双级活塞推料离心机在小苏打生产中的应用

(江苏苏盐井神股份有限公司第三分公司，江苏 淮安 223200)

在国内的大中型纯碱企业中，一般都配套小苏打生产装置作为纯碱装置的一项环保措施。一方面可回收利用热碱液中的纯碱产品，减轻热碱液的处理压力，平衡消耗石灰石煅烧后富余的CO2放空气；另一方面可提高纯碱产品的附加值，提高企业的经济效益。节约资源，解决环保排放的问题，可一举两得实现双赢。

1 小苏打生产中选用HR630-NA离心机

2013年淮安碱厂为配套30万t纯碱装置设计年产能为3万t小苏打装置，其主要配套2台HR630-NA双级活塞推料离心机，开一备一，每班倒换。随着纯碱装置能力的不断提升，小苏打目前产能已达到4万t，两台离心机完全满足生产的需要。

目前从应用成熟和经济投资方面考虑，选用刮刀式、虹吸式离心机的居多，双级活塞推料离心机应用较少。随着小苏打产品产量和质量要求不断提升，企业瞄准高端小苏打产品市场，以及小苏打生产连续稳定要求，对离心机性能要求越来越高。目前市场上出现的双级活塞推料离心机，进料连续稳定，甩水率低，连续出料，运行稳定，工作效率高，维修管理费用低，因此最终选用HR630-NA双级活塞推料离心机。

2 双级推料式离心机介绍

2.1 结构特点

双级推料离心机主要由六个部分组成，即机壳部件、转鼓部件、轴承室部件、液压部件、油缸部件、机座部件。

机壳部分主要完成需要分离的物料供给，以及分离后的固体、液体收集。

转鼓部件是实现分离的主要工作部件，有第一级、第二级转鼓以及筛网、推料盘、推料片等零件组成，是离心机的核心部件，此部件工作操作，关系着小苏打产品质量、产能以及离心机使用周期的长短。

2.2 主要性能参数

转鼓级数：2级

转鼓直径：560/630 mm

最高转数:1 900 r/min

推料次数：40～108 次/min

工作压力：8 MPa

油泵电机功率：30 kW

主机电机功率：55 kW

外形尺寸：3 130×1 840×1 265 mm

工作温度：80 ℃

3 双级推料式离心机工作过程

将碳化塔制成的小苏打混合液，经稠厚器沉淀形成的高浓度小苏打溶液，通过进料管连续地供入离心机，由进料分配器将物料均匀地撒在第一级转鼓上，通过筛网，大部分母液在这里得到过滤，并由机壳汇集，经出口排出机外，固体物料(含水的湿小苏打)留在了滤网上形成滤饼，在既旋转又往复运动的第一级转鼓的作用下，滤饼被推料盘逐渐推到第二级转鼓内，使得它在筛网上的位置结构发生变化，并获得了更大的离心力。因滤饼在转鼓内有足够的停留时间，在强大的离心力作用下，是滤饼含水率大大降低。同时第二级转鼓内的滤饼被第一级转鼓逐渐向外推出，当滤饼到达转鼓出口排出机外。含水率在3%～8%的滤饼排除离心机，经绞龙送入干燥系统。

当对固体物料纯度有要求时，可在离心机内进行二次洗涤，通过洗涤滤管，洗涤液连续喷洒到固体滤饼上，再经过滤网、机壳排出机外。分离的母液和洗涤液可以分别收集排出，避免母液膨胀。大部分分离的滤液在第一级转鼓排入滤液管，小部分滤液在第二级转鼓排入滤液管，进入滤液收集桶。

4 离心机生产运行状况

淮安碱厂小苏打装置在2013年9月开始设备安装，12月进行系统试生产，并在2014年5月份通过了72 h达标考核，离心机完全满足生产需要。到2017年，小苏打产能已达到4万t的生产能力，两台离心机开一备一，满足该系统的生产要求。

投产初期，我厂并未对离心机进行改造，按照操作规程将推料调整在50%，推料次数大约在70次/min，滤网间隙在0.10～0.12 mm之间，离心机甩后液浓度、湿小苏打含水率、产能均满足生产操作的各项指标。

5 存在不足及解决调整办法

在投入生产初期由于试生产阶段，生产负荷比较低，离心机运行相对稳定，但是随着负荷不断加大离心机出现了一些问题。

滤网损坏频繁，滤网间隙之间有细粉结疤，推料盘与滤网及滤网与转鼓间磨损严重，成品中细粉量偏多，影响包装系统；油压系统爆管，接头喷油；离心机水汽大，整个厂房雾气缭绕；出料易堵，造成离心机憋停等状况。

5.1 增大滤网孔径

将滤网间隙的尺寸改大，间隙由0.1 mm增加到0.2 mm，既不影响产能，又不影响滤液中小苏打大颗粒含量，使滤液和细微颗粒迅速通过滤网，延长滤网使用寿命，提高了小苏打成品颗粒的尺寸，粒径对比见表1。

5.2 更换压力软管及密封

通过检修和几次事故的分析，发现液压系统压力大，即瞬时推料压力太大，再加上滤网间有结疤，造成压力升高，并且接头密封形式不好，造成油压系统爆管及接头喷油现象。通过提高压力软管的压力由原设计的3.2 MPa提高到6.4 MPa，并将接头密封垫圈改为O形密封垫圈。经过生产运行效果良好。

5.3 增加排气管，改小出料口

离心机出气水汽大，整个厂房雾气缭绕；出料易堵，造成离心机憋停等状况，解决办法是在离心机出液管上增排气管，将蒸汽和滤液在排出离心机时进行分离，减少蒸汽量。再将出料口改小由原出料口尺寸200×600 mm,改为200×200 mm。避免出料口过大，不被利用的面积冷热不均造成结疤，清理不及时造成出料管堵塞现象。

6 结 语

经过不断地完善和改进，离心机运行稳定，故障率低，维修方便，产能等各项指标均能满足设计要求。72 h考核期间主要数据滤饼含水率5.4%，滤液浓度43 tt，产量4.1 t/h。

表1 小苏打粒径指标分布

通过这几年来的使用情况来看，HR630-NA双级活塞推料离心机适应淮安碱厂小苏打生产装置的要求，目前两台离心机在一开一备的情况下，已达到年产量4万t，是小苏打生产应用中比较理想的设备之一。