相关文章

贵州氧化铝厂压滤机选型方案

目  录

目  录…………………………………………………………… 1

前  言…………………………………………………………… 3

§ 1. 被处理的物料的性质…………………………………… 4

§ 2. 小型工业试验的分析和结论…………………………… 4

§ 3. 生产业绩、出现问题及解决方案……………………… 5

§ 4. 工业试验目的及资金来源……………………………… 6

§ 5. 压滤车间设备的选择和计算…………………………… 7

§ 6. 全部设备及阀门仪表明细……………………………… 12

§ 7. 厂房配置草图、辅助设备联系及阀门仪表联系方案… 14

§ 8. 生产成本测算…………………………………………… 18

前言

本方案是根据中国铝业贵州分公司的通知,要求对氧化铝生产中排出的赤泥的坝场改进为干堆而做的赤泥压滤的方案。通知要求每年排出赤泥量(干)为160万吨。对此2006年12月双方在赤泥大坝上进行了小型工业性压滤试验,共同认为再通过努力可以实现干堆工业化。以下是依据国内已具备的条件所做的赤泥压滤的方案,可操作性较强,提供贵州分公司决策时参考。也是我公司和贵州分公司又一次合作的成果。

§1. 被处理的物料的性质

中国铝业贵州分公司氧化铝厂的赤泥,拜尔法占59%,烧结法占41%。进入压滤机脱水时的料浆温度≤50℃。

赤泥真比重为2.8,含水34%时滤饼比重1.59 t/m3

滤饼不含水容重1.07 t/m3

每年赤泥量(干)为160万吨

细度

纯烧结法

纯拜尔法

+100目

+160目

+325目

-325目

17.32%

22.26%

28.49%

31.93%

14.88%

21.04%

30.49%

33.59%

3.34%

5.40%

8.95%

82.31%

赤泥的细度如下(依据赤泥脱水试验报告内容综合平均的参考值)

总的分析赤泥细度较粗,而且粒度较均匀。从其含水、细度和比重进行分析,赤泥浆适合于采用压滤机进行固液分离。

一、         烧结法和拜尔法不同配比的赤泥浆,都可以在工业性压滤机上压滤

成滤饼,滤饼含水约为32~34%。

二、         滤饼可以运输、干堆和筑坝。

三、         经过多次试验国产滤布可以适于赤泥压滤,没有过度的损坏和堵

塞。

四、         赤泥浆进入隔膜压滤机压成滤饼后,容易从滤布上脱落。滤布若更

换为快开压滤机上常用的尼龙66滤布,滤饼更易于脱落。

针对滤饼的脱落速度和难易程度,及清除进料孔道的堵塞应作小型工业试验,之后便能十分有把握的使用快开式隔膜压滤机。若小型工业试验能决定问题,不用下大力去用工业规模机器进行试验。因工业规模机器要动用大量人力物力,增加投入的困难和拖延时间。

试验情况详见附件一《中国铝业贵州分公司赤泥脱水试验报告》

§3. 快开压滤机生产业绩,出现的问题及解决方案

一. 业绩情况

工厂名称

三门峡渑池义翔铝业

渑池瑞雪铝业

厂址

山西古交马兰镇

长治市潞安煤矿

淮南新庄孜矿

三门峡渑池

渑池市

联系人电话

乔武跃

高雪明

程晋国

赵兴华

程治国

处理物料、温度

煤泥   常温

原生煤泥  常温

原生煤泥 常温

赤泥  80℃

赤泥  80℃

物料细度

-325目 占53%

-325目 占50%

-325目 占98%

-200目 占97%

-325目 占30%

-200目 占98%

-325目 占96%

压滤机规格

KZG450/2000-U

KZG250/1600-UX

KZG300/2000-U

XM100/1000-U

XMZ400/1500-U

每小时循环

5-6次/时

5-6次/时

2次/时

50分/次

50分/次

使用台数

2台

4台

2台 还上1台

4台

3台

投用时间

2006.4

2006.5

2006.5

2004.4.15

2004.10.15

滤饼含水率

20%

20%

20%

34%

34%

压榨压力

1MPa

1MPa

1MPa

注浆压力0.6MPa    风压0.8 MPa

存在问题

滤板支撑小轮磨损,四缸偶尔稍有不同步

板间加胶封

没吹风、滤饼不易脱落,板耗大

解决程度

新机器已做彻底改进,毛病得到根除

能够正常生产

能够正常生产

评价

使用良好,强度足够,可持久运行

正常使用

正常使用

二、现场生产中出现的故障,解决情况

1》.滤板支架(又称把手)上的小轮损坏,原因是没有充分润滑造成。

现已彻底改成含油轴承,保证小轮润滑不损坏。

2》.牵引链条偶尔拉断,原因是滤板小轮损坏引起的过度负载。小轮的

润滑解决后该问题彻底解决。

3》.四缸偶尔稍有不同步,现已改为上下排列的两个油缸。又同时改进了液压回路的设计。

4》.压滤全过程中要有分段确认的功能,保证每步动作到位后才能进入下

步动作。在电气自动化设计中已做了彻底的改进和完善。

三. 综合评价

1)             生产上选用的压滤机使用实践表明各部件强度足够和耐用,不足之处已做了改进完善。

2)             通过对马兰,屯留和新庄孜矿三个大型洗煤厂使用压滤机的使用实践调查,充分说明采用现在结构形式的快开压滤机,配上国内生产的尼龙66的滤布,可保证滤饼顺利脱落。

3) 淮南新庄孜洗煤厂的煤泥用絮凝剂来沉降,细度又是-325目全通过,导致滤饼用手都扳不裂。就这样,快开压滤机还能达到一小时二个循环,滤饼脱落顺利。比照以上情况,贵州分公司的赤泥滤饼从滤布上脱落不成问题,一小时可达到三个多循环。

§4. 工业试验目的及资金来源

去年氧化铝厂赤泥的压滤试验,没有对滤饼从滤布上脱落做深入的试验研究,对此要进一步做试验,现分二种方案叙述。

第一方案:采用小型XMG10/800-U压滤机,对不同滤布进行压滤作业比较滤饼脱落情况,并将滤板中心孔道的稀浆吹出后,观察比较滤饼的脱落情况。这个方案既节省时间,又不需要大的投入。所耗费用仍按原协议办理。

第二方案:设计制造KZG30/1500-U赤泥快开试验压滤机进行工业试验。全部按照贵州分公司氧化铝生产中赤泥压滤的要求,提供该机的全部设备,包括冲洗滤布装置和滤液的接液翻板装置。配套的全部阀门、渣浆泵和空压机,由贵州分公司按设计要求外购。

该方案既满足贵州分公司对大型试验设备的要求,使企业没有风险,又对压滤系统的全部配套设备进行了全面的性能考核。

§5. 压滤机车间设备的选择与计算

物料名称                      氧化铝生产中排出的赤泥浆

处理量(干)                  160万吨/年

浆体温度                      ≤50℃

细度                          拜尔法赤泥83%-325目

烧结法赤泥34%-325目

赤泥真比重                    2.8

年压滤机生产日数              365 天

压滤机设备运转率              80%

压滤过程循环次数              3.3 次/小时

入料浆时间                    7分/每循环

KZG450/2000-U型滤室容积      10.08 m3/台

压滤时压榨前滤饼含水          ≥39%

压滤时压榨后滤饼含水率        ≤34%

1)  压滤车间每小时干量计的处理量

Q t/h = 160万吨/年 ÷ 365天/年 ÷ 24小时/天 = 182.6 t/h

2)  压榨前每小时滤饼体积

V m3/h = 182.6吨/小时 ÷ 2.8比重 + 182.6吨/时 × 39%液/61%固 = 182 m3/h

3)  按KZG450压滤机计算所需压滤机台数 n

n台 = 182 m3/h ÷ 10.08 m3/台滤室容积 ÷ 80%运转率 ÷ 3.3次/小时循环次数 = 6.8台

选择7台KZG450/2000-U型快开全自动隔膜压滤机

4)  注料浆用渣浆泵的计算。以每台压滤机充满滤室终止时所需的滤饼干量为10吨进行验算滤室容积V。

V = 10吨干赤泥/次 ÷ 2.8比重 10吨/次 × 39%液/61%固    = 9.96 m3/台

当料浆含水率为28%时,每次应注入压滤机的料浆量应为V m3/次。

V m3/次= 10吨(干量)/循环次 ÷ 2.8比重 10吨(干量)/循环次 ×

72%液/28%固 = 29.28 m3/次

按每小时3.3个循环计算时,每循环入料时间为7分钟,此时泵的流量应为

Q泵 = 29.28 m3/次 ÷ 7分/60分 = 250 m3/h.单台泵扬程暂定为65米。

5)快开式隔膜压滤机的技术参数

型号 KZG450/2000-U型快开式隔膜压滤机

过滤面积                   450m2

滤室容积                   10.08m3

滤室数量(个)             64

滤板规格、数量为           隔膜板2000×2000×95    32块

厢式板2000×2000×85    31块

滤布型号                   尼龙66

滤布清洗方式               自动控制水洗系统

滤液收集方式               液压接液翻板

注入物料含固量             28 %

滤饼厚度                   45㎜

滤饼含水                   34%

设计小时循环次             3.3次/时

每个循环处理量             10 T/次

卸料时滤板间距             200㎜

过滤料浆温度               ≤50℃

地脚中心                   12900㎜

整机重量                   50500kg

整机长度                   14960㎜

油缸最高压紧压力           15 MPa

过滤压力                   0.6 MPa

压榨压力                   1 MPa

油泵电机功率               11 KW×2台

拉板电机功率               7.5 KW×2台

止推销提升电机功率         1.1 KW

液压油用量                 960 L

最大件重量(Kg)           5000

止推板进料孔直径           150㎜

压紧板端进料孔直径         100㎜

洗涤出液孔直径             80㎜

渣浆泵的技术参数

规格型号                   150LZ-A-430XJ2

泵的流量                   250 m3/h

泵的扬程                   65m(暂定)

浆体的比重                 1.5

轴的密封形式               双端面机械密封

电机规格型号               Y315M-4

电机功率                   132KW

电机转数                   1470 r/min

电压                       380V

防护等级                   IP 54

6. 全部设备明细表

赤泥压滤车间除汽车外全部设备列于下表

序号

设备名称

规格型号

电机功率

台数

单价(万元)

1.

快开自动隔膜压滤机

KZG450/2000-U

11×2

1.1×1

7

175

2.

渣浆泵

150LZ-A-430XJZ

250m3/小时

132×1

10

7

3.

螺杆式空压机

GA250-10

37.8 m3/分

250×1

2

42

4.

储气罐

1MPa  15m3

4

5

非标外订

5.

储气罐

1MPa  1m3

2

0.6

非标外订

6.

阀门、仪表组

见表

7(组)

10

市场采购

7.

单梁电动起重机

起重5T 跨度21m

5×1 1×2

1

10

8.

单梁电动起重机

起重5T 跨度8m

5×1 1×2

1

5

9.

装载机

ZL50

2

20

山东济宁

10.

双业轮搅拌槽

Φ 3.5×3.5 m

5.5KW

7

8

11.

操作平台

配套

7

2

自制

12.

管道

配套

7

3.5

自制

13.

单缸洗涤机

(工业洗衣机)

XGP-100型

3 KW

1

2

14.

工业缝纫机

GC69-2

0.5 KW

1

0.5

二、配套阀门、仪表明细表

序号

名称

型号

数量(个)

备注

1

气动球阀DN200

Q647H—16C

1

1、AC220V单电控二位五通电磁阀

2、回讯器

3、气源三联件(可调节压力,配压力表)

4、所有配件连接好,每个阀门均带3

米配套气管

5、电接点隔膜压力表量程为

0~1.6Mpa,M20*1.5的螺纹连接

2

气动球阀DN150

Q647H—16C

1

3

气动球阀DN100

Q641F—16C

1

4

气动球阀DN80

Q641F—16C

1

5

气动球阀DN50

Q641H—16C

2

6

手动球阀DN10

Q41F—16C

6

7

手动球阀DN15

Q41F—16C

2

8

手动球阀DN80

Q41F—16C

1

9

手动球阀DN50

Q41F—16C

1

10

手动刀闸阀DN200

Z73H—16C

1

11

手动刀闸阀DN250

Z73H—16C

1

12

止回阀DN80

H44—16C

1

13

止回阀DN50

H44—16C

1

14

快速接头

φ8/1.6

6

15

电接点隔膜压力表

YXP—100G

2

16

消声器

FXS2a—L60

1

17

隔膜蓄能器

XNQ750—3

1

§7. 厂房配置方案、辅助设备联系及阀门仪表联系

§8. 生产成本测算

以下计算的成本只是压滤机每吨滤饼(干量)计算的成本消耗

使用尼龙66滤布计算,每台65块布,每块730元。

730元/块×65块/台÷120天/周期÷24小时/天÷30吨/小时=0.549元/吨

2)电费消耗

250KW×9分÷60/小时×0.6/KW.H÷30吨/时=0.75元/吨(空压)

38KW×0.6元/KW.H÷30吨/小时=0.76元/吨(机器)

3)折旧费按机器使用12年计算

230万/台×9台÷12年÷12月/年÷30天/月÷24时天÷182吨/日=1.096元/吨

4)人工费操作和维修工共21人,每月工资1500元/人.月

21人×1500元/月÷30天/月÷24小时/天÷182吨/小时=0.32元/吨

5)修理费

3万÷30天/月÷24小时/天÷182/小时=0.228元/吨

6)机油消耗

2万+30天/月÷24小时/天÷182吨/小时=0.15元/吨

7)单位成本0.549 0.75 0.76 1.096 0.32 0.228 0.15=3.853元/吨

每年赤泥压滤成本共计616.48万元。