电石灰制备石灰乳项目新增转筒筛系统的设计

张永建,杨润庭,张国丰

(唐山三友化工股份有限公司,河北 唐山 063305)

电石灰制备石灰乳项目新增转筒筛系统的设计

张永建,杨润庭,张国丰

(唐山三友化工股份有限公司,河北 唐山 063305)

针对股份公司外购电石灰制备石灰乳项目中,化渣机尾罩排渣过度浪费及排渣大量堆积问题,开展研究、设计;通过自主研发,设计了集化渣和筛分过滤为一体的新型转筒筛设备,这是以转筒筛为中心、杂水地槽延迟杂水沉降的电石灰二次化渣、灰水二次吸收、再次利用的新增转筒筛系统。增加了储料仓电石灰的冲洗力度,解决了化渣机尾罩排渣清理问题,提高了灰乳的利用率。

转筒筛;化渣机;电石灰;石灰乳

外购电石灰制备石灰乳项目是股份公司为解决灰乳限量问题,保证纯碱生产需求,在压滤装置区建设的一条成型电石灰化灰系统。随着生产的运行,此系统为石灰车间减少了不少压力,利用廉价电石灰制备石灰乳,相比直接煅烧石灰石化灰,减少了生产链条,节约了生产成本,既保证了生产需要,又增加了公司效益。由于生产中化灰机尾罩排渣量较大,造成储渣桶和化灰机之间排渣大量堆积,难以处理。通过对排渣进行分析发现,排渣化灰不够彻底,如进行二次化渣,灰乳产量还能有较大提高,同时又能改善现场环境。为此技术中心和有关部门进行研究和讨论,最终提出方案,此问题得以解决。

1 方案分析

收集排渣,进行二次化灰和筛分过滤,再次制备出来的石灰乳循环利用,同时解决排渣堆积问题,此种方案已经基本定型。方案概括如下:收集化渣机尾罩排渣,将排渣送入既能化渣又兼有筛分过滤功能的设备(转筒筛)中进行二次化灰和过滤,过滤后的灰乳从转筒筛排出,通过地沟进入一个搅拌设备(杂水地槽)以防止其沉降,之后地槽中杂水通过杂水泵打入储料仓,增加对电石灰的冲洗;同时,灰乳随化渣机再次搅拌之后流入储渣桶,和一次化渣出来的石灰乳一起送到石灰车间,以供生产之用。我们称这个二次化渣系统为:新增转筒筛系统。

2 新增转筒筛系统主要设备的设计

2.1 核心设备——转筒筛的设计

转筒筛作为新增转筒筛系统的核心设备,它必须具备既要满足化渣又要满足筛分过滤的功能。对转筒筛的设计,成为此系统最终能否成功的关键。为此我们对石灰车间化灰机的结构和碱渣压滤项目中的转筛的结构以及本项目中化渣机的结构进行分析和研究,最终结合三者之优势——采用化灰机前端的化灰机构、压滤项目中转筛的筛分结构、化渣机的支撑方式,得出转筒筛的雏形,即筛体2/3采用化灰结构,1/3采用筛分过滤结构,考虑工作能力、空间合理布局等因素,摒弃化渣机(化灰机)齿轮、齿圈的传动方式,而采用电机减速机带动传动轴传动,传动轴两端支撑的方式,最终完成了对转筒筛的设计攻关,为转筒筛系统设计的实现迈出了最坚实的一步。

2.2 防沉降设备——杂水地槽的设计

为了实现灰乳的暂时储存和最终回收利用,我们引入了杂水地槽,考虑到压滤厂区特殊的现场环境和天气条件,防沉降设备(杂水地槽)采用地下式(设备桶体采用水泥制作),从转筒筛流出的灰乳直接流入地沟,再从地沟排到杂水地槽内,同时地槽也可以收集下雨天由厂区和路面流来的雨水,一机二用;杂水地槽采用搅拌方式防止灰乳沉降,同时地槽桶体含有2个泵池,采用连通器原理,泵池与地槽内液面相平齐,杂水泵采用DCS控制,当地槽内液面达到指定高度时,泵自动开启,将杂水分别打入到储料仓和转筒筛接料槽,进行物料冲刷和二次吸收,从而构成转筒筛系统的完整液相循环体系。筛分过滤出来的废石顺着转筒筛螺旋带掉落到筛口下端的移动皮带机上,随皮带输送到指定堆料点,由货车运走,固相循环到此结束。

2.3 电石灰制备石灰乳工艺流程

电石灰制备石灰乳工艺流程及新增转筒筛系统如图1所示:

图1 电石灰制备石灰乳工艺流程及新增转筒筛系统简图

3 使用情况及实施效果

新增转筒筛系统完成后,化渣机尾罩处排渣被全部排到接料槽沿溜管送到转筒筛,进行二次化灰、筛分过滤,灰水得以循环使用,废石量明显减少(约为原先排渣总量的5‰),系统运行平稳。

由于新增转筒筛系统的使用,使得电石灰化灰率明显提高,排渣全部进行二次化灰处理,增加了灰乳的产量,同时杂水(主要是灰乳)用来冲刷储料仓,又提高了一次化灰的效率;排渣经再次化灰、筛分、过滤,最终只剩下很少的废石,改善了现场环境,减轻了废物的清理任务;杂水地槽同时又能收集地表和马路的雨水,节约了水资源,改善了现场的排水。此系统的设计,保守估计,能为股份公司每年增加效益超过30万元。

综上所述,新增转筒筛的设计是相当成功的,开创了集化渣、筛分过滤为一体的设备设计的先河,也充分体现了机械设备创新设计在化工生产中的突出作用。

[1]唐敬麟.破碎与筛分机械设计选用手册[M].北京:化学工业出版社,2001

[2]王凯,等.化工设备设计全书——搅拌设备[M].北京:化学工业出版社,2003

[3]运输机械设计选用手册编辑委员会.运输机械设计选用手册[M].北京:化学工业出版社,1999

TH 122

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:1005-8370(2011)02-32-02

2010-12-13

张永建(1981—),毕业于河北理工大学,工业设计专业,助理工程师。