60m盤式真空過濾機控制方案的改進

60m盤式真空過濾機控制方案的改進

1充填過濾系統(tǒng)使用過程中存在的問題永平煤礦選擇廠是20世紀70年代末建成的一個大型礦山開采廠。1984年開始生產(chǎn)，每天處理1萬噸原礦。選廠精礦過濾系統(tǒng)除包括主要設備過濾機外,還包括真空泵、壓風機和自動排液裝置等輔助設備。因此精礦過濾效果的好壞不僅與主要設備有關,還與輔助設備有關。永平銅礦選礦廠過濾系統(tǒng)原選用的主要設備和輔助設備在使用過程中存在諸多問題。選礦精礦工段針對存在問題,分別作了改進,取得了良好的效果。2風機組成和運行問題永平銅礦選礦廠精礦過濾系統(tǒng)由盤式真空過濾機、自動排液裝置、水環(huán)式真空泵和水環(huán)式壓風機組成,如圖1所示。由于本廠選用的60m2盤式真空過濾機是首批投入生產(chǎn)單位使用的產(chǎn)品,因此,投入運行以來,存在過濾卸礦效果不佳、過濾機主軸調(diào)速適應性差、自動排液裝置故障頻繁、濾板濾孔易堵塞等問題。不僅過濾效果差,而且一度曾影響生產(chǎn)的正常進行。2.1動控制桿工程60m2盤式真空過濾機瞬時吹風系統(tǒng)控制閥原設計采用機械式控制閥(由主軸上同步圈帶動控制桿),由于主軸轉(zhuǎn)速低,控制閥進風口與出風口接通速度緩慢,導致風閥不靈敏,風力不集中,從而影響卸礦效果。另外,由于控制閥結構復雜,調(diào)整不便,故障較頻繁,常使過濾機卸礦區(qū)連續(xù)吹風,既浪費風量,又損失風壓。瞬時吹風系統(tǒng)改進前后原理圖見圖2。2.2帶子段接口系統(tǒng)電路特點盤式真空過濾機主軸驅(qū)動電機原選用的是可調(diào)速的變級四速異步電機,電機定子繞組接線方式的變化,是通過電機外部多個接觸器及時間繼電器的組合來實現(xiàn)的。由于電器多,線路復雜,故障發(fā)生頻率高,維修難度大,每次換檔需停機,操作不便。另外,由于只能提供四個速度,不能很好地適應生產(chǎn)工藝要求。2.3排液裝置的調(diào)整60m2盤式真空過濾機排液裝置原設計為浮桶杠桿式自動排液,結構和工作原理見圖3。該自動排液裝置利用過濾系統(tǒng)內(nèi)部的負壓和濾液產(chǎn)生的浮力之間的平衡與不平衡,周期性地自動放出濾液。工作過程為:右邊排液箱與氣水分離器的通路被橡膠閥隔絕,空氣閥頂起,使排液箱內(nèi)形成正壓,關閉上部小排液單向閥,箱內(nèi)積存的濾液靠自重從排液箱單向閥流出,同時,左邊排液箱里的橡膠閥打開,空氣閥關閉,排液箱內(nèi)形成負壓,排液箱單向閥靠大氣壓關閉,小排液單向閥打開,氣水分離器中的濾液通過小排液單向閥流入排液箱內(nèi)。隨著流入濾液的增加,浮桶所受的浮力增大,當其大于右邊浮桶的向上壓力時,通過杠桿作用,使左右兩邊工作狀態(tài)相互轉(zhuǎn)換。由于閥多,且浮桶和各種閥等配件長期浸泡在氣、礦漿中,多年的使用情況表明,這套排液裝置存在下列不足:(1)浮桶上面易積礦,且破后易漏礦漿,造成兩邊浮桶不平衡。(2)平衡桿以及浮桶間銷子的磨損,會導致氣閥泄漏。(3)單向閥、橡膠閥多,且都在排液箱內(nèi),長期浸泡在礦漿中。(4)浮桶易擺動,致使密封不嚴。由此經(jīng)常引起排液失控,產(chǎn)生跑污現(xiàn)象,加劇了真空泵及其他一些配件不必要的磨損,造成系統(tǒng)內(nèi)真空度下降,只能達到0.04～0.05MPa。2.4大量的石灰乳和斜進行的過濾永平銅礦是一個以銅、硫為主的多金屬礦,選廠產(chǎn)出的最終產(chǎn)品是銅、硫精礦。為使銅、硫分離得更好,選廠在生產(chǎn)過程中使用了大量的石灰乳。這些細而粘的小顆粒積聚在銅、硫精礦中致使過濾困難,加上硫精礦含硫又高(均在43%以上),因而不但容易堵塞濾板的濾孔,而且在濾板的表面也易產(chǎn)生化學反應,生成諸如碳酸鈣之類的化合物粘附在濾板上,造成濾板透氣性差。上述問題,不僅影響了過濾機的過濾效率,而且給工人清理濾板(鑄鋁)帶來極大不便,費工費時,效率低下,甚至使濾板遭到損壞。3過濾系統(tǒng)的改進和效果鑒于上述不足,選礦廠對原有的過濾系統(tǒng)進行了下列改進。3.1改進的風閥單元1996年4月技術人員針對過濾機過濾卸礦效果差的問題進行了改進,采用行程開關取代控制閥,與兩個電磁閥組合,見圖2改進后所示。用它來控制風閥的開閉,取得了良好的效果。1997年初,考慮到行程開關的使用壽命問題,又選擇了LJ38A4-18-J/EZ接近開關替代行程開關。使用至今,效果顯著,不但減少了壓風機的開動臺數(shù),而且通過改進前后比較,濾餅吹落率由原來的80%,提高到目前的95%以上,濾餅水份明顯下降,臺時效率也有明顯提高,經(jīng)濟效益顯著。3.2電機轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速為使調(diào)速靈便,擴大調(diào)速范圍,1997年初,選廠利用原變級電動機與變頻調(diào)速器配合實現(xiàn)無級調(diào)速。根據(jù)電機特點及生產(chǎn)工藝要求,設定上、下限頻率(也即轉(zhuǎn)速),電機可在不停機的情況下,在其間任一速度上調(diào)節(jié)。這樣,不僅可充分滿足生產(chǎn)工藝的需要,提高過濾效率,而且還有利于節(jié)電。使用以來,穩(wěn)定性好,維修量大大減少。3.3確定自動排液裝置自動排液裝置作為脫水系統(tǒng)的重要輔助設備,在我國許多礦山的使用并不理想,氣水分離器方面存在許多不足,永平銅礦的生產(chǎn)實踐也不例外。為此,選礦廠對原有的自動排液裝置進行了如下改造:取消浮桶、平衡桿、小排液彎頭,增加兩個小過渡液箱、一個五通閥、電磁閥、時間繼電器等。改造后的排液裝置結構和工作原理示意圖見圖4。改進后的裝置,由電氣控制電磁鐵,采用時間繼電器。一般情況下,如果電磁閥整定時間過長,由于排液箱容積有限,當排液箱濾液過多,自重大于氣壓時,濾液未到時間便會沖開排液閥,造成排液失控;另外,若氣水分離器內(nèi)濾液過多,濾液易進入真空泵,造成真空泵跑污。對永平銅礦選廠來說,當時間繼電器大于150s交替工作時,會出現(xiàn)上述情況。但如果時間過短,排液頻繁,則又影響系統(tǒng)真空度。因此,最后確定時間為120s左右。在繼電器通電120s內(nèi),電磁鐵吸上,帶動五通閥軸,使真空管與右吸氣管連通,在右排液箱內(nèi)形成負壓,大排液單向閥關上,而小排液單向閥打開,濾液流人右排液箱內(nèi);同時,真空管與左吸氣管隔絕,左排液箱積存的濾液靠自重從大排液單向閥流出。反之,繼電器斷開的120s內(nèi),電磁鐵掉下,真空管與左吸氣管連通,而與右吸氣管隔絕,右排液箱排液,如此120s間隔交替排液。自動排液裝置改造后,具有如下特點:(1)取消了該裝置中的浮桶、小排液彎頭和平衡杠桿等部件,每年可節(jié)省材料費用達3000元。(2)系統(tǒng)內(nèi)真空度提高了0.01MPa,使真空度可達到0.05～0.06MPa,對降低濾餅水分起到了一定的作用。(3)改進后,濾液很少進入真空泵,減少了不必要的磨損,使真空泵的使用壽命延長了近一倍。(4)適應性廣。如果過濾作業(yè)條件(如礦石性質(zhì)、濾液量)變化,可根據(jù)排液箱內(nèi)濾液自重在一定時間間隔內(nèi)增大或減少的變化,對時間繼電器整定時間作出相應調(diào)整。(5)實現(xiàn)了排液正常、自動控制,提高了設備運轉(zhuǎn)率,改善了工作條件,大大減輕了工人的勞動強度,減少了維修工作量,年節(jié)約500多個工班。3.4酸洗池的建立為提高過濾效率,在對過濾系統(tǒng)逐步進行改造的同時,還在生產(chǎn)過程中強化管理,采取了切實可行和行之有效的措施。經(jīng)多次試驗,于1997年開始在過濾廠房內(nèi)建立一個酸洗池(濃度為10%左右的鹽酸),定期檢修濾板、更新濾布。檢修時,裝上備用濾板,換下的濾板浸泡在酸洗池內(nèi),經(jīng)48h浸泡后吊出再用清水沖洗,清洗效果很好。4降低原材料消耗對過濾系統(tǒng)的改進和改造,