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�Ƣ迎光��(f��)���州�?j��ng)巍峨压滤机有限公司官网�Q?
热门关键�?/b>�Q�全自动压��o(h��)机、压滤机

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大型高效自动压��o(h��)机及(qi��ng)脱水工艺研究

发布旉����Q?018/4/23 6:55:59  来源�Q?nbsp; 作者:(x��)

随着易选矿产资源的逐渐枯竭�Q�复杂难选和低品位矿石量增加�Q�磨矿粒度变得更�l�,��D���_����的脱水过滤变得越来越难。�ؓ(f��)解决难过滤矿物的�q���o(h��)�Q�一�U�高效的压��o(h��)�����开发出来�ƈ逐渐应用��C��(ji��n)选矿厂的�_�����q���o(h��)中。由于这�c�d��滤机在控制上都采用自动控制技术,一般称此种高效压��o(h��)��Zؓ(f��)自动压��o(h��)机�?br />  
    目前在我国选矿工业中得到成功应用的自动压��o(h��)机有多种�Q�如芬兰Larox公司开发的Lorox�Q�PF自动压��o(h��)机和北京矿冶研究总院开发的ZYLD自动压��o(h��)机等�?br />  
    北京矿冶研究总院早期研制的ZYLD自动压��o(h��)机,单块滤板面积�?.64m2�Q�最大单�����滤面�U?5m2�Q�已在陕襉K���ѝ��陕襉K��铜山铅锌矿等中小型矿山得��C��(ji��n)成功的应用,应用实践证明可以有效地处理细而黏的难�q���o(h��)选矿�_�����Q���o(h��)饼水分明显低于真�I����滤及(qi��ng)板框压��o(h��)机。但存在单台讑֤��q���o(h��)面积���,滤板�{�易损�g消耗大�Q�自动控制系�l�、��o(h��)板密���结构不够完善等问题�Q�如果不�q�行大型化研�I�和性能的进一步完善,���难以适应大型矿山难过滤矿物的�q���o(h��)�?br />  
    �����决以上高效压滤机在工业应用中出现的问题,本项目通过寚w��效脱水工艺、��o(h��)板大型化、压滤机自动控制技术、压滤过�E�控制优化等斚w��的研�IӞ��在ZYLD自动压��o(h��)机的基础上开发出�?ji��n)新型的BPF�p�d��自动压��o(h��)机及(qi��ng)脱水�pȝ���Q�单机最大过滤面�U�由原来�?5m2增大�?0m2�?br />  
    一、高效压滤脱水工艺的研究
 
    自动压��o(h��)��Z��个完整的工作�q�程包括�Q���o(h��)板合拔、入料压滤、机械压榨、风�q�Ӏ���o(h��)板拉开、卸饹{����o(h��)布清选等。对脱水起决定作用的�?ldquo;入料压��o(h��)”�?ldquo;机械压榨”�?ldquo;风干”�q�三个过�E��?br />  
    �Q�一�Q�入料压�?br />  
    滤板合拢形成滤室后,�q���o(h��)���液�q�入压榨板的隔膜和过滤板的��o(h��)布之间的滤室�Q�在压力作用下,液相透过滤布形成滤液排出压机�Q�固相被滤布截留形成滤查�Q�逐渐增厚形成滤饼。当滤饼增厚到适当厚度�Ӟ��停止压入�q���o(h��)���液�?br />  
    �q�个�q�程在将液压入��o(h��)室的同时���开始了(ji��n)守��o(h��)作业�Q�属于一个��o(h��)��D��滤的�q�程�?br />  
    物料性质�Ҏ(gu��)��阶段的媄(ji��ng)响较大。如物料�_�度、料���浓度等�Q�其中物料粒度是最基本的,而料���浓度显著地影响�q���o(h��)��d��。在低浓度时�Q�将液中的细颗粒易��滤布孔眼堵塞。高?g��u)��度�Ӟ���׃���怺��q�扰�Q�绝大部分颗�_�不能进入��o(h��)布孔��D��在其上成拱架桥�Q���滤孔在较长时间内不被严重堵塞。所以预选将料浆���羃�Q�可以�v到降低��o(h��)饼阻力,提高�q���o(h��)效率的作用�?br />  
    �Q�二�Q�压榨脱�?br />  
    压榨脱水的方式有多种�Q�应用最�q�泛的主要有两种方式�Q�一�U�是带压榨机的机械压榨脱��_(d��)��另一�U�是液力压榨脱水。这两种压榨方式的效果对比如�?所�C�,从图中可看到�Q�机械压榨曲�U�明显更陡,说明滤饼�l�过机械压榨后,辑ֈ�相同滤饼孔隙率的旉���明显�~�短。而液力压榨脱水要辑ֈ�相近的孔隙率旉������p��廉���好几倍。��o(h��)饼的水分随着孔隙率的减小而降低,所以机械压榨可以明昄���短��o(h��)饼的脱水旉����?/font>

�?  机械压榨与液力压榨试验曲�U?br />  
    �Q�三�Q�风�q�脱�?br />  
    在压榨完成后�Q���o(h��)饼的孔隙中仍�D�留有部分水分,�q�时���压�~�空气通入滤室�Q�穿�q���o(h��)��|���q�一步将滤饼中残(hu��)余水分带赎ͼ��q�就是风�q�脱水。风�q�可分三个阶�D�:(x��)�I�K��阶�D�,�|�换阶段和蒸发阶�D�,各阶�D늚�作用效果大致如图2所�C��?/font>

�?  风干脱水三阶�D?br />  
1�Q�穿透阶�D�;2�Q�置换阶�D�;3�Q�蒸发阶�D�;4�Q�气体突破点�Q?�Q���^衡点
 
    从图2中可看出�Q�穿透阶�D�|��液量最多。而后�q�入�|�换阶段、蒸发阶�D�c(di��n)��实际上�Q���o(h��)��D��液过�E�无法全部排除微�l�孔隙中的毛�l�水和以水化膜�Ş式存在于颗粒表面的液体。从�?中可看出�Q�在�I�K��阶�D늻�束后�Q���o(h��)饼的饱和度基本不再下降,滤饼水分已接�q�最�l�水分,而如果��(h��)�l�吹气风�qԌ��只会(x��)增加压羃�I�气的消耗量�?br />  
    所以,高效的压滤脱水工艺是�?ldquo;入料压��o(h��)”�q�程的基���上,通过增加“机械压榨”�?ldquo;风干”脱水�q�程�Q�以获得更低水分的��o(h��)饼和更高的作业效率�?br />  
    二、大型高效自动压滤机的研�I?br />  
    �Q�一�Q�高效压滤机的设计研�I?br />  
    高效压��o(h��)机是实现高效压��o(h��)脱水工艺的主体,所以,它首先必��能完成上述的高效脱水工艺。BPF自动压��o(h��)机的主要脱水�q�程如图3所�C��?/font>

�?  BPF自动压��o(h��)�����水过�E?br />  
    BPF自动压��o(h��)机的“入料压��o(h��)”采用���d��(j��)泉|��供过滤堆动力�Q�压力最高可�?MPa。采用的是隔膜压榨,属机械压榨的一�U�,如图3所�C�,在完成入料压滤后�Q�压�~�空气被通入到压榨板隔膜北面的压榨室�Q�推动隔膜挤压��o(h��)��|��滤饼孔隙率迅速减���,从而�v到快速脱水的作用。�ؓ(f��)�?ji��n)充分有效地把��o(h��)��g��的水挤压出来�Q�压榨压力应该尽量高�Q�考虑到密���等各方面因素,一般压榨压力控制在0.8�?.2MPa左右。完成压榨后�Q�压�~�空气从压榨板的入料品压入��o(h��)室,�q�入风干�q�程�?br />  
    此外�Q�BPF自动压��o(h��)机采用了(ji��n)滤板的整体拉开和合拔技术,可以明显�~�短滤板合拢和拉开旉����Q�提高单位过滤面�U�的处理能力。由于采用了(ji��n)滤板整体拉开技术,在��o(h��)板拉开后可以通过设计的高频振动卸��D���|�,使得協R��更�ؓ(f��)��d��。�ؓ(f��)强化�q���o(h��)介质的再生,BPF自动压��o(h��)�����设计�?ji��n)一套��o(h��)布的清选系�l��?br />     正是�׃��采用�?ji��n)以上几斚w��的技术,使得BPF自动压��o(h��)机的作业效率明显高�(sh��)��普通压滤机�Q�其��L���l�构如图4所�C��?/font>

�?  BPF自动压��o(h��)��Z��机结�?br />  
1�Q���o(h��)板;2�Q�振动架�Q?�Q�洗布装�|�;4�Q�机�Ӟ��5�Q�压紧机�?br />  
    �Q�二�Q�高效压滤机的大型化研究
 
    为适应大型矿山的难�q���o(h��)矿物的过滤,高效压��o(h��)机的单机�q���o(h��)面积必须���_��大,而一呛_��通过增加单机滤板数量势必�?x��)造成滤板的合拢拉开�{�辅助时间的廉����Q�从而降低单位时间的处理能力�Q�所以,只有加大单块滤板的过滤面�U�,滤板的大型化是解军_��滤机大型化的关键�?br />  
    �׃��入料�?qi��ng)压榨时滤室中压力最高达1MPa�Q�所以工作过�E�中滤板受着巨大的压力。ZYLD压��o(h��)机��o(h��)板在工业生��中有时会(x��)因两面受力不均而造成滤板���裂的现象,所以如果简单地加大滤板面积�Q�碎裂头号题���更为突出。�ؓ(f��)解决�q�一��N���Q�本��目主要从��o(h��)板的�l�构设计、��o(h��)板的材质�?qi��ng)加工工艺、��o(h��)板的密封方式�{�方面开展研�I��?br />  
    原ZYLD自动压��o(h��)机的滤板�l�构设计是一面压榨腔另一面过滤腔�Q�所以两面的工作性质不一��P���q�样一旦出现异常,很容易在两面产生较大的压差而将滤板剪切损坏�Q�ZYLD自动压��o(h��)机的使用实践也证明了(ji��n)�q�一炏V��而新型的BPF自动压��o(h��)机彻底解决了(ji��n)�q�一问题�Q�将压��o(h��)板拆分成�?ji��n)压榨板和过滤板两种板,每种杉K��用了(ji��n)双面对称的结构设计。压榨板�Q�两面都是压榨腔�Q�过滤板�Q�两面都是过滤室。这��h��块��o(h��)板两面的工作性质完全一��_(d��)��甚至可以联通,��׃��证了(ji��n)滤板两面的受力一��_(d��)��明显地改善了(ji��n)滤板的受力情��c(di��n)�?br />  
    ZYLD压��o(h��)机的滤板采用的是铔R��材质�Q�不但铸铁由于承受不�?ji��n)剪应力易碎裂,而且加工极�ؓ(f��)复杂�J�琐�Q���o(h��)板加工成本高�Q�针对以上问题,我们开发了(ji��n)增强聚丙烯材质��o(h��)板,采用模具压塑而成�Q��ƈ对增�����丙烯材质滤板�Q�采用模具压塑而成�Q��ƈ对增�����丙烯材质滤板�Q�采用模具压塑而成�Q��ƈ对增�����丙烯�q���o(h��)板进行了(ji��n)工业应用考察试验�Q�实践证明,此种滤板可以解决���裂�?qi��ng)加工成本高的问题,但在生��应用中发现增�����丙烯材质滤板耐磨性不�?qi��ng)铸铁��o(h��)板,风干�q�程中风蚀���损现象比较明显。针对以上实践中出现的问题,我们���金属及(qi��ng)聚丙�E�滤板的各自优点结合�v来,开发了(ji��n)金属与增�����丙烯�l�合式��o(h��)板,滤板骨架�?qi��ng)密���面采用金属及(qi��ng)增�����丙烯�l�合式��o(h��)板,滤板骨架�?qi��ng)密���面采用金属材质�Q���o(h��)道采用可方便更换的增�����丙烯注塑�Ӟ���q�样既解决了(ji��n)�q���o(h��)板耐剪应力�?qi��ng)耐磨蚀的问题,又简化了(ji��n)�q���o(h��)板的加工�Q�由于采用可更换滤道�Q���o(h��)板寿命也可明昑֚g长,目前已在工业中应用�?br />  
    随着滤板面积的增大,密封面也相应地变大,原来ZYLD压��o(h��)机的滤板密封采用�q�x(ch��ng)��式橡胉���膜密���,在��o(h��)杉K���U�小时的相对密封是有效的�Q�但在应用到大��o(h��)板的密封时发现矿���泄漏几率明显比以往(xi��n)的小面积

滤板大,针对此情况,我们采用�?ji��n)新的密���结构,开发了(ji��n)新的���胶隔膜�Q�不再采用��^面式密封设计�Q�而是在��o(h��)板密���面处增加类��g���q�宫式的密封设计�Q�工业实践考察证明�Q�新型的滤板密封方式效明显�?br />  
    正是�׃��以上几方面的�H�破�Q���得大面积滤板的开发得以顺利进行,针对目前实际需要,设计开发了(ji��n)单块滤板有效�q���o(h��)面积�?.0m2�?.2m2的BPF�Q?0�?qi��ng)BPF�Q?2新型滤板�Q�是原单块��o(h��)板有效过滤面�U?/font>

�Q?.64m2�Q�的2�?倍�?br />

滤板大型化技术的解决�Q��ؓ(f��)高效压��o(h��)机的大型化奠定了(ji��n)基础�Q�目前开发出的单机最大过滤面�U�可�?0m2。已在工业中应用的最大面�U�的压��o(h��)机是BPF�Q?0型,�q���o(h��)面积�?0m2�?br />  
    �Q�三�Q�高效压滤机自动控制�pȝ���?qi��ng)过�E�控制的优化研究
 
    高效压��o(h��)脱水�q�程除包�?ldquo;入料、压榨、风�q?rdquo;三个主要�q�程外,�q�包括压滤机滤板的合拢、卸料、��o(h��)布清�z�、��o(h��)板拉开�{�辅助过�E�,�q�程比较复杂�Q�而且相关的设备除�?ji��n)压滤机外还有入料离心(j��)��?ch��)、皮带输

送机、��o(h��)布清�z�用水�܇(ch��)、搅拌槽、气体压�~�机和气动阀门等辅助讑֤��Q�它们与压��o(h��)��Z��间都需要精���配合联动。所以靠人工��d��现这些这�E�的控制和设备的联动是几乎不可能的,必须有一个高效可靠的自动�?/font>

制系�l�来实现�?br />  
    压��o(h��)机的控制�pȝ��主要完成三方面的功能�Q�一是压滤机本��n的机械动作的�_����性控制。二是对周边辅助讑֤�的联动程序控制。三是对入料、压榨、风�q�Ӏ�卸饼和�z�布�{�主要和辅助脱水�q�程实现��序控制和控

制参数的调整、故障监���等�?br />  
    BPF自动压��o(h��)机的自动控制�pȝ���?ldquo;�E�序控制”�?ldquo;人机交互”�?ldquo;逻辑控制�?sh��)�\”�?ldquo;信号采集”�?ldquo;甉|��信号转换”�?ldquo;执行机构”�?ldquo;故障监测诊断”七大部分�l�成。控制参��C��互界面如�?所�C��?/font>

�?  BPF自动压��o(h��)机控制参数调整界�?br />  
    在设备的�q��{�q�程中,�?ldquo;入料���度”�{�浆液条件或�q���o(h��)的指标要求发生变化时�Q�由操作人员通过�?的操作界面及(qi��ng)时修正主要控制参敎ͼ�以保证压滤脱水指标和作业效率�?br />  
    目前压��o(h��)脱水�q�程控制参数的设定和修正主要是由操作人员�Ҏ(gu��)��自��n的经验和知识来进行的。由于不同的人经验不同,�Ҏ(gu��)����D��压��o(h��)脱水作业指标和效率的波动。而压滤过�E�主要控制参数的最优值是保持�?/font>

水作业高效运行的关键。显�?d��ng)���仅依靠操作�h员的�l�验是不可能求得�q�组最优值的�?br />  
    �׃��人工���经�|�络��h��模拟�����思维和自学习(f��n)的功能,本项目将人工���经�|�络模型建模技术应用到�?ji��n)压滤脱水过�E�控制的优化研究中,首先建立��L(f��ng)���l�网�l�的仿值模型实现指标的预测�Q�在此基���上研�I�了(ji��n)一

�?ldquo;循序��M��”的压滤过�E�控制参数的��M���Ҏ(gu��)���?br />  
    建模�?qi��ng)寻优程序在MATLAB软�g环境中编制运行,选用RBF�Q�径向基函数�Q�神�l�网�l�进行徏模,�l�果证明模型仿真��D��够很地��D��实际��|��模型的��D���_�ֺ�高。通过设计的寻优方法,可以相应得到不同入料

条�g下的最优控制参数倹{�?br />  
    三、工业应�?br />  
    BPF自动压��o(h��)机的压��o(h��)�׃���pȝ��如图6所�C�,�pȝ��主要由料���浓�~�设备(可选)(j��)、入料设备、压滤机、��o(h��)��D��送及(qi��ng)压羃�I�气制备讑֤��{�组成。料���先�l�浓密机���羃�Q�然后进入搅拌槽�Q�再��q���?j��)��?ch��)泵入压��o(h��)�����

行过滤脱��_(d��)��脱水完成后,拉开滤板�Q�启动皮带输送机�����o(h��)饼送往(xi��n)�_����仓,拉开完毕后,振动協R��机构自动启动�怸��D�残(hu��)留��o(h��)渣,随后�Ҏ(gu��)��控制�pȝ��的设定进行洗布或直接入入下一个压滤周期�?/font>

�?  BPF自动压��o(h��)�����水系�l?br />  
    目前已有BPF�Q?、BPF�Q?6、BPF�Q?2、BPF�Q?6、BPF�Q?0自动压��o(h��)机在选矿厂的脱水�q���o(h��)中得到成功的应用�?br />  
    内蒙古某铜矿处理原矿3000t/d�Q�磨矿细度�ؓ(f��)�Q?4μm�?5%以上�Q�日产铜�_����200�?00t�Q�原采用的是三台外��o(h��)式真�I����滤机对精矿进行过滤。�ؓ(f��)提高脱水效率�Q�该矿厂�?005�q�采用了(ji��n)1台BPF�Q?0自动�?/font>

机用于替代一台真�I����滤机。改造后滤饼水分由原来真�I����滤机�?5.0%降低�?.0%左右�Q�单位过滤面�U�处理能力达�?50�?50kg/m2·h�?br />  
    四、结�?br />  
    围绕我国大型矿山和难�q���o(h��)矿物的脱水难题而展开的大型高效压滤机�?qi��ng)脱水工艺的研究�Q�通过寚w��效脱水工艺的研究、��o(h��)板的大型化研�I�、压滤自动控制系�l�的研究�?qi��ng)压滤过�E�控制参��C��化的研究�Q�成功开

发出�?ji��n)一套高效的压��o(h��)脱水工艺�pȝ��和BPF自动压��o(h��)机,�q�在工业中得��C��(ji��n)成功的应用,压��o(h��)滤饼水分辑ֈ�8.0%左右�Q�单位面�U�处理能力右�?50�?50kg/m2·h�Q�指标及(qi��ng)作业效率明显高�(sh��)��真空�q���o(h��)�?qi��ng)普通压�?/font>

机,�������x(ch��ng)��国大型矿山难�q���o(h��)矿物的脱水找��C��(ji��n)一条有效可行之路�?/font>