平板离心机在加压渣脱水生产系统的应用

闫杰

（新疆新鑫矿业股份有限公司阜康冶炼厂阜康831500）

平板离心机在加压渣脱水生产系统的应用

闫杰

（新疆新鑫矿业股份有限公司阜康冶炼厂阜康831500）

阜康冶炼厂平板离心机在铜渣脱水生产系统的成功应用，是设备选型及论证、为适宜工艺的需求进一步优化改造的过程。通过实验、考察等确定脱水设备为平板式自动离心机，经过试用、改造，成功达到生产工艺的要求，逐步改进设备结构，降低备件消耗，提高设备运转率。

平板离心机物料水分加压渣振动可开动率经济效益

1 前言

原有加压渣洗涤脱水工艺流程是将加压浓密机底流经浆化打入离心机高位槽，以人工操作的方式控制离心机进行脱水，而溢流液进行板框压滤后送至渣场晾晒，经破碎、制粒后进入铜系统。人工操作离心机进行脱水的水分指标在12%～17%之间波动，而铜系统沸腾炉焙烧工艺要求进炉物料水分＜13%，因此现有加压浸出尾渣的脱水工艺不能满足后续工序生产工艺的要求。加压渣脱水生产系统主要应用设备是离心机，原脱水设备为SGZ1250离心机，在连续生产中，刮刀、进料嘴蜗轮蜗杆辅机机构，经常发生故障。诸如：⑴刮刀由不锈钢喷涂硬质合金层，但是喷涂层极易脱落，刮刀磨蚀严重，因此刮料层厚度变化不确定，直接影响出料量，经常卸料层余留过厚，造成启动电流过大，产量低、机器振动等现象发生；⑵进料嘴经过矿浆注入时的冲刷，变不规则，导致矿浆喷到转鼓布料时，转鼓受力不均匀而发生抖动；⑶碳钢蜗杆与铜材质的蜗轮啮合时，材质较软的铜蜗轮被逐步磨损，使用寿命较短，正常运转时每3个月就得更换一个；⑷三足依靠拉杆使整个机组支撑在弹簧上而达到避震的效果，避震效果较差。总之整台机组结构复杂，故障率高，易损件消耗量大、维修工作量大。导致原先SGZ1000-N型机组系统仍然运行，因场地限制，两套机组在2个厂房，同时运行时，操作工运转不开，增加了原班组2/3的人数进行操作。每年仅备件消耗约100万元。

2 设备选型及设备安装、运行

经过多方考察、方案商讨、送样进行实验，曾先后试验了陶瓷过滤机、高压过滤机等，水分基本在15%～21%，并且极易阻塞过滤介质，均不能满足工艺使用要求。最后确定脱水设备形式仍采用离心式分离技术的设备。

PGZ1250-NC平板式自动刮料下部卸料离心机是在三足式自动刮刀下卸料离心机基础上改进设计制造的新机型，是一种高性能间歇生产的离心过滤设备，其特点：无基础安装，取消了悬挂柱脚，利用节能的变频电机，实现启动及低转速的刮料过程，电气控制采用可编程序控制器（PLC）控制，简化安装过程，结构简单，采用吸附式隔振器，对基础地面及周边设备无振动干扰，全部与物料接触元件均为耐腐蚀不锈钢，整机无论是内部结构和外观表面均整齐美观。

安装使用后实现了全自动操作，水分在13%左右，机器基本无振动，之前出现的因跑矿等急速振动现象，该机组在阻尼器的作用下表现为机组整体摇晃，各连接部件无相对振动。连续运行了1个月无故障。后发生因机组的电阻制动器过烧故障，原因是由长期频繁启动造成。采取增容变频的方式，解决了这个问题，至今未发生此类故障。

生产运行班组、检修班组一致给予好评。为下半年加压渣脱水系统改造提供了可信的技术依据。

在实验成功的基础上，冶炼厂进行了加压板框渣脱水系统的技改，历时3个月，离心机脱水、制粒、晾晒厂房建成，设备安装、调试，并很快投入运行，即刻解决了离心机脱水工序制约生产系统的瓶颈问题。

3 二次改造

设备运转顺畅后，又提出新的设想。发现问题：总渣量的15%～20%，经板框压滤后由汽车运输至渣场堆放，而板框渣水分20%～25%，其中可溶性含镍量约为40 kg/班，板框渣不能及时返回生产系统对镍生产的控制产生不利的影响；产生不低于60万元的晾晒、破碎劳务费用及运费；运输过程及晾晒、破碎过程抛洒、扬尘损失较大，降低了金属的回收率并对环境产生不利影响；板框渣中含有的可溶性含铜镍对浸出工艺平衡产生一定影响。

综上分析，加压渣洗涤脱水工艺进行全面的技改实现系统的进一步优化，将产生明显的社会和经济效益。

3.1 改进方案

（1）新增4～6 m3（有效容积）浆化槽4台，板框渣经浆化后打入浓密机底流浆化槽，经充分浆化（比重约为1.7～1.8）打入离心机高位槽，由指定离心机脱水后送下道工序。

（2）正常渣（比重约为1.9～2.0）由专门的5～6台离心机进行一次脱水，脱水后液进入一次脱水后液贮槽。

（3）一次脱水后液（比重约为1.6～1.7）由专门的2～3台离心机进行二次脱水，脱水后液进入二次脱水后液（比重约为1.4～1.5）贮槽打回系统。

3.2 组织实施，经过运行后达到了预期的效果

采用全自动平板式离心机一次脱水的水分指标控制在9%～13%，二次脱水指标控制在10%～14%，板框渣再次脱水指标控制在13%以下，完全满足铜系统生产工艺的要求并使全流程工艺得到优化；实现全部加压浸出尾渣的系统内处理，杜绝可能产生的浪费和环境影响；降低劳动强度和生产成本；铜的回收率达97.59%，较去年同期有所提高。

3.3 技改后设备出现的故障及改造方案

板框渣较正常渣颗粒细、粘度大，脱水时间较长，致使离心机组连续运转，机组负荷过大，造成机组底板组合连接轴承座的螺栓孔发生断裂，机脚阻尼器频繁损坏、转鼓外圈加强筋断裂等等。

查找原因，核算脱水后滤渣的比重，从滤饼厚度对过滤速度的影响、实际生产必须达到的产出量方面分析，在生产允许下减少单机出料量；对设备进行部分改造，加强底板强度，将原不锈钢薄板卸料漏斗，改为20 mm碳钢板焊制，并与底板焊接，过流处均包衬不锈钢板，两个漏斗利用联板焊接，形成框式结构，较原来的50 mm钢板强度大大提高（图1），设备改造后，没有发生此类故障。

加压渣脱水系统改造的成功，实现了优化工艺流程，全部加压浸出尾渣的系统内处理，渣水分平均控制在13%左右；杜绝可能产生的浪费和环境影响；降低劳动强度和生产成本。这是工艺选择设备，同时也是设备适应工艺的一个改造过程。

4 技改后相关技术经济指标

铜渣含水分≤13%，出料量在350 kg/机，转鼓筒体、拦液板、机壳、进料装置、排液装置、卸料斗均为304，转鼓底、机盖、大平板衬304，刮刀刀体采用304，刀片采用4Gr13。

5 结束语

采用全自动平板式离心机脱水的水分指标基本控制在13%左右，完全满足铜系统生产工艺的要求，并使全流程工艺得到优化。提高了离心机设备可开动率，由75%提高到95%，降低操作运行、检修工的劳动强度和生产成本，每年节约备件消耗近80万元；渣倒运、破碎的成本近60万元；全年可节约点炉及人工费用30万元，合计约242万元。

作业区环境明显改善，员工摆脱了繁重、脏乱的环境，保障了设备及人身安全；在一定程度上减轻了员工的劳动强度，改善了劳动条件。自动卸料平板离心机投运后，要求操作设备的员工具有较高专业素质，给员工自我素质提高上施加了压力。此次加压渣脱水系统取得成功，也可以给今后技术改造工作起到示范借鉴作用。

收稿：2014-06-12