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转炉 OG 泥板框压滤机的技术改造 1 转炉 OG 泥板框压滤机的技术改造 韩建国 李正福 文 静 安守滨（宁波钢铁有限公司，宁波 315807）摘 要 转炉 OG 泥压滤机是通用技术，宁钢在技术改造过程中，坚持“低成本，高效率”的原则，不求新、不求洋，选择适用于宁钢产线的设备配置。本文简要介绍了适用于 OG 泥脱水的橡胶滤板板框压滤机和增强聚丙烯滤滤板板框压滤机的特点。通过对比分析，结合宁钢转炉 OG 泥压滤机车间现况，确定了 OG 泥压滤机的技术改造方案。同时，探讨了延长橡胶滤板使用寿命的措施。包括改进现行使用的橡胶滤板，规范生产操作和设备维护规程。不仅满足生产需求，而且降低运行成本，提高生产效率。关键词 OG 泥 板框压滤机 增强聚丙烯滤板 橡胶滤板 Plate and Frame Filter Press Technology Reformation of Converter OG Sludge Han Jianguo Li Zhengfu Wen jing An Shoubin(Ningbo Iron&Steel Co.,Ltd.,Ningbo,315807)Abstract The main characteristics will be introduced about Reinforced polypropylene plate filter press and Rubber plates filter press which apply to OG Sludge dewatering in this paper.By compare with the two types filter press,And according to the Status Ningbo steel OG Sludge filter press workshop,We determine the technology reformation plan of filter press system.At the same time,we discuss the measures to to extend the use life of the rubber plate.Include improves the existing rubber filter plate and provides the operation and maintenance standard.This measures Not only to meet the production requirement,but also reduce the operation cost and improve production efficiency.Key words OG sludge,plate and frame filter press,reinforced polypropylene plate,Rubber plates 1 宁钢转炉 OG 泥压滤机现况介绍 1.1 宁钢 OG 泥处理流程简介 宝钢集团宁波钢铁有限公司拥有 450 万吨炼钢产能。炼钢烟气除尘采用湿法（OG）工艺，其烟气除尘水循环过程中会产生大量的污泥,该污泥固体成分含铁量达 50%左右，是很好的烧结和炼钢原料,称为粗颗粒和 OG 泥。现宁钢月产生 OG 泥和粗颗粒月 10000t，其中 OG 泥 8000t。来自炼钢烟气除尘浊循环水系统一文、二文的排水流至粗颗粒分离机，去除较大的颗粒。然后再流入斜板沉淀池沉淀，出水（悬浮物100mg/L）流入热水井，再经冷却后回用。斜板沉淀池下部泥浆由螺旋输泥机将污泥经排泥沟排入泥浆调节池，搅拌后由泥浆泵加压送至板框压滤机进行脱水处理。1.2 宁钢 OG 泥板框压滤机现况 宁钢 OG 泥脱水使用 6 台橡胶滤板板框压滤机，设备于 2003 年到货，2007 年安装运行至今。现设备维护不佳，锈蚀严重，橡胶滤板老化、变形、自动控制系统失效。造成操作困难，运行周期增加，OG 泥饼含2 第九届中国钢铁年会论文集 水率偏高，经常喷泥，车间环境差。为了满足生产需求并保证 OG 泥转运“不落地、不滴洒、不粘车”，急需进行技术改造。1.3 宁钢 OG 泥板框压滤机改造的初步形成 初步形成了两种改造方案：（1）“橡胶滤板改进方案”，利用原有设备进行改进。（2）“更换增强聚丙烯滤板方案”，原计划只更换滤板，试验中发现因增强聚丙烯滤板要求的液压锁紧力远高于橡胶滤板，易喷泥。必须整体更换新的增强聚丙烯滤板压滤机。针对两种改造方案进行了进一步调查和论证。2 国内 OG 泥压滤机现况调查 2.1 国内 OG 泥用途及脱水要求 对 6 家钢厂进行了调研。OG 泥用于压球（转炉回用）和外卖时，要求含水率 20%以下。OG 泥脱水后均不能达到 20%以下，除杭钢使用蒸汽烘干外，其余采用晾晒方式，详见表 1。表 1 6 家钢厂 OG 泥用途及处理方式调查 钢厂 转炉产能 OG 泥产量 t月1 处理方式 宁波 钢铁 3180t 8000 脱水后自卸车运到堆场，自然晾干，部分压球用于转炉、其余用于烧结、外卖 杭州 钢铁 450t 3500 脱水后的 OG 泥进一步采用蒸汽烘干，含水率可控制在 20%以下，回用、外卖 潍坊 特钢 2120t 3500 脱水后的 OG 泥自卸车运到堆场，自然晾晒 1 个月左右送烧结进行混矿 青岛 钢铁 280t 3000（1）部分未脱水的 OG 泥用罐车送烧结，用泵打入滚筒混料。（2）脱水的 OG 泥用自卸车运到堆场，自然晾晒 1 个月与除尘灰混合送烧结混矿 宝钢不锈钢 2120t 40005000 脱水后 OG 泥送晾晒堆场（约 5000），部分加工压球用于转炉，其余外卖韶钢 3120t 6000 脱水的 OG 泥送加工场地（约 1500），晾晒后压球约 20003000 吨/月送转炉，用于烧结、外卖 2.2 国内 OG 泥板框压滤机分类 目前国内 OG 泥脱水除柳钢采用离心机、梅钢等采用真空脱水机外，主要采用板框压滤机。国内 OG 泥板框压滤机依据技术含量和产品档次主要分以下四类，见表 2。表 2 国内主要 OG 泥板框压滤机分类 OG 框压滤机种类 代表钢厂 设备特点 含水率指标 投资及运行成本 普通增强聚丙烯滤板压滤机 杭州钢铁 使用厂区管网空气，压榨力 6 公斤，液压锁紧力20MP 35%以下 低 橡胶滤板压滤机 青岛钢铁、潍坊特钢 使用厂区管网空气，压榨力 3.5 公斤，液压锁紧力9MP 30%左右 较低 高压榨力增强聚丙烯压滤机 武汉钢铁 在普通增强聚丙烯滤板压滤机基础上增设压榨系统，压榨力 16 公斤；高强度聚丙烯滤板；液压锁紧力 25MPa 30%以下 较高 进口增强聚丙烯压滤机 宝钢不锈钢 日本产 HJMF-1B-A 型。使用厂区管网空气，压榨力6 公斤；液压锁紧力 20MPa 28%(实测)高 2.3 三家 OG 泥板框压滤机使用情况调查 对“橡胶滤板改进方案”和“更换增强聚丙烯滤板方案”的样板厂杭州钢铁、潍坊特钢、青岛钢铁进行调查。调查情况见表 3。转炉 OG 泥板框压滤机的技术改造 3 表 3 两种改造方案的样板厂现况调查 项目 杭州钢铁 潍坊特钢 青岛钢铁 转炉产能 450t 2120t 280t 滤板材质 增强聚丙烯 两片橡胶板内夹钢板 整块橡胶内包钢板 台数 6 台 6 台 4 台 滤板尺寸 10001000mm 10001000mm 10001000mm 滤室容积 0.95m3 1.55m3 1.55m3 生产周期 1 小时 1 小时 1 小时 空气压力 0.6MPa 0.35MPa 0.35MPa 液压压力 20MPa 9MPa 9MPa 泥饼含水率 3035%30%左右 30%左右 滤板寿命 23 年 2 年 2 年 运输方式 利用蒸汽烘干，含水率降至 20%以下后用汽车运输 汽车运输 汽车运输 滤室容积计算：(A-B)（A-B）CD A:滤板外形尺寸 B:滤板密封面尺寸 C:泥饼厚度 D:滤板数量。3 调查分析（1）进口聚丙烯压滤机和国产高压榨力聚丙烯压滤机设备配置较高，投资较大。但只能较普通压滤机降低含水率 2、3 个百分点，不能直接达到 20%以下。（2）杭州钢铁等 3 家钢厂结合本厂实际，选择了投资和运行成本较低的压滤机，可以满足炼钢生产运行和 OG 泥运输的要求。（3）橡胶耐酸碱、弹性好，但不适用于高温，且易老化；增强聚丙烯耐酸碱、耐高温，重量小且使用时间较长，但无弹性。由于橡胶滤板具有弹性，其更易控制含水率，且泥饼厚度较厚。滤板尺寸、数量相同条件下，增强聚丙烯滤板价格较低，但处理量（滤室容积）较橡胶滤板压滤机减小 1/3。4 宁钢 OG 泥板框压滤机技改方案的确定（1）宁钢 OG 泥板框压滤机改造不求新（高压榨力压滤机在普通增强聚丙烯滤板压滤机基础上增设压榨系统，压榨力 16kg；对滤板强度要求高，见图 1），不求洋（进口压滤机投资更大）。选择最适用于宁钢产线的设备配置。满足炼钢生产运行和 OG 泥运输要求既可。图 1 高压榨力增强聚丙烯滤板压滤机配置 （2）宁钢两种改造方案各有利弊，橡胶滤板压滤机更适合宁钢。详见表 4、表 5。表 4 宁钢两种技改方案的对比 压滤机选型 优点 不足 更换增强聚丙烯滤板方案 滤板使用周期较长，运行费用较小。改造后较原设计产能减少 1/3，不能满足宁钢现行生产需求。技改整体设备更换，投资较大。橡胶滤板改进方案 满足宁钢现行生产需求（6 台压滤机改造后可 5 用 1 备）。技改充分利旧，投资较小。宁钢操作、维护经验丰富。滤板使用周期较短，运行费用略高。4 第九届中国钢铁年会论文集 表 5 宁钢两种改造方案的设备参数比较 滤板 材质 滤板尺寸/mm 过滤面积/m2 滤室容积/m3 滤饼厚度/mm 运行周期/h 电功率/kW台1 压榨压力/MPa 压紧压力/MPa 含水率 橡胶滤板 12501250 160 3.2 40 1 5.5 0.35 9 30%以下 增强聚丙烯 滤板 12501250 140 2.1 30 1 6.6 0.6 25 35%以下 5 技术改造内容 针对 OG 泥压滤机现行问题，进行了技术改造，详见表 6。技改投资较“更换增强聚丙烯滤板方案”节省 40 万元，实测含水率 28.8%。表 6 宁钢 OG 泥板框压滤机技改主要内容 现行问题 改造方案 滤板骨架钢板材质 Q235，强度低，易变形 更换为更高强度的 Q345 钢板 原压滤机无接水盘，两块滤板之间渗漏的水和泥浆直接流入泥斗，导致含水率增高 增设接水盘，接水盘的开关与自动拉板开关进行联锁控制，见图 2 进泥管无反吹装置，使得进泥管内的泥水无法清除，卸泥时直接流入泥斗中 增设进泥管反吹装置 出水嘴为承插式，较细、较短 加粗、加长，增加出水量，减少堵塞几率；与橡胶滤板采用罗口连接，不易漏水和脱落，更换方便 电控箱及箱内电气元件锈蚀严重，无法实现自动控制功能 更换电控箱及箱内电气元件，更新 PLC 程序。实现自动进料、中心反吹、隔膜压榨、自动接液翻板、自动拉板，并可自由切换手动自动操作 原设计 6 台板框压滤机的滤后水汇总于一根管道排放，需将 6台设备全部停止才能清通管道 滤水温度高，管道易腐蚀结垢。将 6 台板框压滤机的滤后水管道单独排放，以便于管道结垢清通 图 2 增设接水盘示意图 6 延长橡胶滤板使用寿命的方法 橡胶滤板的主要缺陷是使用寿命略短，以下方法可提高橡胶滤板的使用寿命。（1）选用橡胶技术的新成果，科学配方，提高橡胶滤板的韧性和耐油、耐酸碱、耐高温、耐疲劳、抗老化性能。（2）橡胶滤板采用整体硫化成型工艺。橡胶滤板结构为两片橡胶隔膜中间夹一层钢板，原设计采用螺栓和法兰固定，钢板不密封易腐蚀，橡胶隔膜易撕裂。现设计骨架钢板被橡胶整体包裹硫化，橡胶隔膜边为硬质橡胶，内部为软橡胶，板框既有硬度又有弹性，密封性好。钢板不易腐蚀，橡胶隔膜不易撕裂。（3）规范生产操作和设备维护规程。进料压力不得超过 0.6MPa（0.30.6MPa），防止进料速度过快，防止进料孔堵塞；充气鼓膜压榨力不得高于 0.4MPa（0.30.4MPa）。7 结语（1）目前国内 OG 泥脱水一般采用板框压滤机，含水率 35%以下，运行维护较好的在 30%左右。采用进口或高档国产压滤机投资大，仅能较普通压滤机降低含水率 2、3 个百分点。OG 泥用于压球（转炉回用）转炉 OG 泥板框压滤机的技术改造 5 和外卖时，要求含水率 20%以下，任何板框压滤机均无法实现。因此，应根据本厂实际情况和性价比，选择最适合的 OG 板框压滤机。（2）橡胶滤板弹性好。相同条件下，橡胶滤板较增强聚丙烯滤板更易控制含水率，且泥饼厚度较厚，产量较大。（3）提高橡胶滤板使用寿命的方法包括通过科学配方，提高橡胶韧性和耐疲劳性能；采用整体硫化成型工艺，提高密封性能，防止骨架钢板腐蚀；规范生产操作和设备维护规程。参 考 文 献 1 林雪莉.转炉 OG 泥板框压滤机的技术改造J.浙江冶金,2001(4):4849.2 王贵明,阮积海.柳钢 35T 转炉除尘污泥综合利用改造J.广西节能,2007(3):3335.3 李书会,姜立新.冶金转炉污泥脱水设备的开发和试验研究J.金属矿山,2000(12):4447.4 赵忠文.转炉 OG 泥优化干燥处置工艺.第八届（2011）中国钢铁年会论文集.