离心机的投入使用在纯碱生产中的重要作用

安玉红,董立强
[摘要] 介绍了唐山三友集团化工股份有限公司由德国筛得力公司引进的卧式活塞双级推料式离心机的结构、特点、性能和几项重要改造,以及改造后的离心机在公司纯碱生产中所起的重要作用。
[关键词]离心机;结构;性能;改造
    随着唐山三友集团化工股份有限公司纯碱产量的不断提高,要求不断提高各主要设备的生产能力,其中煅烧炉生产能力的提高非常关键。由于从过滤工序来的重碱水分大, 含量约为18 %～20 % , 对煅烧炉的正常运行非常不利。为此, 我们决定将重碱经过离心机进行二次过滤, 进一步降低重碱水分。1997 年, 我公司引进德国筛得力公司生产的卧式双级推料式离心机,型号为SHS 100 Z/ 1090 IK。经过四年多大量的技术改造和不断调式运行, 现已成为我公司纯碱生产系统*的重要环节。
1 SHS 100 Z/ 1090 IK型离心机简介
1. 1 离心机的工作原理
    卧式活塞推料式离心机是一种广泛使用的连续运转双级推料式离心机, 离心机的转鼓由电动机通过三角带传动高速旋转, 物料通过进料螺旋及加料漏斗不断地加入到离心机中, 加料漏斗随同转鼓同速转动, 在加料漏斗内, 物料旋转速度不断被提高,且被均匀地分布到整个内转鼓上, 在离心力的作用下,大部分液体被除去,固体被滤网截留,形成滤饼;内转鼓不仅旋转,而且作往复运动,布料漏斗的外缘上装有刮刀, 将内鼓上的滤饼间歇地向前推送到外转鼓,继续脱水之后移到卸料区。
1. 2 离心机的构造特点
    该机主要由七部分组成:机座、油箱、机壳、内外转鼓、特殊轴、液压装置、进料螺旋。
    机座分左右两部分,一部分是油箱,另一部分是长方形槽, 槽内部填充比重大于3 t / m3 的填充物,用以机器防振。机器底座靠四个减振胶圈与地基连接。
    机壳内装有内、外转鼓及布料漏斗,它们三者用一特殊轴相连在一起。这一特殊轴既作旋转运动,又作往复运动。内外转鼓及布料漏斗在轴的带动下作同一速度旋转,内转鼓同时又作往复运动,布料漏斗的外缘上和内转鼓的前周边装有刮刀, 间隙为0. 3mm。转鼓内外侧装有洗水管,用于洗机使用。
    进料螺旋经机壳,前端伸入到布料漏斗内,特殊轴的往复运动是靠液压装置的活塞运动来实现的,旋转运动是靠转鼓电机通过三角皮带来传动的, 轴靠轴承支撑,润滑油来自液压油。
1. 3 离心机的主要性能参数
    生产能力: 37. 5 t / h （离心机出口） ; 转鼓内径:930/ 1010/ 1090 mm ;zui大转速:1 100 r / min ,操作速度: 945 r / min ,1 000 r / min ; 分离因数: 535/ 600 ; 转鼓电机: N = 55 kW、1 475 r / min ; 油泵电机: N =45 kW、2 955 r / min ; 油泵: SMPA 120 , R 460Q - W2 ;进料电机N = 4 kW、71 r/ min ,允许zui大振动值:180 mm/ s 。
2 离心机的工艺操作
2. 1 生产原理及工艺流程
    来自过滤岗位的重碱通过皮带输送机传送给各个离心机,重碱通过卸料器经溜管到进料螺旋,被旋入布料漏斗, 物料在机内被提速且与转鼓同速旋转,部分水分被除去, 形成滤液, 滤液经滤液出口, 自流入碱液桶,回收碱液; 被滤网截留的滤饼间歇地向前推进, 由内转鼓移到外转鼓, 再移到卸料区, 由离心机出口排出,落入带式输送机上,送往煅烧工序。
离心机每运行8 h , 洗涤一次转鼓滤网, 避免由于长时间使用滤网堵塞而降低过滤效果, 洗机时间为2～3 min 。
2. 2 操作指标
    离心前重碱水分: 18%～22%, 离心后重碱水分≤13%,转鼓电机电流≤97A ,油泵电机电流≤77A ,油温≤55 ℃。
3 离心机在调试运行中的几项改造
    离心机在调试运行中出现的主要问题有: 进料量太小、机体振动大、跳车频繁、下料溜管堵。经过多方面查找原因,不断探索、调试,我们对离心机主要进行了以下技术改造。
3. 1 提高离心机的进料量
3. 1. 1 进料螺旋的改造
    进料螺旋由原来的双螺旋改为单螺旋, 减少了进料阻力,增大了进料的通透能力,提高了离心机的进料。
3. 1. 2 提高进料螺旋转速
    由原来的71 r/min提高到85 r/min,加快了进料速度。
3. 1. 3 加大布料漏斗与鼓底间隙
    布料漏斗与鼓底间隙原设计为16 mm ,大大限制了物料流量,改进后为50mm,提高了物料通透能力,使更多的物料同时被甩出布料漏斗,提高了离心机的生产能力。
3. 1. 4 离心机进口溜管衬塑料板
    由于铁制溜管粘碱严重, 极易造成溜管堵塞、物料“架桥”等现象,所以改衬塑料板,避免粘碱,同时也使进料流畅。
3. 2 减小机体振动
    离心机振动主要是由物料在转鼓上分布不均所致,为此我们从以下几个方面进行了改造。
3. 2. 1 卸料挡板改造
    zui初设计离心机进料挡板只能上下移动, 使得离心机进料不易平稳控制,经过实验、摸索, 将挡板上安装丝杠,使挡板除了上下移动外,还可以前后移动。这样,调节进料既方便又平稳。
3. 2. 2 提高离心机转鼓转速
    转鼓转速由原来的945 r/min 提高到1 000 r/min ,使机内的物料瞬时分布均匀,同时也增大了离心效果,减少了机体振动。
3. 2. 3 提高液压油泵出口压力和推料频率
    提高液压油泵出口压力和推料频率可使物料及时被推送出去,达到进出物料平衡。此外,还要将离心机底盘加厚,以减少机体振动。
4 离心机在生产中的重要作用
4. 1 离心后的重碱水分明显降低
    我公司日产量超2 600 t ,六台离心机不足以将重碱*过滤, 剩余部分重碱和经离心机二次过滤的重碱混合后一并送往煅烧工序。目前,离心机运行状况较佳。我们在2001 年12 月25 日采样, 对离心前后的重碱水分作了比较,从离心前的水分平均值和混合后的平均值看,水分降低值为4%。
4. 2 轻灰煅烧炉蒸汽消耗降低
    重碱经离心机二次过滤后, 受益zui大的为轻灰炉,由于离心机的稳定运行, 避免了过去由于重碱湿度大造成的碱粘炉、堵炉等对生产的不利影响,使煅烧炉检修次数大大降低,减轻了轻灰炉的生产负荷,提高了轻灰炉的生产能力。
    由于入炉前重碱水分的降低, 使轻灰炉耗汽量明显降低,以吨碱耗汽量作为比较: 使用离心机前,吨碱耗汽量约为1. 41 t , 使用离心机后, 吨碱耗汽量约为1. 22 t ,吨碱耗汽量降低值为1. 41 - 1. 22 = 0. 19 t 。以吨汽制造成本43. 14 元计, 则1 t 碱制造成本降低值为0. 19 ×43. 14 = 8. 20 元。目前, 煅烧炉的稳定运行已经离不开离心机, 离心机的使用成为我公司纯碱生产的一个*的重要环节。