0引言

煤泥脫水一直是選煤廠的關鍵工序，壓濾機是選煤廠最重要的機械設備，其作用首先是將固液進行完全意義上的分離，保證在分離之后還能回收利用，最終達到降低濾餅中含水量的要求。目前應用的加壓過濾技術是世界上先進脫水技術之一，將過濾機置于封閉的加壓倉內，通過在加壓倉內充入加壓空氣，僅通過空氣壓力作用和離心原理實現(xiàn)物料的脫水分離，使用壓縮空氣和物料的密度進行脫水，脫水效果好，脫水成本較低。國內大多數(shù)選煤廠使用的壓濾機，此類壓濾機長時間使用后，已逐步暴露出脫水工藝方面的許多問題:壓濾后產(chǎn)品含水率較高、脫水設備故障率高、運行成本較高等。筆者通對選煤廠傳統(tǒng)脫水工藝的分析，基于壓濾機的基本結構特點和原理，針對當前脫水工藝和設備存在的問題提出了優(yōu)化改進方案，通過實踐應用表明，該套脫水工藝技術脫水效果明顯，降低了產(chǎn)品含水量，取得了良好的應用效果。

1傳統(tǒng)壓濾脫水工藝技術與設備

1．1傳統(tǒng)filter press脫水工藝技術概述壓濾脫水工藝是選煤廠生產(chǎn)過程中關鍵環(huán)節(jié)，主要是利用泵和壓縮空氣(利用空壓機提供空氣) ，將固液將固液兩相組成的礦漿在壓力差的作用下，將液體從固體中析出，實現(xiàn)固液的兩相分離，從而將固體中的水分進行分離。壓濾機脫水工藝系統(tǒng)組成如圖1。

圖中，通過空氣壓縮機16提供動力源，通過電控系統(tǒng)對各個環(huán)節(jié)進行控制，將壓濾機最終提取出的水用于再次循環(huán)利用，整個動作過程是由自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)。核心是采用壓縮空氣作為給料系統(tǒng)的動力來源，一方面空氣動力可以取之不盡，另一方面采用空氣動力不會對環(huán)境造成污染，速度更快，通過壓濾機可得到循環(huán)水進行再次利用。傳統(tǒng)的壓濾脫水工藝技術主要是采用壓力差進行固液分離，存在分離不徹底的問題，在固體中摻雜有少量的液體無法全部排出，所以最終會影響脫水后的煤粉質量。

1．2壓濾機結構與工作原理壓濾機是選煤脫水工藝中保證最終產(chǎn)品含水率和產(chǎn)品質量的最關鍵機械設備，目前國內在加壓過濾系統(tǒng)中采用的壓濾機。主要 由 濾 板、液 壓 系 統(tǒng)、壓 濾 機 框、濾 板傳輸系統(tǒng)和電控系統(tǒng)等幾部分組成。圖2所示為壓濾機設備基本結構組成圖。

壓濾機在加壓過濾中是通過加壓將固液進行分離，將煤泥轉變?yōu)闉V餅。通過將煤泥初步的擠壓將內部的水排出，濾漿在進料泵的推動下，通過止推板進入各個濾室內利用壓力作用實現(xiàn)固液分離。利用空氣壓縮機產(chǎn)生較大壓力的空氣，通過強大的空氣流將壓濾后的煤餅中細小的空氣帶出，最終得到較為干燥的煤餅。但是現(xiàn)有的壓濾系統(tǒng)在實際運行過程中，存在間隙較大 的 問 題，由此得到的產(chǎn)品自身含水量較高，且部分產(chǎn)品受到的空氣壓力不均勻。

2脫水工藝技術優(yōu)化方案通過對現(xiàn)有壓濾脫水工藝和設備特點進行分析得出，目前壓濾工藝技術和設備存在的問題主要有以下幾點:

①Coal Preparation Plant Filter Press脫水設備長時間運行導致零部件磨損比較嚴重，故障頻頻發(fā)生，故障率比較高;

②壓濾脫水效果不好，產(chǎn)品含有水分比較大，導致產(chǎn)品在實際輸送過程中損失較大;

③傳統(tǒng)壓濾機需要頻繁更換使用過濾網(wǎng)等部件，設備運行成本較高。針對當前壓濾機脫水工藝技術存在的問題，結合企業(yè)實際生產(chǎn)中對壓濾機脫水工藝改進和優(yōu)化的需求，提出了脫水工藝技術優(yōu)化方案，主要從風能角度、濾布材料和入料工藝等方面進行了優(yōu)化，具體重點和效果主要如下所述。

(1)降低風能損耗。采用空氣壓縮機作為動力源，風管與過濾板之間的距離將會影響脫水效果，距離越近，對于水分的排出越有利。針對壓濾機而言，中部的濾板距離風管的位置比較遠，當風傳輸?shù)焦艿乐虚g位置時，風力相對會比較弱，此時浮煤中的水分無法得到有效排出。針對此問題，需要均衡濾板的過濾效果，減少兩側的濾板排水孔數(shù)量，高風壓的損耗會有所降低，可有效降低風能損耗。改 進 傳 統(tǒng) 的 工藝，實現(xiàn)吹風和壓濾兩個工序同時進行，可以有效改善壓濾機 脫 水 效 果，提 高 透 水 透 氣 性，降 低 水 分 的含量。

(2)定期更換濾布材質。濾布是保證壓濾機過濾效果的重要環(huán)節(jié)，設備在最初運行時采用廠家標配的復合型濾布，這種濾布受自身材質影響，當煤粉經(jīng)過時容易引 起 粘 煤，長時間運行出現(xiàn)壓濾不嚴實情況，對于排出水分很不利。所以需要及時更換濾布，單絲濾布可以解決壓濾不緊實的情況，單絲濾布在性能上可以實現(xiàn)復合濾布的所有功能，更容易清洗，濾布不容易被堵塞，能夠起到良好的過濾效果。

(3)優(yōu)化入料工藝。目前壓濾機是一次兩側入料，在完成一次入料后受到濾餅自身結構影響，整體透水性能不佳，采用傳統(tǒng)兩側入料形式會導致部分殘留物料留在入料孔內，無法實現(xiàn)清空，最后在卸料時會帶入殘留物料影響精煤含水量。改進傳統(tǒng)入料工藝，單側入料，多次入料，兩次壓榨，一方面可以提高精煤的質量，同時也會在兩層粗顆粒之間形成透水層，降低積孔內的殘料，可以更好地進行水分過濾，提高壓濾效率，保證最終精煤的質量。(4)混合攪拌，均勻入料。傳統(tǒng)的入料方式，不考慮物料的粒度，粗細顆粒之間分配比例不均勻，直接進入精煤池后相同質量的樣本含有的水分存在差異。為此，可以利用空氣壓縮機提供動力，增加攪拌裝置，將入料的粗細顆粒攪拌均勻，通過以上工藝設計和優(yōu)化，可以保持最終精煤含水量在一個相對可控的穩(wěn)定范圍內，提高精煤的產(chǎn)量和質量。

3應用效果對比分析針對傳統(tǒng)選煤廠壓濾機脫水工藝問題，其中重點對入料、濾布和攪拌裝置等方面進行調整優(yōu)化，通過實施以上優(yōu)化方案，解決了最終精煤含水量較高，產(chǎn)品質量不穩(wěn)定的問題。對比工藝優(yōu)化前后設備運行情況實驗數(shù)據(jù)得到如表1所列的分析結果。通過分別使用2臺編號1號和編號2壓濾機，統(tǒng)計改造前、后的精煤水分含量檢測5組數(shù)據(jù)，最后求平均值，優(yōu)化后壓濾機的精煤水分含量明顯降低，對2臺壓濾機進行10次檢測均得到了相同的結果，平值中也可以得出1號壓濾機在優(yōu)化前為26．4%，優(yōu)化后變?yōu)?9．6%，精煤含水量差值為6．8%，精煤的水分含量高品質精煤的含水要求，取得良好的應用效果。

4結語針對選煤廠傳統(tǒng)加壓過濾系統(tǒng)差、含水量高、脫水效果差等問題，通過壓濾機脫水工藝技術和設備應用實踐，提出壓濾機脫水工藝技術優(yōu)化方案，包括降低風能損耗、定期更換濾布材質、優(yōu)化入料工藝和次數(shù)等方法。采用2臺壓濾機、單臺設備實測10組數(shù)據(jù)，對比分析了脫水工藝技術優(yōu)化前、后的精煤含水量，結果表明采用優(yōu)化后的方案，精煤的含水量明顯降低，產(chǎn)出的精煤能夠滿足質量要求，同時，也驗證了工藝技術優(yōu)化方案的正確性，對于提高選煤廠的精煤產(chǎn)量和質量具有重要的參考價值和意義。

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