前言

冶煉廠100kｔ/ａ鋅氧壓浸出鎵鍺回收技改項目投產已3年,為使礦漿液置換后快速分離，實現鎵鍺的回收，浸出車間采用XMZ160型廂式隔膜自動壓濾機進行了過濾分離。該壓濾機是一種間歇性操作的加壓過濾設備，采用機、電、儀一體化設計制造,結構合理、操作簡單、維護方便、安全可靠。

結構及工作原理

冶煉廠采用的XMZ160型廂式隔膜自動壓濾機由機架、自動拉板、過濾部分、液壓部分和電氣控制部分等五大部分組成,其結構見圖1。XMZ160型廂式隔膜自動壓濾機結構如下：

1)機架部分機架是整套設備的基礎,主要用于支撐過濾機構和拉板機構,由止推板、壓緊板、機座、油缸體和主梁等連接組成。

2)自動拉板部分拉板系統由變頻電機、拉板小車、鏈輪、鏈條等組成,在PLC的控制下,變頻電機轉動,通過鏈條帶動拉板小車完成取拉板動作。除程序控制外,還可手動控制,能隨時控制拉板過程中的前進、停止、后退動作,以保證卸料的順利進行。3)過濾部分過濾部分是由整齊排列在主梁上的普通廂式濾板、隔膜濾板和夾在濾板之間的過濾介質所組成。

4)液壓部分液壓部分是主機完成各種動作的動力裝置,在電氣控制系統的作用下,通過油缸、油泵及液壓元件來完成各種工作,可實現自動壓緊、自動補壓及自動松開等功能。

5)電氣控制部分電氣控制部分是整個系統的控制中心,主要由變頻器、可編程控制器(PLC)、熱繼電器、斷路器、空氣開關、中間繼電器、接觸器、按扭開關及電源指示燈等組成。自動壓濾機工作過程的轉換是靠PLC內計時器、計數器、中間繼電器和PLC外部的限位開關、壓力繼電器、電接點壓力表、控制按鈕等的信號轉換而完成的。工作過程可分為高壓卸荷(僅配柱塞泵的泵站有此工作程序)、松開、取板、拉板、壓緊、保壓和補壓等。

PLC

PLC是一種工業控制計算機,其編程語言包括：梯形圖編程語言LD、指令語句表編程語言、功能塊圖編程語言、順序功能圖編程語言等[1]。丹霞冶煉廠使用的PLC的型號是CPU224,其硬件結構如圖3所示。

PLC的周期掃描機制

當PLC運行時,CPU逐個執行用戶程序操作,PLC利用系統軟件在其內部建立一個輸入輸出映像區。當PLC的CPU執行用戶程序時,從輸入映像區讀取輸入信號,進行相應操作,并通過數據線連接到中控室的DCS，并通過PLS操作畫面顯示使操作者直觀了解壓濾機的狀態。對輸入、輸出信號的操作過程稱為I/O刷新。當I/O刷新完成后,CPU再從用戶程序的第一條指令開始，進行下一次程序執行,PLC的這種工作方式被稱為掃描方式。

存在問題

壓濾機的工作環境惡劣,長期處于多介質、潮濕的腐蝕空氣中，導致電氣控制箱結晶嚴重,線路導電性能差。部分線路因為結晶導電出現短路,程序自動運行，執行誤操作，如自動卸壓、翻板打開等。壓濾機的PLC多是輸入、輸出接口,長期處于潮濕且帶有導電離子的環境當中，也非常容易造成短路現象。如果行程開關或者按鈕的按點發生短路，會給PLC提供錯誤的信號輸入,系統程序易出錯,使得壓濾機自動誤操作,造成系統不穩定。且由于酸霧長期籠罩在接口上,水汽一干,便會出現嚴重的硫酸鋅結晶,不易清理,大量消耗備品備件。

改進措施

1)電氣控制系統為克服復雜的環境，本車間改進控制柜門的開關,盡量減少柜門的開關次數。其次在安裝PLC的控制柜里加裝燈泡給各線路加熱，并進行簡易的烘烤。試驗證明,改進措施效果顯著。限位開關、行程開關、電磁閥由于直接暴露在環境當中,極易被結晶卡住,使得PLC一直有信號輸入或者一直都沒有輸入信號，因此需要經常清理結晶。本車間專門為液壓站系統加裝了防護蓋，既避免了偶爾液體噴濺造成的環境衛生問題,也阻止了溶液對電磁換向閥接頭的污染。

2)壓濾機材質的改進

(1)濾布的改進與選型。為了進一步簡化壓濾機的操作,減少工人的勞動強度,車間大膽對濾布原有安裝方法加以改進,將原來用濾布穿孔式的布帶捆綁固定方法,改為濾布夾板式,同時試驗了各種濾布型號,最終選擇了一種渣易壓干、濾液不跑渾、工人卸渣方便的濾布。試驗結果表明,壓濾機過濾效果有明顯提高,工人的勞動強度也大大降低。

(2)更換翻板、進液軸。壓濾溶液因為溫度和酸度較高極易對普通材質造成腐蝕。溶液進入壓濾機后,原配進液軸被腐蝕速度快,漏點難找,補焊較困難,且次數頻繁；其次翻板材質薄,易變形,造成漏液現象。針對上述情況,將原來的304不銹鋼升級為316L,改進后基本沒有再出現腐蝕現象。

(3)取消濾板出液閥。原裝的濾板上都安裝了出液閥,但由于溶液含鋅高,容易造成濾板孔堵塞,影響出液流量；且更換濾布時需要重新安裝和拆除出液閥,工作量大而繁瑣。為解決這一難題,技術人員決定取消出液閥,在接液溜槽一邊進行加高，作為擋液板，改進后流量增大,結晶易清理。

總結

XMZ160/1250-65U型壓濾機的應用情況，證明該種類型的壓濾機能夠實現濾板壓緊、過濾、壓榨、反吹、洗滌、濾板松開、卸料等各道工序的自動化控制,較快地完成固液分離,應用前景非常廣泛。在實際使用過程中，對于各種工況下出現的新問題,技術人員還需不斷地分析試驗,盡量避開缺點,利用優點,從而有效地發揮其最大作用。