板框廂式隔膜壓濾機
寧鋼轉(zhuǎn)爐OG泥壓濾機現(xiàn)況介紹
寧鋼OG泥處理流程簡介
寶鋼集團(tuán)寧波鋼鐵有限公司擁有450萬噸煉鋼產(chǎn)能。煉鋼煙氣除塵采用濕法（OG）工藝，其煙氣除塵水循環(huán)過程中會產(chǎn)生大量的污泥,該污泥固體成分含鐵量達(dá)50%左右，是很好的燒結(jié)和煉鋼原料,稱為粗顆粒和OG泥?，F(xiàn)寧鋼月產(chǎn)生OG泥和粗顆粒月10000t，其中OG泥8000t。
來自煉鋼煙氣除塵濁循環(huán)水系統(tǒng)一文、二文的排水流至粗顆粒分離機，去除較大的顆粒。然后再流入斜板沉淀池沉淀，出水（懸浮物≤100mg/L）流入熱水井，再經(jīng)冷卻后回用。斜板沉淀池下部泥漿由螺旋輸泥機將污泥經(jīng)排泥溝排入泥漿調(diào)節(jié)池，攪拌后由泥漿泵加壓送至板框壓濾機進(jìn)行脫水處理。
寧鋼OG泥板框壓濾機現(xiàn)況
寧鋼OG泥脫水使用6臺橡膠濾板板框壓濾機，設(shè)備于2003年到貨，2007年安裝運行至今?，F(xiàn)設(shè)備維護(hù)不佳，銹蝕嚴(yán)重，橡膠濾板老化、變形、自動控制系統(tǒng)失效。造成操作困難，運行周期增加，OG泥餅含水率偏高，經(jīng)常噴泥，車間環(huán)境差。為了滿足生產(chǎn)需求并保證OG泥轉(zhuǎn)運“不落地、不滴灑、不粘車”，急需進(jìn)行技術(shù)改造。
1.1?寧鋼OG泥板框壓濾機改造的初步形成
初步形成了兩種改造方案：
“橡膠濾板改進(jìn)方案”，利用原有設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)。
“更換增強聚丙烯濾板方案”，原計劃只更換濾板，試驗中發(fā)現(xiàn)因增強聚丙烯濾板要求的液壓鎖緊力遠(yuǎn)高于橡膠濾板，易噴泥。必須整體更換新的增強聚丙烯濾板壓濾機。
針對兩種改造方案進(jìn)行了進(jìn)一步調(diào)查和論證。
國內(nèi)OG泥壓濾機現(xiàn)況調(diào)查
國內(nèi)OG泥用途及脫水要求
對6家鋼廠進(jìn)行了調(diào)研。OG泥用于壓球（轉(zhuǎn)爐回用）和外賣時，要求含水率20%以下。OG泥脫水后均不能達(dá)到20%以下，除杭鋼使用蒸汽烘干外，其余采用晾曬方式，詳見表1。
表16家鋼廠OG泥用途及處理方式調(diào)查
| 鋼廠 | 轉(zhuǎn)爐產(chǎn)能 | OG泥產(chǎn)量t·月–1 | 處理方式 |
| 寧波
鋼鐵 |
3×180t | 8000 | 脫水后自卸車運到堆場，自然晾干，部分壓球用于轉(zhuǎn)爐、其余用于燒結(jié)、外
賣 |
| 杭州
鋼鐵 |
4×50t | 3500 | 脫水后的OG泥進(jìn)一步采用蒸汽烘干，含水率可控制在20%以下，回用、外
賣 |
| 濰坊
特鋼 |
2×120t | 3500 | 脫水后的OG泥自卸車運到堆場，自然晾曬1個月左右送燒結(jié)進(jìn)行混礦 |
| 青島鋼鐵 |
2×80t |
3000 |
部分未脫水的OG泥用罐車送燒結(jié)，用泵打入滾筒混料。
脫水的OG泥用自卸車運到堆場，自然晾曬1個月與除塵灰混合送燒結(jié)混礦 |
| 寶鋼不銹鋼 | 2×120t | 4000~5000 | 脫水后OG泥送晾曬堆場（約5000㎡），部分加工壓球用于轉(zhuǎn)爐，其余外賣 |
| 韶鋼 | 3×120t | 6000 | 脫水的OG泥送加工場地（約1500㎡），晾曬后壓球約2000~3000噸/月送轉(zhuǎn)
爐，用于燒結(jié)、外賣 |
國內(nèi)OG泥板框壓濾機分類
目前國內(nèi)OG泥脫水除柳鋼采用離心機、梅鋼等采用真空脫水機外，主要采用板框壓濾機。國內(nèi)OG泥板框壓濾機依據(jù)技術(shù)含量和產(chǎn)品檔次主要分以下四類，見表2。
表2國內(nèi)主要OG泥板框壓濾機分類
| OG框壓濾機種
類 |
代表鋼廠 | 設(shè)備特點 | 含水率指標(biāo) | 投資及運行成本 |
| 普通增強聚丙烯
濾板壓濾機 |
杭州鋼鐵 | 使用廠區(qū)管網(wǎng)空氣，壓榨力6公斤，液壓鎖緊力
20MP |
35%以下 | 低 |
| 橡膠濾板壓濾機 | 青島鋼鐵、濰坊特鋼 | 使用廠區(qū)管網(wǎng)空氣，壓榨力3.5公斤，液壓鎖緊力
9MP |
30%左右 | 較低 |
| 高壓榨力增強聚丙烯壓濾機 |
武漢鋼鐵 |
在普通增強聚丙烯濾板壓濾機基礎(chǔ)上增設(shè)壓榨系統(tǒng)，壓榨力16公斤；高強度聚丙烯濾板；液壓鎖緊
力25MPa |
30%以下 |
較高 |
| 進(jìn)口增強聚丙烯
壓濾機 |
寶鋼不銹鋼 | 日本產(chǎn)HJMF-1B-A型。使用廠區(qū)管網(wǎng)空氣，壓榨力
6公斤；液壓鎖緊力20MPa |
28%(實測) | 高 |
2.3?三家OG泥板框壓濾機使用情況調(diào)查
對“橡膠濾板改進(jìn)方案”和“更換增強聚丙烯濾板方案”的樣板廠杭州鋼鐵、濰坊特鋼、青島鋼鐵進(jìn)行調(diào)查。調(diào)查情況見表3。
表3兩種改造方案的樣板廠現(xiàn)況調(diào)查
| 項目 | 杭州鋼鐵 | 濰坊特鋼 | 青島鋼鐵 |
| 轉(zhuǎn)爐產(chǎn)能 | 4×50t | 2×120t | 2×80t |
| 濾板材質(zhì) | 增強聚丙烯 | 兩片橡膠板內(nèi)夾鋼板 | 整塊橡膠內(nèi)包鋼板 |
| 臺數(shù) | 6臺 | 6臺 | 4臺 |
| 濾板尺寸 | 1000×1000mm | 1000×1000mm | 1000×1000mm |
| 濾室容積① | 0.95m3 | 1.55m3 | 1.55m3 |
| 生產(chǎn)周期 | 1小時 | 1小時 | 1小時 |
| 空氣壓力 | 0.6MPa | 0.35MPa | 0.35MPa |
| 液壓壓力 | 20MPa | 9MPa | 9MPa |
| 泥餅含水率 | 30~35% | 30%左右 | 30%左右 |
| 濾板壽命 | 2~3年 | 2年 | 2年 |
| 運輸方式 | 利用蒸汽烘干，含水率降至20%以
下后用汽車運輸 |
汽車運輸 | 汽車運輸 |
①濾室容積計算：(A-B)×（A-B）×C×DA:濾板外形尺寸B:濾板密封面尺寸C:泥餅厚度D:濾板數(shù)量。
3?調(diào)查分析
進(jìn)口聚丙烯壓濾機和國產(chǎn)高壓榨力聚丙烯壓濾機設(shè)備配置較高，投資較大。但只能較普通壓濾機降低含水率2、3個百分點，不能直接達(dá)到20%以下。
杭州鋼鐵等3家鋼廠結(jié)合本廠實際，選擇了投資和運行成本較低的壓濾機，可以滿足煉鋼生產(chǎn)運行和OG泥運輸?shù)囊蟆?/p>
橡膠耐酸堿、彈性好，但不適用于高溫，且易老化；增強聚丙烯耐酸堿、耐高溫，重量小且使用時間較長，但無彈性。由于橡膠濾板具有彈性，其更易控制含水率，且泥餅厚度較厚。濾板尺寸、數(shù)量相同條件下，增強聚丙烯濾板價格較低，但處理量（濾室容積）較橡膠濾板壓濾機減小1/3。
4?寧鋼OG泥板框壓濾機技改方案的確定
寧鋼OG泥板框壓濾機改造不求新（高壓榨力壓濾機在普通增強聚丙烯濾板壓濾機基礎(chǔ)上增設(shè)壓榨系統(tǒng)，壓榨力16kg；對濾板強度要求高，見圖1），不求洋（進(jìn)口壓濾機投資更大）。選擇最適用于寧鋼產(chǎn)線的設(shè)備配置。滿足煉鋼生產(chǎn)運行和OG泥運輸要求既可。
圖1高壓榨力增強聚丙烯濾板壓濾機配置
寧鋼兩種改造方案各有利弊，橡膠濾板壓濾機更適合寧鋼。詳見表4、表5。
表4寧鋼兩種技改方案的對比
| 壓濾機選型 | 優(yōu)點 | 不足 |
| 更換增強聚丙烯濾板方案 |
濾板使用周期較長，運行費用較小。 |
改造后較原設(shè)計產(chǎn)能減少1/3，不能滿足寧鋼現(xiàn)行生產(chǎn)需求。
技改整體設(shè)備更換，投資較大。 |
|
橡膠濾板改進(jìn)方案 |
滿足寧鋼現(xiàn)行生產(chǎn)需求（6臺壓濾機改造后可5用1備）。技改充分利舊，投資較小。
寧鋼操作、維護(hù)經(jīng)驗豐富。 |
濾板使用周期較短，運行費用略高。 |
表5寧鋼兩種改造方案的設(shè)備參數(shù)比較
| 濾板
材質(zhì) |
濾板尺寸
/mm |
過濾面積
/m2 |
濾室容積
/m3 |
濾餅厚度
/mm |
運行周期
/h |
電功率
/kW·臺–1 |
壓榨壓力
/MPa |
壓緊壓力
/MPa |
含水率 |
| 橡膠濾板 | 1250×1250 | 160 | 3.2 | 40 | 1 | 5.5 | 0.35 | 9 | 30%以下 |
| 增強聚丙烯
濾板 |
1250×1250 | 140 | 2.1 | 30 | 1 | 6.6 | 0.6 | 25 | 35%以下 |
5?技術(shù)改造內(nèi)容
針對OG泥壓濾機現(xiàn)行問題，進(jìn)行了技術(shù)改造，詳見表6。技改投資較“更換增強聚丙烯濾板方案”節(jié)省40萬元，實測含水率28.8%。
表6寧鋼OG泥板框壓濾機技改主要內(nèi)容
| 現(xiàn)行問題 | 改造方案 |
| 濾板骨架鋼板材質(zhì)Q235，強度低，易變形 | 更換為更高強度的Q345鋼板 |
| 原壓濾機無接水盤，兩塊濾板之間滲漏的水和泥漿直接流入泥
斗，導(dǎo)致含水率增高 |
增設(shè)接水盤，接水盤的開關(guān)與自動拉板開關(guān)進(jìn)行聯(lián)鎖控制，見圖2 |
| 進(jìn)泥管無反吹裝置，使得進(jìn)泥管內(nèi)的泥水無法清除，卸泥時直
接流入泥斗中 |
增設(shè)進(jìn)泥管反吹裝置 |
| 出水嘴為承插式，較細(xì)、較短 | 加粗、加長，增加出水量，減少堵塞幾率；與橡膠濾板采用羅口連接，不易漏水和
脫落，更換方便 |
| 電控箱及箱內(nèi)電氣元件銹蝕嚴(yán)重，無法實現(xiàn)自動控制功能 | 更換電控箱及箱內(nèi)電氣元件，更新PLC程序。實現(xiàn)自動進(jìn)料、中心反吹、隔膜壓
榨、自動接液翻板、自動拉板，并可自由切換手動自動操作 |
| 原設(shè)計6臺板框壓濾機的濾后水匯總于一根管道排放，需將6
臺設(shè)備全部停止才能清通管道 |
濾水溫度高，管道易腐蝕結(jié)垢。將6臺板框壓濾機的濾后水管道單獨排放，以便于
管道結(jié)垢清通 |
圖2增設(shè)接水盤示意圖
6?延長橡膠濾板使用壽命的方法
橡膠濾板的主要缺陷是使用壽命略短，以下方法可提高橡膠濾板的使用壽命。
選用橡膠技術(shù)的新成果，科學(xué)配方，提高橡膠濾板的韌性和耐油、耐酸堿、耐高溫、耐疲勞、抗老化性能。
橡膠濾板采用整體硫化成型工藝。橡膠濾板結(jié)構(gòu)為兩片橡膠隔膜中間夾一層鋼板，原設(shè)計采用螺栓和法蘭固定，鋼板不密封易腐蝕，橡膠隔膜易撕裂?，F(xiàn)設(shè)計骨架鋼板被橡膠整體包裹硫化，橡膠隔膜邊為硬質(zhì)橡膠，內(nèi)部為軟橡膠，板框既有硬度又有彈性，密封性好。鋼板不易腐蝕，橡膠隔膜不易撕裂。
規(guī)范生產(chǎn)操作和設(shè)備維護(hù)規(guī)程。進(jìn)料壓力不得超過0.6MPa（3~0.6MPa），防止進(jìn)料速度過快，防止進(jìn)料孔堵塞；充氣鼓膜壓榨力不得高于0.4MPa（0.3~0.4MPa）。
7?結(jié)語
目前國內(nèi)OG泥脫水一般采用板框壓濾機，含水率35%以下，運行維護(hù)較好的在30%左右。采用進(jìn)口或高檔國產(chǎn)壓濾機投資大，僅能較普通壓濾機降低含水率2、3個百分點。OG泥用于壓球（轉(zhuǎn)爐回用），要求含水率20%以下，任何板框壓濾機均無法實現(xiàn)。因此，應(yīng)根據(jù)本廠實際情況和性價比，選擇最適合的OG板框壓濾機。
橡膠濾板彈性好。相同條件下，橡膠濾板較增強聚丙烯濾板更易控制含水率，且泥餅厚度較厚，產(chǎn)量較大。
提高橡膠濾板使用壽命的方法包括通過科學(xué)配方，提高橡膠韌性和耐疲勞性能；采用整體硫化成型工藝，提高密封性能，防止骨架鋼板腐蝕；規(guī)范生產(chǎn)操作和設(shè)備維護(hù)規(guī)程。
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