过滤机是矿山企业常用的一种固液分离设备,漓铁公司选矿厂选用的过滤机是ZPG盘式真空过滤机。ZPG盘式真空过滤机由滤盘、主轴及配气装置、主轴传动、搅拌装置、导料及卸料装置、槽体、给矿装置、润滑系统等主要部件组成。其搅拌装置是多对叶片转动式搅拌装置,它位于槽体最下端,搅拌轴与主轴平行,在槽体外两端有两个轴承座将其支承,并装有水封式密封装置,用以防止漏浆;搅拌轴上装有若干对搅拌叶片,叶片安装在各滤盘之间;搅拌轴由链轮,链条和电机相连,通过转动搅拌轴来达到搅拌目的,起到混匀矿浆的作用。搅拌装置的好坏直接影响过滤机的运转效率,产品质量,使用寿命及成本。
1 ZPG盘式真空过滤机存在的问题
(1)搅拌轴设计不合理。ZPG盘式过滤机的原搅拌轴同轴度比较低,由于搅拌轴分3部分组成,各部分之间使用紧配法兰螺栓连接固定,法兰连接不能保证各部分配装后的精度,从而导致搅拌轴达不到同轴度精度要求;而且原轴设计管壁薄,槽体内搅拌轴附近矿浆浓度很厚,矿浆质量较大,容易沉淀在槽体底部,使用一段时间后搅拌轴与矿浆之间的磨损等原因容易导致轴的变形,转动时出现“甩头”现象,严重时还会导致轴的磨损断裂,过滤机原设计搅拌轴示意图见图1。
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图1 过滤机原设计搅拌轴示意图
(2)搅拌轴搅拌能力低下,滤饼厚薄不均匀。因铁精矿粉粒度粗,质量大,矿粉沉降速度快,从而导致槽体中矿浆出现上层浓度薄,下层浓度厚的现象。而原设计搅拌叶片面积较小,所产生的搅拌力小[1],不能充分搅拌,矿浆容易沉淀在槽体底部,搅拌叶片与沉降在底部的矿浆磨损产生阻力,导致搅拌不均,久而久之造成叶片的磨损、变形,以上原因又会造成吸附在滤盘的滤饼厚薄不均匀,引起滤盘真空泄漏,精矿粉水分含量难以控制,产品水分偏高,台时处理量偏低等问题。
(3)搅拌轴密封处密封效果差,泄漏量大。由于搅拌轴同轴度低,转动时搅拌轴出现“甩头”现象,轴套与水封座摩擦严重,使轴套(材料为铸铁)容易磨损,密封间隙变大,经常要更换黄油盘根,加大了工作强度。而且水封圈设计不合理,水封圈只有一路供水,供水使用回水,回水中渣子比较多,经常造成水封眼堵塞或磨损水封圈,起不到水封密封作用,使搅拌密封处泄漏量较大,跑水、跑矿严重,恶化工作环境。
(4)传动装置不稳,故障频出。原传动装置采用链传动,属于径向传动,链轮、链条传动不稳定,在搅拌轴转动时链条产生牵引力,轴承受到电机方向的径向拉力,受力不均使轴承磨损加重,容易损坏轴承;又由于水封漏浆比较多,工作环境恶劣,水封密封处矿浆漏浆附在链轮、链条上,致使链轮、链条磨损严重,经常发生跳链、脱链、甚至发生断链[2]等现象,维修率高,影响正常生产。链轮原传动装置见图2。
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图2 链轮原传动装置
2 改造措施
(1)新搅拌轴是根据原搅拌轴的实际尺寸进行改进的,使用通长轴的设计方案,来提高搅拌轴的同轴度。通长轴由车床加工一次成形,其直线度公差[3]保证在1000 mm内小于或等于0.5mm,搅拌轴轴心线对中心轴轴线的平行度公差在1000mm内小于或等于1mm,从而有效地保证了搅拌轴的同轴度,并把原δ5薄壁管更换为δ10厚壁管,减小了搅拌轴变形和磨损断裂的可能性,并有效地增加了使用寿命。新搅拌通长轴见图3。
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图3 搅拌通长轴
(2)对搅拌装置上的搅拌叶片进行了改进,叶片长度增加了6mm,宽度增加了4mm,使搅拌叶片的作用面积增大,搅拌力也随之增大,使沉底矿浆能充分搅拌,矿浆浓度容易混匀,消除了滤盘上滤饼不均匀问题,保证过了滤盘的真空度,减小了成品的含水量,提高了台时处理量。
(3)针对密封效果差,加长了水封座的填料处尺寸,增多密封圈的只数,水封圈由一路供水制作成等分4路供水,并在管路中安装了清水滤清器,保证水封水的质量,填料处的密封材料原使用的黄油盘根改用V型聚安脂密封圈,使搅拌密封处的泄露量明显下降,工作环境得到改善。
(4)搅拌轴传动由径向传动转变为轴向传动,在轴向处制作出电机安装平台支架,使电机轴和搅拌轴处于同一轴心线,采用十字滑块传动取代链轮、链条传动,同时把电机更换为调速电机,随着矿浆浓度的变化来调节搅拌轴的转速,这样的传动更加稳定、可靠,即延长了搅拌轴轴承的使用寿命,又节约了电能,十字滑块传动装置见图4。
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图4 十字滑块传动装置
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