shè)備。所用設(shè)備為隔膜式壓濾機，中心進漿，濾板是明流下排水的類型，有壓榨功能，中心孔反吹，防止中心孔進漿堵塞。過濾過程：濾板壓緊處于保壓狀態(tài)，中心進漿，在濾室內(nèi)形成濾餅，當上漿壓力達到上限，濾餅厚度達到最大時，停止上漿，反吹中心孔，將中心吹通，進入壓榨階段。在壓榨泵加壓作用下，濾餅被壓實，進一步脫水。脫水完成后濾板松開，進入卸餅操作。濾餅經(jīng)過破碎后進入下一級的干燥設(shè)備。

3壓濾機使用中存在的問題和解決方案

3.1存在的問題（1）壓濾機系統(tǒng)本身操作動作穩(wěn)定，設(shè)備運行可靠。但經(jīng)過壓濾后的濾餅水分高，壓濾后形成的濾餅粘板嚴重，卸餅時需要人工輔助清理濾布表面的粘料。人工清理時，需要暫停程序，清理好后，再啟動程序，每一片濾餅均要檢查清理干凈，否則會造成下次上漿時夾料板間跑漿。人工暫停，清理再啟動，人工勞動頻次高，人員清理板面效果不好時，會在下一循環(huán)時加劇水分下降，造成生產(chǎn)效率下降。（2）卸下的濾餅因含水分高，破碎困難，在輸送時黏附輸送皮帶表面，進入下級設(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)品水分超標時，需要停機，對粘壁的設(shè)備經(jīng)行表面清理。清理后的設(shè)備換熱效果好，但是由于進料水分高，粘壁的現(xiàn)象嚴重，需對設(shè)備不定時的清理，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)帶來不穩(wěn)定的因素。

3.2解決方案降低員工的勞動強度和保證產(chǎn)品的水分指標穩(wěn)定性是亟需解決的問題，應(yīng)通過改進優(yōu)化方案來解決。

3.3濾餅水分高是引發(fā)問題的根本原因?qū)⒃蠘悠匪蛷S家做壓濾實驗，驗證不同工藝參數(shù)下，濾餅水分的變化，并確認濾布的選擇沒有問題。廠家給出的改進工藝條件如下。（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?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)廠家給出的改進工藝條件，首先調(diào)整穩(wěn)定壓榨壓力：原安裝的壓榨系統(tǒng)使用多級高壓泵，壓榨時人工手動控制泵出口的回流閥門，根據(jù)壓力上升情況，前期關(guān)閉回流閥，壓力上升后調(diào)整回流閥門開度大小，達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：在泵出口管線上安裝壓力變送器，回流管線上安裝調(diào)節(jié)閥，使用PID控制調(diào)節(jié)器控制調(diào)節(jié)閥的開度，實時調(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程原成套機組上沒有吹餅的設(shè)備和管線，機型是隔膜型，濾板是明流下排水的類型。按照廠家給出的意見更換所有的隔板和濾布，采用上角進氣反吹，下角排水的模式，隔板使用上四角開孔，上兩角孔進氣反吹，下兩角孔排水，濾布根據(jù)情況開角孔，每臺機組需要更換一半的濾板（隔板全換，膜板不換）。根據(jù)實際情況采用現(xiàn)有的隔板，上下翻轉(zhuǎn)，使用原排水口，改為進氣和排水公用口，在進漿和壓榨前期作為排水口使用，吹餅時，作為進氣口使用，排水從膜板的排水口排除。增加上部的進氣和排水管線，及相應(yīng)的操作閥門。反吹時間根據(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卸餅時的取板和拉板控制，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程序。清理一片濾餅需要人工操作2次拉桿暫停和啟動。由于每個操作人員的熟練程度不一，故卸餅的間隔時間不一致，時常出現(xiàn)輸送皮帶堆料和走空的現(xiàn)象。改進方案：在取板的電氣控制中增加一步時間延時，使用時間繼電器控制，在拉板到位去取板時延時動作，保證操作人員有足夠的時間清理完成；操作人員只需把控好清理檢查濾布時間即可，時間不夠時可拉動暫停和啟動拉桿；減少人員的手動操作，降低勞動強度，提高處理效率。

4壓濾機改進方案的實施（1）對壓榨壓力變送器、回流調(diào)節(jié)閥和調(diào)節(jié)控制器安裝到位，同時對PID調(diào)節(jié)參數(shù)整定。保證了不用人員參與，自動調(diào)節(jié)，不低壓運行，也不會出現(xiàn)高壓危險。壓力到設(shè)定值后穩(wěn)定運行，泵不憋壓，平穩(wěn)運行。（2）對所有的隔板經(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，與新增的排水和進氣管線連接，保證濾板靈活移動的同時實現(xiàn)進氣和排水的功能，對濾布經(jīng)行翻轉(zhuǎn)處理。操作時，進入壓榨工序后，間隔一定時間后，隔板上端排水改為進氣，實現(xiàn)對濾餅的吹風操作。吹風時間根據(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，增加一個延時繼電器，PLC輸出取板指令后，到達延時時間取板繼電器開始動作，保證人員有足夠的時間清理檢查濾布，通過延時繼電器的時間控制達到濾餅的卸餅時間一致，從而有效保證后續(xù)負荷的連續(xù)穩(wěn)定。

5改造后的效果壓榨壓力回流調(diào)節(jié)閥的自控實現(xiàn)，避免了人員的參與，實現(xiàn)了壓榨壓力的穩(wěn)定運行，有效降低了勞動強度，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，實現(xiàn)了濾餅水分的有效控制。