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对陶瓷过滤机的数次改进.doc

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对陶瓷过滤机的数次改进.doc对陶瓷过滤机的数次改进.doc 对陶瓷过滤机的数次改进 王 建 [摘要] 我公司装备应用陶瓷过滤机后~精矿质量得到提高~环境大大改善~取得了良好的经济效益和社会效益。但在使用初期也发现一些问题~我们对其进行了数次技改:通过自制过滤器和增加一套过滤系统~解决了纸芯式过滤器易堵且成本高问题,将搅拌系统由气动变成机械~增强了搅拌力的同时降低了能耗,采用特殊加工将调节板增厚、弯曲加大、尽量减小间隙的方法~使陶瓷过滤机在处理一些浓度低~吸附性强的滤饼时效果差的问题基本得到解决。改进后提高了陶瓷过滤机的工作效率~降低了运...

对陶瓷过滤机的数次改进.doc
对陶瓷过滤机的数次改进.doc 对陶瓷过滤机的数次改进 王 建 [摘要] 我公司装备应用陶瓷过滤机后~精矿质量得到提高~环境大大改善~取得了良好的经济效益和社会效益。但在使用初期也发现一些问题~我们对其进行了数次技改:通过自制过滤器和增加一套过滤系统~解决了纸芯式过滤器易堵且成本高问题,将搅拌系统由气动变成机械~增强了搅拌力的同时降低了能耗,采用特殊加工将调节板增厚、弯曲加大、尽量减小间隙的方法~使陶瓷过滤机在处理一些浓度低~吸附性强的滤饼时效果差的问题基本得到解决。改进后提高了陶瓷过滤机的工作效率~降低了运行成本。 [关键词] 陶瓷过滤机 过滤器 曲柄摇杆机构 刮刀组件 陶瓷过滤机是一种新型、高效、节能的固液分离设备。它具有真空度高滤饼水分低,产量高,真空损失少,节能显著,滤液清澈,无环境污染,水资源循环利用,设备的自动化程度高,劳动强度低,维护简便,工作量小等优点。公司装备应用陶瓷过滤机后,精矿质量得到提高,环境大大改善,取得了良好的经济效益和社会效益。但在使用初期也发现一些问题,针对问题我们进行了改进。 一、存在问题 (1)在陶瓷过滤机投入生产进行了一星期左右,我们在日常设备巡检中发现,滤前压力表与滤后压力表的压差超过规定值,我们对 1 过滤包进行了解体检查。过滤包采用的是4只纸芯式过滤器,其表面粘附着许多泥浆状物,还夹杂着许多细小的贝壳类物体,我们将纸芯式过滤器拆下进行仔细地清洗,然后将其装回,压差回降到了正常值,问题似乎得到了解决,过了一星期,同样问题又出现了,反复数次后,我们发现纸芯过滤器可以清洗2~3次,之后只能进行报废处理。 (2)自陶瓷过滤机投入使用以来,精矿的含水量减少了,工作环境也改善了。但滤板吸附矿浆的能力偏弱,滤板上的滤饼厚度偏薄,生产效率未达到理想状。2004年8月,操作工发现陶瓷过滤机底部有矿浆不断渗出,经检查槽体底部有一小洞,将槽体清理干净后确定了漏洞的位置正处于管附近,对其进行了补焊处理。 (3)2005年,我们发现陶瓷过滤机在生产过程中,有时刮刀并不能把滤饼彻底铲下。将刮刀间隙调小后,短期内问题解决了,经过几天生产,间隙又变大了。看来要解决问题单靠调小间隙并不能完全解决 一、问题分析 1、过滤包堵塞的原因分析 陶瓷过滤包的过滤器所采用的是纸芯式过滤器,纸芯式过滤器是一种采用微孔滤纸做纸芯的过滤器其特点是过滤精度高,但易堵塞,不易清洗。由于我公司的水质不能满足纸芯过滤器对水质的要求,加速了滤芯的堵塞,缩短了其使用寿命,看来要彻底解决这个问题,只能从过滤器的形式上入手。 2 2、槽体破漏、搅拌力差的原因分析 陶瓷过滤机的搅拌系统由两根气管组成,气管内是棍管体上均布着十几个孔的不锈钢管,一端与进气管相连,一端闷死。外面套着厚度为10mm的橡胶管,橡胶管的上半部用针扎出数十个微孔,两端用喉箍扎紧。气体通过橡胶管上的微孔排出搅动矿浆,实现气动搅拌的目的。 在橡胶管上扎孔时,扎出的微孔角度不易控制,使从微孔中喷射出的气流角度有偏差(如图0所示),那些喷射角度向下偏差大的气流会作用于槽体上,在气流长期喷射作用下槽体出现破漏。 我公司的精矿粒度偏粗、比重较大,而气动搅拌的气流主要集中在槽体中上部,且作用范围有限。因此,槽体内矿浆沉降速度较快,滤板吸附区的矿浆浓度的降低,最终造成滤饼偏薄,生产效率下降。 3、刮刀不易铲下吸附性强的滤饼的原因分析 刮刀用螺钉固定在调节板上,调节板与机架也是用螺钉连接的。整圈滤板平面度要求为0.8mm左右,所以刮刀和滤板之间留有1mm左右的间隙,以防机械磨损。当吸附着滤饼的滤板经过落料区时,在反冲洗作用力和刮刀铲力共同作用下,滤饼轻松的脱落。实际上矿浆的性质不是衡定不变的,陶瓷过滤机在处理一些浓度低,吸附性又很好的矿浆时,会在滤板形成一种厚度偏薄而附着力极强的滤饼。这类滤饼在通过落料区时会出现以下三方面的问题: 3 (1)、由于这类滤饼的附着力强,通过落料区时反冲洗的冲力不能使其脱离滤板。 (2)、刮刀和滤板之间本来就留有间隙,而这类厚度又偏薄,刮刀不能将其强行铲清。 (3)、在上述两方面因素下,刮刀不但不能铲落滤饼,还会使滤饼在刮刀的挤压下变的越来越硬越来越厚,滤饼增厚同时对刮刀组件产生挤压力,而调节板厚度只有3mm强度较弱,调节板会产生塑性形变,间隙变大。 一、解决方法 1、过滤包堵塞的改进方法 我们与陶瓷过滤机生产厂家取得了联系,了解陶瓷过滤机对水质的基本要求在与厂方共同探讨下,我们采用了自制过滤器增设二次过滤系统的方法。 (1)、将纸芯式过滤器上盖取下,然后用车床将其端面车平,并除去残留胶液。 (2)、采用长度为350mm×Ø80mm的不锈钢管自制过滤器管体,在不锈钢管上用切割机横向错位加工出数十条割缝,割缝与割缝之间保持20mm左右的距离(如图0所示),以保证其强度,并使其获得较好的液体通过性。 (3)、管体的割缝是用切割机加工出来的在其内壁处会产生许多 4 毛刺,滤芯管体的清洁程度也会影响过滤器的过滤效果。因此管体的毛刺必须彻底清除,将磨棒焊接在一根长、直的圆钢上,然后将磨棒夹在钻床上,手持管体上下左右不断地移动打磨,直至管壁内部残留毛刺清除干净为止。 (4)、将管体用丙酮彻底清洗干净,然后与上盖用504陶瓷胶粘合,在上盖处压上物体,经二十四小时后自然固化后,不锈钢管体与上盖胶接在一起不易脱落。 (5)、给胶接加工好的管体包过滤网。在听取厂家意见后,我们采用了目数为80目的不锈钢丝网,将丝网裁剪成520mm×380mm包裹在管体上,然后用Ø1mm左右的铜丝捆绑缠绕,之所以选择钢丝作为绕丝,是鉴于其具有较好的抗氧化性和良好的塑性、韧性,便于缠绕,缠绕铜丝时绕距约20mm(如图0所示), 绕距过小,会影响液体通过性,绕距过大,钢丝容易松散,影响过滤效果。 (6)、为了使陶瓷过滤机生产用水达到净度要求,延长滤包的使用寿命,我们在进水管前的主水管上增设了一套目数为80目的自制过滤器系统,基本满足了陶瓷过滤机对水质的要求。 2、搅拌系统的改进 基于以上对搅拌系统的分析,我们认为由于我公司矿浆的特点,气动搅拌产生的搅拌效果并不理想,是问题的主要因素。因此,我们对陶瓷过滤机搅拌系统进行了改造。 5 (1)、将气动搅拌改成机械搅拌。通过对陶瓷过滤机结构、工作特点的分析,我们将原气动搅拌改成曲柄摇杆机构的机械搅拌系统。在对陶瓷过滤机的具体结构尺寸进行测量、分析、计算后我们把曲柄摇杆机构的主动件(电机、减速器、曲柄)的位置确定在前端平台上。把机架与摇杆相连一端的铰链位置确定在距滚简主轴上部300mm处,考虑到此处铰链所受载荷的性质及方便日后维修等情况,此处铰链我们进行选用了NUP312EM从滚动轴承。曲柄摇杆机构的连杆采用螺纹旋合使其长度了调节,以便摇杆的摆副能作适当调整,其两端铰链采用球面滑动轴承,减少了磨擦。用铬镍不锈钢材料制作耙架,采用螺柱与摇杆相联接。采用一台功率为3KW的电机驱动,利用摇杆的延长部分带动耙架,实现搅拌矿浆(如图0所示)。 (2)对槽体的圆弧度进行改进。由于原气动搅拌系统是两根气管。为安装气管,槽底的圆弧度较深(如图0所示)。改为曲柄摇杆机构后,耙架的运行轨迹与槽体圆弧度不在同一个中心点(如图0所示),耙架与槽底间的距离过大,会造成槽底沉浆过厚,排料口易堵等问题。在槽体内加装底板,使槽底圆弧度与耙架运行轨迹基本在同一个中心点(如图0所示),并留有少量间隙(20mm左右)。 由于搅拌系统每天要累计运行21小时,原我公司的3台陶瓷过滤机的各种阀和搅拌系统等诸多部件,都是采用气动方式工作的,为其供气的一台PLG4/7A型螺杆式空压机(功率为15kw)每天累计要工作17小时以上。通过对搅拌系统的改造后,现只需一台PLG2.7/7A型螺杆式空压机(功率为11kw)每天累计工作3小时左右,就能满 6 足生产需要,降低能耗的同时提升了搅拌力。 3、刮刀组件的改进 (1)、增加调节板强度。在考虑到调节板所需强度及工作条件,选用8mm厚铬镍不锈钢。这类不锈钢具有较高的强度,能防止调节板产生塑性形变,在腐蚀性较强的工作环境下,性能也不会发生改变。 (2)、对调节板进行改造。在对机架、刮刀及滤板位置进行分析测量计算后,我对调节板的尺寸、弯曲角度进行了重新设计。将弯曲角度从155?改成140?左右,这样就可以将尺寸60mm缩短至50mm(如图0所示),缩短调节板的尺寸可以增强其钢性,使其不易发生变形。 (3)、对调节板进行特殊加工工艺。调节板的弯曲加工时要求平整变形小,但由于调节板采用了铬镍不锈钢对其进行冷弯难度很大。通过分析论证后,我们在完成调节板上所有连接孔加工后,在板料46mm位置用刨床刨出一条夹角为60?左右,深4mm的槽(如图0所示),然后在折弯机上选用50mm的下模槽将其折成140?左右。最后把内接缝用不锈钢焊条焊合。 (4)、重新设定刮刀与滤板间隙。把的整圈滤板平面度尽可能提高至0.2mm左右,再将刮刀与滤板间的间隙调至最小极限(以不与滤板发生摩擦为限),这样可以最大程度的铲下滤饼。 一、改造效果 改进前陶瓷过滤机的滤包所使用的纸芯式过滤器在我公司使用寿命约为20天左右,每只纸芯式过滤器的单价为80元左右,每次更 7 换的价值为320元左右,一年下来就要近4000元左右,而改进后我们只需每2~3个月对两套过滤器进行彻底清洗,不锈钢丝网的强度较好,不易破损,无须经常更换,不锈钢丝网更换成本也相对低廉。 通过对搅拌系统的改造。解决了气流吹通槽体的问题,增强了搅拌力,滤饼增厚,提高了生产效率。每天耗电量从改造前17h×15KW=255KW?h降至现在(3h×11KW)+(21h×3台×3KW)=222KW?h,全年能为公司节省电量约12000KW?h,取得了良好的经济效益。 通过对刮刀组件的改进和调整,使其强度大大增强,在滤饼的挤压下也不会产生形变,间隙变小。使刮刀的磨损下降了30,,提高了陶瓷过滤机的工作效率,对精矿的处理能力增加5,左右。 参 考 文 献 1、吴宗泽(机械设计手册,北京:机械工业出版社,2003( 8
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