贵溪冶炼厂LAROX立式全自动压滤机故障分析.pdf

第6 1 卷第1 期 2 009 年2 月 有色金属 N o n f e r r o u sM e t a l 5 V d ．6 1 ．N o ．1 F e b r u a r y 2009 贵溪冶炼厂L A R O X 立式全自动压滤机故障分析 张伟年 中国瑞林工程技术有限公司，南昌3 3 0 0 0 2 摘要L s _ r o x 立式全自动压滤机自动化程度高，控制系统繁琐。贵溪冶炼厂硫酸车间使用几年以来，故障率高，对其经常发 生的几种故障做了较为详细的总结，并且提出了相应的解决方法。 关键词冶金技术；I ．．m r o x 全自动压滤机；故障分析；贵溪冶炼厂 中图分类号T F S l l ；T Q l l l ．1 6文献标识码A 文章编号1 0 0 1 0 2 1 1 2 0 0 9 0 1 0 1 0 1 0 4 立式压滤机具有自动化程度高功能齐全，滤饼 厚度均匀，占地面积小，便于卸料及滤布洗涤，过滤 效率高，处理渣量大，滤渣含水低等优点。缺点是滤 布行程阻力大，滤布易跑偏和损坏，自动控制技术繁 琐，设备故障率较高等。L A R O X 立式全自动压滤 机是目前技术比较成熟、使用范围较广的一种立式 压滤机。 贵溪冶炼厂硫酸车间根据生产的需要，投入资 金1 0 0 0 多万元增加了l a r o x 公司P F 9 ．5 和P F l 2 ．5 型立式全自动压滤机各一台。投入使用以来，故障 频繁，分析经常发生的几种故障，提出合理的解决方 案，对于同行业使用该类型压滤机具有借鉴意义。 1I A R O X 立式全自动压滤机基本结构 P F 9 ．5 和P F l 2 ．5 型立式全自动压滤机采用 P L C 控制，自动完成过滤、挤压、风干、卸饼等过程。 P F 9 ．5 和P F l 2 ．5 型滤布首尾利用不锈钢扣接缝连 接，板框上下移动，滤布在板框间循环运动。通过导 向辊、调偏辊、张紧辊等控制滤布方向，接缝检测器、 脉冲检测器等完成滤布定位，如图1 所示。 2L A R O X 立式全自动压滤机常见故 障及处理方法 P F 9 ．5 和P F l 2 ．5 型立式压滤机常见故障大致 可以归结为滤板变形、锁紧销不到位、橡胶隔膜破 损、水管腐蚀、滤布跑偏几种，其中滤布跑偏是制约 压滤机工作效率的最主要因素。其他诸如挤压压力 不足、传感器失灵、触摸屏坏等故障原因较为简单， 收稿日期2 0 0 8 1 1 1 3 作者简介张伟g 1 9 7 0 一 ，男，江西玉山县人，工程师，主要从事 冶金机械等方面的研究。 可以在控制面板上查看故障原因、故障类型及报警 传感器、阀门所处的位置。 3 4 1 一手动调偏辊；2 一自动调偏辊；3 一驱动辊；4 一压紧辊； 5 。7 一导向辊；6 一张紧辊；8 一脉冲传感器；9 一接缝检测器； 1 0 一清洗水管；1 1 一刮刀 图1 立式全自动压滤机示意 F i g ．1 S c h e m eo fL A R O Xa u t o m a t i cv e r t i c a lf i l t e r 2 ．1 板框变形 影响滤板变形的主要原因有滤板材质、滤布受 力、隔膜破损、进料管堵塞、滤饼残留量大等。 P F 9 ．5 和P F l 2 ．5 滤板采用聚丙烯材料，虽然有较 好的耐腐蚀性，但是强度低，压滤机卸饼的过程中， 滤布行程阻力大，严重时会使滤板拱起，时间长了， 引起滤板变形。 其次，板框密封时受力不均匀，也容易造成板框 变形，如图2 所示。 挤压程序和风干程序，滤板受P 1 ，P 2 ，P 3 的作 用力，因三个力的方向以及作用点不同，容易引起板 框变形。尤其是当因隔膜破损而泄漏水压，此时P 3 P 2 ，长期循环，隔膜下面的板框上凸，隔膜上面 的板框下凹，严重时板框会破裂。 为减缓滤板变形问题，可以调整滤布导向辊轴 承高度，降低滤布行程阻力，在进料管人口安装过滤 万方数据 1 0 2有色金属第6 1 卷 网，定期清洗，控制渣浆温度在5 0 ～7 0 ℃之间，高压 水的挤压力由1 6 b a 降为8 b a 左右，减少隔膜和板框 密封的损坏。当然，滤饼的含水会有所增加，可以适 当的延长吹风时间。 2 ．2 锁紧销不能到位 1 板框变形、板框间残留滤饼多、滤布厚度较 大等，造成上压板不到位，上压板上的锁紧孔和支撑 柱上的锁紧孔高度不一致，锁紧销卡在支撑柱上不 能锁紧。因此，必须防止滤板变形，定期清理压滤机 格栅，减少滤板间残留滤饼，采用厚度较薄的滤布。 n 陌p 3 P l 九n 1 一板框；2 一板框；3 一挤压水腔；4 一橡胶隔膜；5 一滤饼 图2 板框受力示意 F i g ．2 S c h e m eo fl o a d i n gd i s t r i b u t i o no nf r a m e 2 锁紧销本身故障也会造成锁紧销不能到位。 锁紧销末端检测器故障或者固定螺栓松动，不能检 测到锁紧销动作信号。锁紧销动作时间不合适，在 上压板还没有到位之前，锁紧销就开始动作，造成锁 紧销卡在支撑柱上。锁紧销液压传动部分漏油造成 锁紧销动作压力不足。 3 液压系统压力不足。在板框闭合程序，如果 油压较低，就会造成上压板压力不够，上压板不到 位，锁紧销卡在支撑柱上。通常需要1 4 0 b a 以上的 压力，板框才能够顺利闭合。造成液压系统压力不 足的原因有液压马达故障、管路漏油、液压分配阀分 配不当以及油路没有疏流等原因。 2 ．3 橡胶隔膜破损 P F 9 ．5 和P F l 2 ．5 使用的天然橡胶隔膜。橡胶 隔膜破损的原因有因老化或者材料本身质量不过 关等造成隔膜强度下降，从而导至隔膜在高压下破 裂；如果泥浆内含有坚硬的大固体颗粒、接缝或者金 属物被滤布带入板框内部，在挤压过程中造成隔膜 破损；浆液温度高，会加速隔膜的老化速度；在压滤 机安装过程中，隔膜受力不均匀，也容易导致隔膜破 损等。隔膜破损会导致滤饼不干，过滤过程中高压 水站液位上升且有浆液出现，挤压压力不足等情况。 可采取降低挤压水压力，控制浆液温度，浆液管八口 安装过滤网，防止金属进入板间，严格按照要求安装 隔膜等方法来延长橡胶隔膜的使用寿命。 。 2 ．4 水管腐蚀 造成高压水站出口水管腐蚀的主要原因有滤板 或者隔膜破损、V 0 5 阀关不死、板框喷液等，其中 V 0 5 阀关不死是造成水管腐蚀的最常见原因。在正 常情况下，挤压水与稀酸浆液是不接触的，不会造成 管道腐蚀，但在过滤及风干时，稀酸侧压力大于水侧 压力，只要V 0 5 阀出现关不严，就会造成稀酸进入 不锈钢管道，进入高压水站储槽，最终整个腐蚀水系 统管道。 其次P F 9 ．5 和P F l 2 ．5 水管是普通钢管，耐稀 酸腐蚀和电化学腐蚀效果差。压滤机房环境较差， 酸性较大，空气潮湿，管道容易被酸、氧腐蚀。 目前，通过采取将滤液管更换成内衬P E 管，将 V 0 5 阀和给液管清洗水管取消等措施，管道腐蚀问 题已经得到有效解决。 2 ．5 滤布跑偏 P F 9 ．5 和P F l 2 ．5 在贵冶硫酸车间运行的过程 中，滤布跑偏造成滤布限位传感器报警频繁，工作效 率低，同时滤布磨损严重，频繁更换，备件消耗量大。 总结发现，滤布跑偏往往与接缝倾斜同时产生，当接 缝不与导向辊平行时，滤布必然偏移，而且，滤布往 往向接缝前移的那一侧偏移。通过分析，认为这主 要是滤布受力不平衡造成的，接缝前移的一侧滤布 受到的驱动力大，引起滤布跑偏。 影响压滤机滤布跑偏的因素主要有几个方面。 1 滤布本身原因。使用进口滤布的效果要比 国产滤布的效果好，国产滤布在使用一段时间后，会 发生明显的“S ”变形。其次，国产滤布易毛边，造成 滤布移动传感器不能及时检测到滤布偏移，自动调 偏辊起不到调偏作用。虽然可以通过对滤布烙边的 方法得到解决，但烙边会造成滤布过滤面积减小、边 缘局部断裂等问题，而且大大的增加了劳动强度，不 利于生产效率的提高。目前，通过更换滤布生产厂 商，并与滤布供应厂协商改进滤布的编制工艺等措 施，已经得到较好的解决。 2 不锈钢扣接缝原因。国产滤布不锈钢扣接 缝制作粗糙，强度不够，安装困难，在使用的过程中， 多次发生滤布接缝局部脱落问题，加剧了滤布的变 形、跑偏。目前已经与新的生产厂商协商、改进，提 供的不锈钢扣接缝在制作工艺和强度上已经基本接 近进口不锈钢扣接缝的水平，使用一年来没有发生 过接缝脱落的问题。 万方数据 第1 期张伟年贵溪冶炼厂L A R O X 立式全自动压滤机故障分析 1 0 3 3 张紧辊原因。液压电机通过两端的齿轮带 动张紧辊两端的链条拉紧张紧辊，使滤布受力张紧。 齿轮与电机轴承采用锥套式固定，用六个M 6 螺杆 固定起到调节固定作用。在张紧力长时间的作用 下，六个M 6 螺杆紧固性能下降造成锥套抱不紧电 机轴承，最终会造成螺杆紧固性能好的一端张紧辊 偏低，另一端张紧辊偏高。此时，张紧棍两端受到液 压电机的张紧力就不一样，张紧辊高的一端受到的 张紧力就小，造成滤布与驱动辊之间的摩擦力也就 小，受到的驱动力也小，另一侧滤布受力相对较大， 导致滤布跑偏和变形。目前在P F l 2 ．5 压滤机采用 管夹式固定，用两个M 1 0 螺栓固定，取得较好效果。 其实，在滤布受到驱动力小的一端，滤布对板 框、刮刀等的摩擦力也小，这种摩擦力相对于滤布受 到的驱动力来说可以忽略不计，但同时张紧辊高的 一端滤布的行程距离就比较短，多次循环后也会对 滤布跑偏造成严重影响。 4 压紧辊原因。滤布受力的大小除了与滤布 拉紧的程度有关，还与受力面积的大小有关。减小 压紧辊与驱动辊的距离，可以增大滤布的受力面积。 如果压紧辊与驱动辊不平行，就会造成滤布受力不 均匀，影响滤布跑偏。压紧棍和张紧棍对滤布跑偏 的影响比较大，在正常运行时，一定要保证与驱动辊 平行。 5 滤布限位传感器原因。在手动调偏辊两端 的下侧，各有一个限位传感器，左s 8 3 8 和右s 8 3 9 ， 两传感器间距离略大于滤布宽度，当滤布跑偏时，张 紧的滤布会使传感器产生位移。当位移信号送至压 滤机控制系统，如自动调偏程序设置正确，自动调偏 辊会在调偏电机作用下减小跑偏侧滤布受到的张紧 力，使滤布向另一侧移动。 P F 9 ．5 相对P F l 2 ．5 增添了两个可以放红光的 光源。通过滤布背面的板式光敏检测计检测到的信 号使自动调偏辊动作。因为清洗水的影响，光敏检 测板表面容易集结一层滤饼，检测不到光信号，此 时，s 8 3 8 和s 8 3 9 灯都不亮，系统默认滤布向两边同 时偏移，自动调偏辊无法自动调偏，最终造成滤布跑 偏。这也是目前造成压滤机滤布跑偏的最常见原 因，因此要定期清洗板式光敏检测计。 6 刮刀和导向辊原因。刮刀与导向辊共同作 用，将滤布上的滤布的滤饼剥落。如果刮刀变形，刀 片与导向辊不平行，或者导向辊轴承磨损，都会造成 滤布受力不均匀造成滤布跑偏。 7 人为原因。如果滤布跑偏不及时调整，则滤 布偏移的一边就会卷起，在刮刀和导向辊的作用下， 滤布卷起的一边受到的摩擦力增大，引起滤布受力 不均匀，进一步加剧滤布跑偏，而且还会引起滤布变 形。因此，如果发现滤布跑偏，应当及时调整。 8 滤板原因。滤板原因是导致贵冶硫酸车间 P F 9 ．5 和P F l 2 ．5 工作效率不高的最主要原因，这 也是目前硫酸车间P F 9 ．5 和P F l 2 ．5 存在的最主要 问题。立式压滤机行程阻力大，聚丙烯材料滤板强 度不够，受力变形造成滤布跑偏。从国内外同类型 压滤机的使用情况来看，滤布跑偏问题并不严重，其 原因就是采用了特种耐腐蚀不锈钢材质的滤板。经 过l a r o x 公司技术人员的现场观察也是这样认为。 不锈钢滤板强度高，在卸饼过程中不会弯瞳变 形，但也存在者致命的缺点，就是耐稀酸效果差，电 化学腐蚀严重。贵冶硫酸车间处理的废酸浆液中酸 浓高达9 0 9 ／L ，稀酸腐蚀性强，浆液中铜、砷、锌等金 属离子含量高，电化学腐蚀尤其严重。普通不锈钢 板耐酸、耐电化学腐蚀效果都不好，特种材质的金属 合金价格昂贵，经济上不可取。因此，只有选取一种 新型高强度且价格低廉的有机耐酸材料，取代目前 的聚丙烯滤板，才是解决立式压滤机滤板变形的根 本途径，当然，这有待于整个制造工业水平的提高。 图3 板框错位示意 F i g ．3 S c h e m eo ff r a m em a l p o s i t i o n 其次，在滤板的安装和运行过程中，对板框的垂 直度和水平度有很严格的要求。各板框必须与支柱 所在的垂直面垂直，各板框之间经纬平行对齐，允许 公差小于l m m ／m ，如果大于这个值，就要调整固定 板框的马蹄形螺栓，调整结束后，要把马蹄形螺栓上 紧，防止松动。在实际的生产过程中，板框的垂直度 和经纬度都有较大的偏差，其原因是因为马蹄形螺 栓磨损或者松动，造成板框错位，最终造成滤布跑 偏，如图3 所示。 L a r o x 压滤机板框导向辊轴承沟槽是倾斜的， 可以通过抬高轴承高度，减小卸饼时滤布与板框的 摩擦，减缓滤板变形。通过调整轴承一端高度，可以 补偿板框经纬不平行带来的偏差。 下转第1 1 2 页。C o n t i n u e do r lP ．1 1 2 万方数据 1 1 2 有色金属第6 1 卷 R e m o t eC o n t r o l l i n ga n dP r e c i s i o nP o s i t i o n i n gT e c h n o l o g i e so fU n d e r g r o u n dR e m o t e - c o n t r o l l e dS c r a p e r s Z H A NK a i l ，G UH o n g - s h u l ，Z H O U J u n 一删1 ，S H IR 蜡1 ，G U OX i n l ，L I UL i 2 ，F E N GM a o - l i n 2 1 ．B e i j i n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n g ＆M e t a l l u r g y ，B e i j i n g1 0 0 0 4 4 ，C h i n a ； 2 ．U n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g yB e i j i n g ，B e i j i n g1 0 0 0 8 3 ，C h i n a A b s t r a c t T h ec u r r e n ti n t e r n a t i o n a ls i t u a t i o n ，e x i s t i n gp r o b l e m sa n dt r e n d si nt h ef u t u r eo ft h er e m o t ec o n t r o l l i n ga n d p ／e c i s i o np o s i t i o n i n gt e c h n o l o g i e so nt h eu n d e r g r o u n dr e m o t e - c o n t r o l l e ds c r a p e r sa r ea n a l y z e da n dr e v i e w e di nd e - t a i l ，a n dt h en e c e s s i t yf o rt h er e l a t i v et e c h n o l o g i e sd e v e l o p m e n ti nC h i n ai sd e s c r i b e d ．T h ei n t e l l i g e n tm e t h o dt o r e m o t ee o n t r o lt h es c r a p e r si si n v e s t i g a t e dw i t ht h ed i g i t a lw i r e l e s sc o m m u n i c a t i o ns y s t e mb a s e do nt h ee x t e n s i v e s t u d yo nt h er e m o t ec o n t r o l l i n ga n dp r e c i s i o np o s i t i o n i n gt e c h n o l o g i e s ．T h ep r e l i m i n a r yd e v e l o p m e n ts y s t e ma n d t e c h n i c a lp l a t f o r mf o rt h eu n m a n n e dm i n i n ge q u i p m e n ta r ee s t a b l i s h e d ，a n dt h ek e yt e c h n o l o g ya n dm e t h o df o r t h em i n i n ga u t o m a t i o na r ea c h i e v e d ．T h er e s e a r c hr e s u l t sw i l l l a yaf o u n d a t i o nf o rt h ed e v e l c l p m e n to fu n m a n n e d m i n i n ge q u i p m e n ta n dt h ee s t a b l i s h m e n to ft h ei n t e g r a t e di n d u s t r i a ls y s t e mi nt h ef u t u r e ． ’K e y w o r d s m i n i n ge n g i n e e r i n g ；u n d e r g r o u n ds c r a p e r ；u n m a n n e dm i n i n g ；r e m o t ec o n t r o l ；p o s i t i o n i n g 上接第1 0 3 页，C o n t i n u e df r o mP ．1 0 3 3结语 通过采取这些措施，目前，P F 9 ．5 和P F l 2 ．5 型立式全自 动压滤机的工作效率有了明显提高，从最初的每天运行8 ～ 1 0 个循环增加到2 3 - - 2 8 个循环，保证了压滤机连续运行。 F a u l tA n a l y s i so nL A R O XA u t o m a t i cV e r t i c a lF i l t e ri nG u i x iS m e l t e r Z H 4n 『GW 矗．n i a n C h i n aN e r i nE n g i n e e r i n gC o ．L t d ．，N a n c h a n g3 3 0 0 0 2 ，C h i n a A b s t r a c t B e c a u s eo ft h eh i g hl e v e la u t o m a t i o nc o n t r o la n dc o m p l e xc o n t r o ls y s t e m ，t h eo p e r a t i o nf a u l tr a t eo ft h e L A R O Xa u t o m a t i cv e r t i c a lf i l t e ri sh i g hi nt h ea p p l i c a t i o na tG u i x is m e l t e rf o rt h e s ey e a r s ．T h ec o m m o nf a u l t s a r es u m m a r i z e di nd e t a i l ，a n dt h ec o r r e s p o n d i n gs o l v i n gm e t h o d sa r ep r o p o s e d ． K e y w o r d s m e t a l l u r g i c a lt e c h n o l o g y ；L A R O Xa u t o m a t i cv e r t i c a lf i l t e r ；f a u l ta n a l y s i s ；G u i x is m e l t e r 万方数据