石膏分离用过滤式离心机故障分析及处理

史 英，刘 欢，王 超

（金川集团股份有限公司镍冶炼厂，甘肃金昌 737100）

离心机为利用离心力进行固液分离的设备，广泛应用于化工、食品、制药等行业。离心机按分离因素可分为常速离心机、高速离心机和超高速离心机；按工艺用途可分为过滤式离心机和沉降式离心机[1]。某冶炼企业的冶炼烟气洗涤除尘过程中会产生大量的酸性废水。在酸性废水处理过程中，硫化后的废水采用石灰+铁盐法将酸根和重金属离子去除，石灰乳中的主要成分氢氧化钙与SO42-、F-在石膏反应器中反应生成硫酸钙和氟化钙沉淀，经反应器溢流后进入浓密机沉降。浓密机底流通过输送泵输送至离心机进行固液分离，石膏渣粉料通过离心机底部分离，滤液则进入缓冲罐泵回送至浓密机。在日常生产中，经常出现离心机振幅过大报警导致离心机故障停机，离心机停机后浓密机内部的石膏无法形成开路，导致浓密机内部的浆液浑浊，扭矩迅速升高，增大浓密机负荷，严重时导致浓密机损坏，同时也会将部分石膏带入中和工序，形成大量中和渣，增加员工卸渣次数。因此，保证离心机的稳定运行对生产系统的正常运转有十分重要的作用。笔者针对DGC160-6.3型过滤式离心机的常见故障进行总结和分析，提出了改进措施，取得了满意的效果。

1 离心机主要技术参数及工作原理

1.1 主要技术参数

DGC160-6.3型过滤式离心机主要包括电机、皮带、主轴、转鼓、滤网、衬网、下料斗、固液转换料斗、料位探测器等部件。离心机外形尺寸为3 160 mm×2 540 mm×2 630 mm，转鼓尺寸为1 600 mm，转鼓容量1 600 L，装料质量上限2 200 kg，整机质量1 500 kg，分离因数573，电机功率160 kW，处理量为2 560 kg/次，设计进料转速为600 r/min，脱液转速为800 r/min，卸料转速为50 r/min，洗网转速为30 r/min。

1.2 工作原理

DGC160-6.3型离心机为立式离心机，进料前转速由0升至600 r/min，转速稳定后打开进料阀门，物料经输送泵通过上、下进料喷头进入离心机，物料在高速旋转过程中会将部分水分滤除，当滤饼厚度足够触碰到料位探测器时，料位探测器回到原位，进料自动阀自动关闭，进入脱液步骤。进液、脱液时间需根据介质的固含量进行设定，在固含量(w)为15%时，进液时间为200～350 s，脱液1 200 s后石膏渣中w(H2O)降至5%。脱液结束后离心机转速降至50 r/min，开始卸料。卸料完成后转速降至30 r/min，洗网后停车。

2 常见故障及处理办法

2.1 离心机振幅过大报警导致停机

由于振幅过大报警而停机是离心机最常见的故障之一，在发生这种故障时要第一时间停机，确保离心机不发生更大的故障[2]。DGC160-6.3型离心机振幅报警设定值为20 mm，当振幅超过设定值后，离心机就会发生故障报警并停车。离心机在进料前需将转速提升至600 r/min，保证在进液过程中过滤掉部分水分。在此过程中，由于前端浓密机的物料浓度产生波动造成物料不均匀，导致离心机转鼓上下重量分布不一致，高速运转过程中就会导致离心机整机振幅过大而报警，甚至停机。

为防止离心机由于振幅过大报警而停机，离心机进料间隔时间不能太长，保证单台离心机停车时间不超过1 h。另外，在进料管道设置旁通连接清水，在洗网过程中将存积在进液管道中的石膏渣清洗干净；同时及时检查上、下进料喷头是否堵塞，堵塞后及时进行清理，前端浓密机固含量(w)控制在15%左右，保证进液均匀；也可在回流管道处增设阀门，进料时通过调节阀门控制进料管道的压力。

2.2 离心机固液转换料斗不在湿位报警停车

离心机卸料完成后，转鼓和滤网上存有一定的石膏，长时间不清洗会导致滤网堵塞，使离心机丧失过滤功能。固液转换料斗是将卸料和洗网过程中干料和湿料分隔的切换装置，在洗网时应保持在湿位，在卸料时保持在干位，而在多次洗网后，部分石膏渣会在卸料位存留，导致转换料斗无法恢复至洗网位，离心机故障报警停车后常会导致无法进料。

为解决上述问题，设定离心机的洗网间隔为每卸3次料洗2次网，确保在干位无物料残留；同时在洗网的过程中，将残留在滤网上的物料清洗干净，每3个月更换一次滤网和衬网，保证过滤效果良好。

2.3 离心机通讯中断无法启动

在生产过程中，操作人员在显示报警后会直接摁下急停按钮，部分离心机设置急停断电保护，造成离心机通讯中断，无法启动设备。急停按钮是用于紧急状态下的处理措施，这种由于员工操作不当而造成的故障应极力避免。

2.4 离心机进料时间过长

DGC160-6.3型离心机正常进料时间为200～350 s。多次进料后，在转鼓形成的滤饼的冲击下，料位探测器会被滤饼挤向转鼓中心，物料厚度也随之增加，造成进料时间超长。

在发现离心机的进料时间过长时，首先取样分析物料浓度，保证物料浓度达到要求后，将料位探测器沿转鼓方向进行多次微调，直至进料时间正常。

2.5 升降速期间振幅大

DGC160-6.3型离心机在进料前有180 s的升速期，转速由0上升至600 r/min，同时在脱液完成后卸料时也存在降速期，转速由800 r/min降至50 r/min。在升速和降速过程中电流和振幅的波动会相对剧烈，主要原因有：①离心机转鼓表面残留的板结物料在洗网过程中未被清洗除去；②离心机升、降速的时间过短，导致转速变化过快产生高电流。

针对上述问题，可将电机变频器升降速时间由50 s上调至转鼓空转时平稳状态所需的时间（约120 s），使转速平稳升高或下降，同时增加洗网水管道的压力，保证洗网时无物料残留。

3 结语

针对过滤式离心机在酸性废水处理过程中的常见故障，通过分析故障产生的原因，提出在进料管道处增设水洗管道、在回流管道处增设阀门，并优化工艺操作细节，以保证离心机运行稳定，具有良好的分离效果。通过不断地调整，在生产过程中离心机的振幅由15～20 mm降至3～5 mm，未出现故障停机，降低了设备维护成本，实现了离心机的稳定运行。