平板刮刀下卸料离心机在粉体生产中的应用

汤玲花 谭玉虎 刘光辉 金玉芬

(国家镍钴新材料工程技术研究中心, 甘肃 金昌 737100)

平板刮刀下卸料离心机在粉体生产中的应用

汤玲花 谭玉虎 刘光辉 金玉芬

(国家镍钴新材料工程技术研究中心, 甘肃 金昌 737100)

介绍了平板刮刀下卸料离心机的工作原理、工艺设计特点和设备组成，比较了平板刮刀下卸料离心机与抽滤缸静态洗涤的使用效果。结果显示，平板刮刀下卸料离心机应用于粉体物料洗涤工序，可解决洗涤过程物料飞溅、洒落、洗涤效率低以及环境较差等问题，对降低物料含水量、提高收率、提高生产效率、节约能源、降低生产成本等具有明显的效果。

平板刮刀下卸料离心机； 粉体物料； 直收率

0 前言

在粉体材料生产过程中，物料需经过固液分离、过滤，同时部分离子成分需通过洗涤去除或进一步降低，最后经过干燥得到粉体产品。

生产初期分别使用抽滤缸、微滤机以及带式过滤机等洗涤设备进行了物料的洗涤实验，微滤机以及带式过滤机存在洗涤死角，抽滤缸洗涤效果相对较好，但存在完全机械操作、环境差、劳动强度大，且耗水较多以及收率较低等问题。随着产能的进一步增大和市场的进一步拓展，洗涤设备的优越性、适应性与否关系到产品的品质、产能以及经济效益。

平板刮刀下卸料离心机用于过滤、洗涤粉体物料，过滤后物料含水低，分散性好，且可以提高收率、提高生产效率、降低劳动强度、改善作业环境。该设备适合分离含固体粒度大于0.05 mm的悬浮液。

1 平板刮刀下卸料离心机工作原理

平板刮刀下卸料离心机可按使用要求设定程序，自动完成进料、分离洗涤、脱水、卸料等工序，可实现远、近距离操作。物料从盖上部不断进入，在高速离心力作用下，实现固液分离，固体物料被甩至转鼓内壁上，液体经底部外排，合格固相物自转鼓壁刮下，由离心机下部卸出。

2 平板刮刀下卸料离心机的特点

平板刮刀下卸料离心机具有以下技术特点：

(1)采用平板刮刀及液态阻尼减振技术，无需基础安装，便于机器的安放与检修。

(2)采用大翻盖形式，检修、维护、清洗更方便。

(3)蝶形大拱形盖设计使翻盖强度与刚度更好，有效防止翻盖变形影响密封性能。

(4)人性化设计。无基础构件，操作平台宽大，配备防爆灯、观察镜、各种警示和警告标识等。

(5)安全保护装置。过振动保护、过载保护、料满控制、开盖保护、联锁保护等，确保机器安全使用。

该设备与抽滤缸相比，具有以下优点：

(1)工作过程高度密封，有利环保。

(2)自动化程度高、处理量大、分离效果好。

(3)洗涤效果佳，卸料后机内无残留滤饼。

3 平板刮刀下卸料离心机的主要构成

平板刮刀下卸料离心机主要由离心机主机(包括离心机机座、转鼓、翻盖、主轴部件、刮刀部件、料层控制器、电机部件等)、液压系统、气控系统、电控系统等部分组成，如图1、图2所示。

图3 抽滤缸静态洗涤后物料情况

图1 平板刮刀下卸料离心机外观图

1—基座部件；2—翻盖部件；3—转鼓部件；4—传动部件图2 平板刮刀下卸料离心机装配图

4 离心机与抽滤缸实际应用比较

4.1 物料含水率对比

采用同一批合成后粉体浆料，分别进行了离心机过滤和抽滤缸过滤，过滤后物料化学成分相差不大，离心机过滤后水分低于10%，而抽滤缸静态过滤后的水分含量在20%以上。且离心机固液分离后物料松散性较好，而抽滤缸过滤是静态过滤方式，过滤后的物料易形成滤饼、粘结体和团聚体。抽滤缸洗涤和离心机洗涤后物料对比见图3、图4。

4.2 洗涤效率对比

在实际生产中，采用离心机洗涤及抽滤缸洗涤同样的物料，即将合成后物料分成体积同为5 m3的两份，其固液比为10∶1，洗涤效率对比结果见表1。

图4 离心机洗涤后物料情况

从表1的数据可知，选用离心机洗涤与抽滤缸洗涤均能达到Na含量小于0.002%的要求，但抽滤缸洗涤时间为离心机洗涤时间的2～3倍，采用离心机洗涤可大幅提高工作效率，且节水效果显著。

4.3 洗涤过程一次收率对比

离心机洗涤是在高速旋转的转鼓内利用离心力使固液分离。在分离过程中，固体颗粒物存于转鼓内壁，而水分等穿过滤布甩至排液口外排，其液固分离过程在瞬间完成。随着物料的增多，分离后的颗粒物在转鼓内壁形成滤饼，洗涤合格的物料在刮刀的作用下，从内壁排至下料口排出。在此过程中部分物料继续在内壁上形成二次截留层，起到二次过滤的作用，使部分微小颗粒物不能穿滤，有利于金属的一次直收。

表1 洗涤效率对比结果

而抽滤缸静态洗涤是利用重力，在负压抽力的作用下，使固体颗粒物和液体得到一定程度的分离，在分离过程中，有滤布起截留作用；洗涤是采用压力洗水管进行喷洒，滤布内洗涤合格的物料通过提渣板和铲子清理干净；整个操作过程是敞口作业，部分物料会飞溅和喷洒，出渣时物料会洒落，滤布也极易破损，造成金属损失。

从洗涤过程取样检测结果看，离心机洗涤和抽滤缸洗涤后母液以及洗水中金属含量相差不大，用肉眼观察过滤后废水清澈透明，检测后发现金属含量基本在0.002%以下。

通过对比和初步的计算，抽滤缸洗涤后一次直收率在95%左右，离心机洗涤后一次直收率在97%左右。

5 结论

平板刮刀下卸料离心机目前在粉体产品洗涤工序使用效果良好。

(1)同一批物料采用离心机洗涤后物料含水率较低。

(2)采用离心机洗涤，其过程为全自动方式，操作简单，安全环保。

(3)采用离心机过滤洗涤工作效率较抽滤缸高2～3倍。

(4)离心机洗涤后物料松散性较好，利于后续操作。

(5)离心机洗涤过程物料浪费少，一次直收率较高。

[1] 李艳霞， 王宝山，张日祯，等. TLL型离心机的工作原理及改进[J]. 2002(9).

Application of Flat Plate Scraper Centrifuge in Powder Material Production

TANG Ling-hua, TAN Yu-hu, LIU Guang-hui, JIN Yu-fen

The paper introduces the work principle, process design and equipment components of flat plate scraper centrifuge, and compares the use effects of flat plate scraper centrifuge and static washing of extraction filtration cylinder. The result shows that, when the flat plate scraper centrifuge applied powder material washing process, the problems of material splashing, floating, low efficiency in washing and poor washing environment are solved , and the significant effects are achieved on the moisture content reducing, the yield and productivity improving, energy saving and production costs reducing.

flat plate scraper centrifuge; powder material; direct recovery

2015-04-27

汤玲花(1976—)，女，甘肃民勤人，大学本科，三级工程师，主要从事粉体材料的研究和制作工作。

TF123.72

A

1008-5122(2015)05-0020-03