全站搜索
BPF自动压滤机的研制
作者:管理员    发布于:2016-03-04 15:08:35    文字:【】【】【

  矿物脱水是金属及非金属矿选矿厂的后续辅助作业中一道重要的工序,精矿水分的多少,直接影响到精矿的运输成本和冶炼(加工)成本。

  目前,矿物的脱水设备主要分为真空过滤设备和压滤设备两类。易过滤矿物的脱水一般采用真空类过滤设备,如圆盘真空过滤机、陶瓷圆盘真空过滤机等。但由于受大气压的限制,真空过滤只能提供小于0.1MPa的过滤推动九难以得到低水分的滤饼,不能适应难过滤矿物和处于低大气压环境中矿山矿物的过滤。而自动压滤机除采用外加压力过滤,工作压力达到0.8MPa外,还增加了隔膜压榨和风干工艺,这样,难过滤矿物的滤饼水分可以大幅度下降,滤饼水分比真空过滤机的滤饼水分低3~6某些场合可以取消干燥工艺,从而节省大量能耗。正是这一优点,自动压滤机得到了大力发展,各类适应难过滤矿物的压滤机相继问世。

  目前,已成功应用于我国选矿厂精矿过滤的自动压滤机主要有芬兰Larox公司的LaroxCF自动压滤机和北京矿冶研究总院自主开发的系列自动压滤机等。

  北京矿冶研究总院是我国早进行自动压滤机研究,并成功应用于工业生产的单位之一,经过几代人的努力,北京矿冶研究总院研制的自动压滤机逐渐走向成熟和完善,先后研制有ZYLD、ZYLD及现在的BPF型全自动压滤机,技术不断进步、功能不断增强。到目前为止,随着BPF全自动压滤机的研制成功,该设备已具备了完善的人机交互功能及初步的故障自诊断功能,并已开始在自适应控制技术领域展开研究,技术水平处于国内地位,某些技术已接近甚至超过国外同类产品。

  BPF自动压滤机不同于常规板框压滤机,与国内箱式(或板框)压滤机相比,BPF自动压滤机由于采用滤板整体推拢、拉开及自动卸渣技术,生产效率明显提高,处理能力是同面积普通板框压滤机的4倍以上。由于脱水过程除压滤外还增加有隔膜压榨及滤饼空气吹干等功能,所以滤饼水分也远低于普通板框压滤机,更由于自动化程度的提高,使得配备的操作人员大为减少,劳动强度明显降低,设备运转可靠性大大提高。与真空过滤设备相比,由于其过滤推动力大(是真空过滤的8倍以上),适应领域比真空过滤大为拓展,对难过滤料浆有很好的适应性,且适合于要求获得低水分滤饼及要求取消干燥的场合,也特别适合于微细物料的过滤及在高海拔地区矿山的精矿过滤。

  1结构及基本工作原理BPF自动压滤机主要包括主机及自动控制部分,主机基本结构及压滤工作原理继承了原ZYLD自动压滤机的设计特点,具有压滤、隔膜压榨、空气吹干、滤饼洗涤、振动卸渣、滤布清洗等功能。

  BPF型自动压滤机是一种卧式压滤机,主机结构如所示,由滤板、振动架、压紧机构、机架和洗布装置几部分组成。

  工作过程如所示,在自动控制系统的控制下,主机及配套辅助装置顺序执行“推拢压紧、压滤、压榨I、洗涤、压榨、吹干、拉开、卸渣、洗布”的工作程序。

  推拢压紧:压紧机构推动各滤板向前运动,完成滤板靠拢,压紧滤板,形成过滤工作室。

  压滤:过滤浆液通过给料系统,从进料管压入,进入滤板隔膜和滤布之间,液相透过滤布形成滤液,排出压滤机外,固相被滤布截留形成滤渣,当滤渣厚度增大到适当厚度时,停止压入过滤浆液。

  压榨I:压缩空气进入压榨板隔膜背面的压榨室,推动隔膜压榨滤渣,液相继续透过滤布排到压滤机外。

  洗涤:洗涤液从进料管进入滤室,洗涤液透过滤渣,对滤渣起到洗涤作用,然后透过滤布排出压滤机(一般精矿过滤,此过程可省略)压榨:压缩空气再一次进入压榨室,再次推动隔膜压榨滤渣,降低滤渣水分(一般精矿过滤,此过程可省略)。

  吹干:压缩空气从进料管进入过滤室,透过滤渣间的孔隙将水置换出,进一步降低滤渣水分,起到风干作用,滤液和空气排出压滤机外。

  拉开:吹干作业完成后,压紧机构将滤板同时呈等间距拉开。

  卸渣和洗布:滤布自然下垂,振动架带动滤布做高频振动,在压榨隔膜弹力和振动作用下,黏附在滤布上的滤渣脱落,随后洗布喷水管喷水并借助振动作用,将滤布清洗干净。

  上述工作过程可根据条件选择使用,如不需要洗涤滤饼,可以通过自动控制人机交互界面方便设定,而跳过“洗涤”和“压榨I”两步操作。且每一过便设定更改。

  主机本身和周边辅助设备(矿浆泵、清水泵、阀门、滤饼输送皮带机)的工作全部由配备的自动系统控制。

  主要过滤工作原理如所示。

  2BPF自动压滤机的技术特点BPF自动压滤机是ZYLD自动压滤机的改进型,与以往的ZYLD系列自动压滤机相比,BPF自动压滤机的设计侧重解决了ZYLD系列自动压滤机在工业应用中出现的问题,并本着实用性、可靠性、友好交互性等设计原则,在结构设计及自动控制系统设计上取得了很大程度的完善和提高,主要体现在以下几方面:2.1滤板的设计BPF自动压滤机设计了新型的滤板,为使每块滤板的受压更为均匀,引入了双面对称受压的设计思路,将滤板设计成两种,一种为过滤板,另一种为压榨板,这样每块滤板的两面工作性质一样,从而受压更加均匀,使得滤板的使用寿命得以延长,也更利于单块滤板过滤面积的放大,单块滤板过滤面积已从0. 64m2增大到1.0m2,利于设备的大型化。在滤板的材质方面,ZYLD、ZYLD系列自动压滤机在工业应用中积累了丰富的经验,经历了从灰口铸铁到球墨铸铁转换的过程。BPF自动压滤机在充分继承这些应用经验的基础上,另外还开发出了增强聚丙烯等新型材料的高效滤板及焊接型滤板等新型滤板,使得滤板在工业中的适应性及寿命得到更大滤作业过程的时(间都茳通过人机界髓blish程度高11rightsreserved,http://ww.cnki.net程序控制系统包括硬件及软件两部分,硬件采用PLC作为主控制器并配以若干扩展模块,采用PLC主要是因为PLC具有对工作环境的强适应性、工作可靠性、耐用性及高的集成性等特点,并可方便地通过增加扩展模块而得以扩展控制系统的功能。

  人机交互系统,包括液晶触摸屏、PLC接口及人机交互界面(软件)。以往的ZYLD系列自动压滤机没有设计此系统,所以控制参数的修改设定往往需经直接修改主控制器的程序才可完成,需专业技术人员才能完成。BPF自动压滤机的自动控制系统则通过增加人机交互系统而解决了此问题,设备运转过程中可根据过滤浆液的变化及滤饼的水分情况,直接通过液晶触摸屏修改控制参数,通过此系统,还可对设备的运转状态进行监测,与故障诊断系统配合,实现整个过滤系统的故障自诊断与报警功能。此系统的增加,使得该设备具有友好的人机交互功能,开始具有人性化的特点。人机交互界面主5Themainmenuofman-machineinterface逻辑控制电路,完成PLC输出信号与驱动电信号的转换及采集信号与PLC输入信号的转换工作。

  信号采集系统,BPF自动压滤机采用了比以往更为可靠、先进的信号采集技术,除保留了原有的行程开关等限位控制及信号采集元器件外,还通过增菜单如所示ihaAcadco腿1ElectronicPublishi加在线检测传感器及配套C信t号/采集扩展模块,大大增强了信号采集的准确性和可靠性。使得自动控制系统的整体可靠性得以提高。

  电气信号转换系统,BPF自动压滤机执行机构主要有电驱动及压缩空气驱动两种,本系统就是实现控制电信号与执行机构驱动气源的转换,目前仍设计有单独的电磁阀架来实现此功能,以后将向着小型化、集成化的方向发展。

  执行机构,主要包括气动阀门等,执行自动控制系统发出的命令,完成进浆及进气阀门的开启、关闭及压紧机构、泵、皮带机的运停控制。

  故障自诊断系统,BPF自动压滤机控制系统引入了故障自诊断技术此部分包括硬件及软件两部分,硬件部分包含在信号采集系统、人机交互系统及主控制器几部分中,软件包括在主控制程序及人机交互界面软件中,通过此部分,可实现故障报警及诊断的功能,此系统的设计采用了开放设计,可使其功能不断扩展。

  2.3其它结构设计除以上两个方面外,BPF自动压滤机还在滤板支撑行走机构、滤布悬挂方式等方面进行了改进,此外对辅助配套系统的工况也进行了优化,从而进一步延长主机及辅助配套系统元器件的使用寿命,进一步减少易损件的数量。

  3设备主要技术参数BPF及ZYLD自动压滤机的主要技术参数如表1所示。

  4应用情况4.1应用于陕西铅硐山铅锌矿选矿厂精矿过滤该矿1989年6月建成投产了一座处理能力200t/d的铅锌选矿厂,采用5m2筒型外滤式真空过滤机过滤铅精矿和锌精矿。1996年新建成一座处理能力800t/d的铅锌选矿厂,矿石性质、浮选流程和浮选药剂与200t/d的铅锌选矿厂相同,为了改善铅、锌精矿的过滤性能,1996年该矿采用了―10自动压滤机(BPF自动压滤机的早期型号,过滤面积10m2),用于过滤铅及锌精矿。真空过滤机和ZYLD自动压滤机的有关生产指标如表2所示。

  型号过滤面积/m2大工作压力/MPa装机功率/kW/表2生产指标对比选矿厂精矿过滤设备细度/滤饼水分/过滤产能八邑、2.11 5m2真空过滤机2(台)X5m2真空过滤机10自动压滤机2(台)ZYLD10自动压滤机验指标相当差,该矿1999年10月采用了一台ZYLD― 15自动压滤机(BPF自动压滤机的早期型号,过滤面积15m2)用于处理该浸出渣。真空过滤试验指标和压滤机工业生产指标如表3.表3生产指标Tab3Filterdata选矿厂过滤设备精矿细度滤饼水过滤产能/处理量/分/板框压滤机80(H)18223050从表3中可以看到,对极难过滤的浸出渣,真空动力压滤机仍然从表2中我们可以看到,自动压滤机的水分远低于真空过滤机的水分,同时自动压滤机的生产能力也要大于真空过滤机。自动压滤机6年统计的正常生产成本为5元/t精矿左右,在难过滤精矿过滤实践中,这样的生产成本是比较低的。

  4.2应用于辽宁省某金矿浸出渣的过滤该金矿原有一座处理量2000t/d的大型提金厂,处理自己的矿石,尾矿处理采用了4台1050m2的普通板框自动压滤机。该矿后又建设了一座处理量60t/d的提金厂,处理外购金精矿;由于浸出渣含金品位为6g/t左右,不能作为尾矿废弃,因此必须有效过滤以便回收。由于真空过滤试可以取得比较好的过滤生产指标。真空过滤滤渣呈流动状,黏度较高;自动压滤机过滤滤饼则可以摔裂为砂状。而普通板框压滤机,尽管过滤精矿粒度要粗,其生产指标却还要差很多,可见自动压滤机过滤效率明显优于普通板框压滤机。

  4.3用于内蒙古某铅锌矿选矿厂精矿的过滤该矿为与外国某公司合资新建矿,2002年采用了2台ZYLD12.5自动压滤机(BPF自动压滤机雏型)用于锌精矿的过滤,ZYLD型自动压滤机是ZYLD型的改进型,在自动控制系统的设计上已采用了BPF自动压滤机自动控制系统的设计思路,自动控制功能也已基本具备了BPF自动压滤机自表4过滤动控制系统的功能,生产实践表明,新的自动控制系统自动化程度明显提高、稳定可靠、人机交互界面友好、操作控制便捷,工人劳动强度明显减低,一台压滤机一个班只需配备一个操作人员。过滤生产指标如下:锌精矿细度,一43m占92以上,滤饼水分8左右,处理能力400kg/m2h左右。由于滤饼水分低,大大降低了运输成本。

  BPF自动压滤机除可用于过滤选矿厂精矿外,也适合过滤煤、陶瓷、冶金、制糖、颜料及染料、造纸、硅酸盐、填料、城市及工业污泥等物料。

  BPF自动压滤机处理其它金属及非金属矿物物料名称给料浓度/细度/压滤水分/处理能2.114真空过滤水分/铅精矿锌精矿铜精矿锰精矿磁铁精矿低磷铁精矿白钨精矿铋精矿钼精矿氧化铅精矿氧化锌精矿氧化铜精矿钛精矿镍精矿金硫精矿银铅精矿银锌精矿浮锡次精矿锑精矿汞精矿浮选精煤浮选尾煤硫精矿萤石精矿磷精矿方解石滑石粉白垩铝矾土二氧化硅填料5结语BPF自动压滤机由于其过滤推动力大,滤饼水分明显低于真空过滤,能适应难过滤矿物的过滤,且不受真空度限制,能适应高海拔地区脱水作业的要求由于脱水过程除压滤外还增加有隔膜压榨及滤饼空气吹干等功能,所以滤饼水分也远低于普通板框压滤机。

  BPF自动压滤机由于采用滤板整体推拢、拉开及自动卸渣技术生产效率明显提高,处理能力是同面积普通板框压滤机的4倍以上。由于滤饼水分低、可周性好所以在许多场合可取消料浆浓密及滤饼干燥,替代“浓密一真空过滤一干燥”作业。

  BPF自动压滤机由于采用了更为先进的“液晶触摸屏+PLC自动控制技术通过增加人机交互界面,使得操作控制更为简便,并通过增加状态监测、自动报警及故障自诊断等功能,使得过滤系统运转控制可靠性更高。

  BPF自动压滤机在某些技术上已达到甚至超过国外同类产品,经生产与试验对比,过滤指标与国外同类自动压滤机的过滤指标基本相同,而BPF自动压滤机的销售价格和运行成本却只有国外同类自动压滤机的1/5. ZYLD、ZYLD系列自动压滤机已经成功应用于大型选矿厂的精矿过滤作业,在此基础上,配备了新型滤板及新型自动控制系统的BPF自动压滤机则具有更好的操作性、更强的适应性及更高的运转可靠性。并且,随着过滤自适应控制系统研究的展开及故障自诊断系统的完善,BPF自动压滤机将更具智能化和人性化的特点,相信在精矿过滤领域将得到更广泛的应用。

访问统计
51客服