影响H1000离心机滤饼中含水量的原因分析

时秋生

【摘要】本文就百万吨钾肥项目进口设备“钢得保”型H1000螺旋、筛网离心机脱水水分问题谈起，具体分析滤饼含水量达不到设计要求所涉及到几个方面。

【关键词】滞留时间；剩余湿气；旋转速度

公司现使用的12台产品脱水设备“钢得保”型H1000螺旋、筛网离心机，从现在的使用情况来看，滤饼的水分约为8.65-13.98%，此数值与离心机合同中的保证值6-8%差别较大；物料在脱水过程中，通过离心力作用将经过筛网最初的90%左右含水量被排掉，剩下10%左右的水份是难于脱掉的，这就造成剩余湿气的增大，根据几年的设备运行情况，造成滤饼水分达不到设计要求，具体分析涉及到以下几个方面：

1、剩余的湿气与滞留时间

增加滞留时间起初时能快速的减少剩余湿气，但其后效果会越来越小。因此很长的滞留时间，并不能提供经济上的好处，相反地，它减低产量，使用一个大的离心力虽然曲线十分相似，但曲线会向低剩余湿气及较短的滞留时间方面移动。这些曲线通常在实验室离心机中决定，而非在螺旋/筛网式离心机中，因为螺旋卷筒刮料器通常会有使固粒层在转鼓中旋转的倾向，转鼓的倾角亦表示固粒饼会不断地扩展出去，形成固粒层厚度减少，尽管如此，含量锐减及曲线平坦部分之是的过渡地带，几乎是一常数，这就是我们要达到的滞留时间。

2、剩余湿气与离心因素

离心力的选择不能只著眼于低湿气一个方面，同时亦必须考虑到磨损、晶体破裂及粒子失却等几个方面。

3、剩余湿气与固粒层厚度

粒子的大小，在不同厚度的固粒层，对剩余湿气有着强大的影响力；很粗糙的、不紧密的固体物，脱水容易，因而固粒层厚度对剩余湿气的影响甚微；微细粒子、不紧密的固体物则具有强大的阻力而使得稍厚的固粒层相当程度地增加剩余湿气，除非用较长的滞留时间来抵消这影响。

4、剩余湿气与旋流器的脱气方式

对12台离心机的旋流器的脱气方式进行抽查，3号离心机在脱气管道连接状态及拆开状态的滤饼进行含水量测试，脱气管道在连接状态下的滤饼含水量为9.25%，脱气管道在拆开状态下的滤饼含水量为9.35%，这说明脱气管道的连接状态对滤饼的影响不大。

5、剩余湿气与筛网状态

对于离心机筛网使用情况，我们对1号离心机和3号离心机进行了对比；在1号离心机的筛网约运行4-5个月，3号离心机的筛网刚安装上，两台离心机在同样的给料条件下，3号离心机的滤饼为9.35%，而1號离心机的滤饼含水量为11.78%；在筛网的使用寿命期间，一般地说随着使用时间的增长，离心机的滤饼会下降，因为筛网的缝隙被磨大。此例有点特别，离心机的滤饼增加。但滤液中的固体含量增加。同时由于筛网表面的磨损出槽会储存一定的液体，所以为保证滤饼，随着筛网使用时间的增长和，应减少清洗水量；当刮刀与筛网间的间隙超过2mm时，此时需要停机，调整两者之间的间隙到1.5mm，随着筛网磨损量的增大和滤饼含水量的增加，在这种情况下需要更换筛网，以保证滤饼含水量和处理量的正常。

通过离心机带料运行的实际情况，我们发现有大量的水在刮刀与筛网支撑架间的部位流到固体排料仓，而且12台离心机都是同一种情况，这是导致产品含水量增大的主要原因之一；洗涤水喷头是处在筛网的最大直径处，开了洗涤水，就减少了堵塞，意味着堵塞是在筛网的最大直径处，这刚好是滤饼水份大小的关键所在；物料的脱水过程中，在筛网最初的90%水份排掉，剩下10%的水份是难于脱掉的，如果在利用洗涤水来解决堵塞的问题，后果是固体出来的含水量高，因为少了一段脱水最重要的筛网段，同时又加大了水量，不但如此，由于粒子会随着洗涤液带走经过筛孔漏走的粒子也会非常多。为了解决这个问题，只能在筛网上做文章，可以采用多级锥形筛网，这种筛网在使用上有较大的弹性，在筛网最小的直径的地方做成小筛孔，而大直径的地方做成大筛孔；在物料进入筛网的最初阶段，水量大而粒子小，因此筛孔必须要小，否则会有大量的粒子经过筛孔漏掉；在下一个阶段，因为已经没有多少水份，所以可以用较大的筛孔而不会有多少粒子流失，由于搭桥作用，就算筛孔比粒子大很多，也不会漏掉；对于特定的进料量浓度，必须选择适当的筛网组织，使得它可以在进料方面最大程度的液体量分离，其后仍能有足够的筛网长度作实质的离心燥干；所有影响微粒子的失却及预期中的损伤等因素，都必须在考虑之列。

上述分析目前只是理论上的推断，效果如何有待于实验的验证。

6、剩余湿气与洗涤水

离心机的滤饼洗涤水量，在两条给水管线均完全打开时，是5.5立方米/小时。德国筛得力公司/荷兰天马公司的经验为正常洗涤水量为60升水/吨产品，如果按20吨/小时生产能力估算，正常量应该在1200升/小时；建议给供水线安装流量计，以根据产品质量（具体待定）调节清洗水量流量滤饼含水量的测定值说明在通常工作条件下（供电频率50Hz/筛篮转速790rpm），为保证筛缝通畅要用洗涤水，因为精细颗粒将被溶解。有滤饼洗涤水的滤饼含水量要比不带清洗水的滤饼含水量（约低0.5%）；但是，在增加筛篮转速（参考下一点）的条件下，洗涤水对滤饼含水量的影响将变为在没有洗涤水的情况下，滤饼含水量约降低0.6%；此原因是增加的离心力强迫母液通过滤饼。

7、剩余湿气与筛网旋转速度

试验在3号离心机进行，筛网是全新筛网， 不同转速情况下的滤饼含水量如下：

以上实验结果说明逐渐增加筛网速度可以降低滤饼含水量，当筛网速度为945rpm时，滤饼含水量能达到大约8%，包括调节冲洗水。

为了检验逐渐增加筛网速度可以降低滤饼含水量这种结论，通过对6#、8#离心机电机端的两个皮带轮的带轮基准直径进行技术改造，将筛篮和螺旋刮刀的转速，分别由787rpm/mina提到863rpm/mina再提到942rpm/mina，1497rpm/mina提到1573rpm/mina再提到1652rpm/mina；改造完成后，为了进一步了解这两台离心机提速后的工作性能，分别在6#、8#、9#离心机在进料同等的条件下进行测试，结果如下：

通过上述测试数据来看，转速的提高可以降低滤饼含水量，但这只 是改善滤饼含水量的一个方面，虽然降低了滤饼含水量，但是随着设备转速的提高，机器的磨损也会增大。

8、剩余湿气与给料粒度分布及浓度

由于给料粒度分布及浓度等原因， 每台离心机的处理能力与滤饼含水量与离心机合同中（35吨/小时、6%--8%）的保证值差别较大；经过5#离心机进料取样粒度分析结果如下表：

5#离心机进料取样粒度分析表

从上面表中可以看出，原粒级和当前进料粒级组成的明显偏离，目前所用筛网的组织是根据原粒级的标准来选择的；要改变现在剩余湿气增大的现象，只有从两个方面来做文章，一是根据目前进料粒度来改变现用筛网的组织，二是进料粒度要满足现用筛网组织的技术要求。

参考文献

[1]《“钢得保”型H1000螺旋、筛网离心机》说明书