转炉浊循环水系统板框压滤机改造

张文斌,王江波,卓庆华,李俊伟,陈彦利

（安阳钢铁集团有限公司,河南安阳455000）

转炉浊循环水系统板框压滤机改造

张文斌,王江波,卓庆华,李俊伟,陈彦利

（安阳钢铁集团有限公司,河南安阳455000）

介绍了安钢100 t转炉浊循环水系统板框压滤机的组成结构特点，以及运行中出现的问题并进行了相应的设备改造。

转炉；浊环水;板框压滤机;改造;隔膜滤板

1 概述

安钢100t顶底复吹转炉冶炼的钢种有普碳钢、优质碳素结构钢、低合金高强度结构钢、船体用结构钢、锅炉用钢、压力容器钢等系列品种。浊循环水系统是其工程上的配套设施。采用的板框压滤机XMZG120/1000—U，主要参数：过滤面积：120 m2；滤室数量：60；过滤压力：≤0.4 MPa；压榨能力：≤0.6 MPa；N=7.5 kW。来自转炉炼钢烟气除尘浊循环水系统一文、二文的排水流经高架水槽流至粗颗粒分离机，去除较大的颗粒。然后在流入斜板沉淀池沉淀，出水（浮物指标在100 mg/L以下）流入热水井，再经冷却后回用。斜板沉淀池下部泥浆由泥浆泵加压送至板框压滤机进行脱水处理，板框压滤机将泥浆进行脱水处理成泥饼贮存，定期外运。

2 转炉浊循环水系统板框压滤机结构特点

此板框压滤机是大容量、快过滤的分离设备，在设计过程中采用了CAD优化设计，整机结构紧凑可靠，自动化程度高，选用不同的过滤介质，可以过滤不同性能的物料。应用于固液两相分离,可以过滤粘度大、颗粒细的各种悬浮物料。它主要由过滤机构、压紧机构、拉板机构、自动翻板集液盘、液压站、泥斗、电器控制部分构成。

（1）中间进料，污泥迅速充满滤室，消除腔室压力差，同时缩短进料时间。含中心吹风装置。

（2）滤布曲张机构吊杆与弹簧相结合，自动振荡，卸料干净利落。

（3）拉板机构液压马达驱动，动作灵活，稳定可靠，但对环境要求高。

（4）自动集液盘，结构新颖，减少占地面积。PLC控制移位和复位，灵敏快速。

（5）采用PLC全自动控制。压滤机本体、外围配套设备及压滤机管道系统中各个自动阀门的自动控制。

（6）液压系统液压元件，高低压泵互连动作，控制主机及集液盘的动作，减少辅助时间，运行更可靠，能耗更低。

（7）主关件压紧板、止推板、横梁的设计运用计算机工作站进行了有限元分析，优化设计后的结构可靠安全。

（8）压紧板、止推板采用钢板焊接，探伤后调质处理。

（9）横梁采用钢板整体切割调质处理，无焊接、无支架，确保梁板不会弯曲和变形。

（10）油缸采用机械挤压镜面加工，确保无泄漏。无缝钢管大油缸保证压紧的平稳性和安全性，并延长油缸的使用寿命。

3 转炉浊环板框压滤机存在的问题

安钢转炉浊环板框压滤机在日常的维修维护中也发现有些部分设计不太合理，不是很结合现场实际，主要问题如下：

（1）滤板压榨隔膜由于腐蚀经常损坏，每年需大修2次，消耗备件施工费约35万元。大修期间，单台运行，水质明显进一步恶化，导致转炉浊水悬浮物指标达到150 mg/L以上，属超标运行，造成浊环供水管道结垢严重，已影响到系统流量，严重时直接影响生产。设备月处理污泥约2800 t，日常维修率偏高，工况恶劣，使用过程中，经常出现故障。

（2）拉板小车采用液压马达驱动，由于日常工作环境恶劣，液压系统经常受到污染，液压马达经常损坏造成拉板器损坏。

（3）拉板小车采用外开式形式的，由于环境差，油泥多，小车受到污染后动作不灵活，造成运转不同步，小车也易损坏。

（4）板框压滤机在运行过程中，压紧板液压缸经常出现爬行现象，料斗液压缸缓慢下滑出现漏料的问题。系统压力不稳定，经过简单的换阀处理，效果不好，严重时直接影响压滤机的使用。

4 改造方案及效果

针对现场出现的问题，经过摸索实践，结合实际情况我们对此系统进行了改进。

改造项目1：将分体式滤板压榨隔膜改为嵌入式隔膜滤板。滤板是压滤机的核心过滤元件，滤板材质形式及质量的不同，会直接影响到整机的过滤性能。改造选用的是高强度聚丙烯，其滤板既有橡胶滤板的弹性，又有聚丙烯滤板的韧性、刚性，使滤板压紧时密封性能更好，其最大鼓膜压力达4 MPa。进料过程结束后，通过对滤饼进行压榨来提高整机的脱水效率，增加滤饼的干度，缩短过滤时间，提高生产率，降低污染和减少劳动力。

改造项目2：将液压马达驱动的拉板小车改为由变频电机驱动。由于日常工作环境恶劣，液压系统经常受到污染，液压系统及液压马达经常损坏，损坏后不易查找原因，改为变频电机驱动，对环境要求不高，事故率大幅下降，且出现问题后易排查原因。

改造项目3：将拉板小车由开放式改为密封式。减少了油泥污染，各部件寿命延长，降低事故率。

改造项目4：经过长时间的摸索，针对压紧板液压缸经常出现爬行现象、料斗液压缸缓慢下滑出现漏料的问题做出如下措施。（1）液压泵出口增设单向阀，缓解压力冲击造成泵的损坏，同时也可避免系统油液倒流经泵回油箱；（2）压紧液压缸前增设双单向节流阀，构成回油节流调速，从而控制回油流速，使其运行平稳；（3）料斗液压缸的液压回路将电磁阀的中位机能由“O”型改为“Y”型，并增加液压锁和双单向节流阀，采用“Y”型中位机能可以使液控单向阀的进油口和控制油口连接油箱，锁紧效果好；（4）液压的回油管路上新增回油过滤器，有效避免了系统油液的污染。

5 取得的效果

新改造板框的嵌入式隔膜滤板预计使用寿命为3年，年节约备件费20万元，施工费15万元。其余系统改造后，运行平稳、维修方便、备品备件互换性好，维修人员劳动强度降低等优点，同时转炉浊水悬浮物指标降到100 mg/L以下，达标运行，提高了一次除尘效果，使一次烟气达标排放，满足了国家的环保要求，设备维修率大幅下降。操作工工作量大幅度降低，现场工况大大改善，有力的支持了转炉的正常生产。

6 结束语

安钢100 t转炉浊环板框压滤机经过一系列的改造后，系统运行比较稳定,使用效果良好,不仅提高了设备作业率，而且降低了生产成本，带来了可观的经济效益。浊环板框改造的实践应用，使得浊环系统运行满足了生产的需求，为工厂环保达标提供了保障。

Transformation of the Plate-Frame Press Filter in the Turbid Circulating W ater System of Converter

Zhang Wenbin,Wang Jiangbo,Zhuo Qinghua,Li Junwei,Chen Yanli
(Anyang Iron&Steel Group,Anyang,Henan 455000,China)

The structural characteristics of the plate-frame press filter in the turbid circulating water system of the 100 t converter at Anyang Steel were introduced and problems occurring during operation were presented.Relevant modification of the equipment was also carried out.

converter;turbid circulating water;plate-frame press filter;transformation; membrane plates

TK223.5

B

1006-6764（2015）08-0067-02

2015-05-06

张文斌（1983-），男，2007年毕业于辽宁科技大学，大学本科学历，机械工程师，现从事转炉设备管理技术工作。