板框厢式隔膜压滤机
前言
冶炼厂100kｔ/ａ锌氧压浸出镓锗回收技改项目投产已3年,为使矿浆液置换后快速分离，实现镓锗的回收，浸出车间采用XMZ160型厢式隔膜自动压滤机进行了过滤分离。该压滤机是一种间歇性操作的加压过滤设备，采用机、电、仪一体化设计制造,结构合理、操作简单、维护方便、安全可靠。
结构及工作原理
冶炼厂采用的XMZ160型厢式隔膜自动压滤机由机架、自动拉板、过滤部分、液压部分和电气控制部分等五大部分组成,其结构见图1。XMZ160型厢式隔膜自动压滤机结构如下：
1)机架部分机架是整套设备的基础,主要用于支撑过滤机构和拉板机构,由止推板、压紧板、机座、油缸体和主梁等连接组成。
2)自动拉板部分拉板系统由变频电机、拉板小车、链轮、链条等组成,在PLC的控制下,变频电机转动,通过链条带动拉板小车完成取拉板动作。除程序控制外,还可手动控制,能随时控制拉板过程中的前进、停止、后退动作,以保证卸料的顺利进行。3)过滤部分过滤部分是由整齐排列在主梁上的普通厢式滤板、隔膜滤板和夹在滤板之间的过滤介质所组成。
4)液压部分液压部分是主机完成各种动作的动力装置,在电气控制系统的作用下,通过油缸、油泵及液压元件来完成各种工作,可实现自动压紧、自动补压及自动松开等功能。
5)电气控制部分电气控制部分是整个系统的控制中心,主要由变频器、可编程控制器(PLC)、热继电器、断路器、空气开关、中间继电器、接触器、按扭开关及电源指示灯等组成。自动压滤机工作过程的转换是靠PLC内计时器、计数器、中间继电器和PLC外部的限位开关、压力继电器、电接点压力表、控制按钮等的信号转换而完成的。工作过程可分为高压卸荷(仅配柱塞泵的泵站有此工作程序)、松开、取板、拉板、压紧、保压和补压等。
PLC
PLC是一种工业控制计算机,其编程语言包括：梯形图编程语言LD、指令语句表编程语言、功能块图编程语言、顺序功能图编程语言等[1]。丹霞冶炼厂使用的PLC的型号是CPU224,其硬件结构如图3所示。
PLC的周期扫描机制
当PLC运行时,CPU逐个执行用户程序操作,PLC利用系统软件在其内部建立一个输入输出映像区。当PLC的CPU执行用户程序时,从输入映像区读取输入信号,进行相应操作,并通过数据线连接到中控室的DCS，并通过PLS操作画面显示使操作者直观了解压滤机的状态。对输入、输出信号的操作过程称为I/O刷新。当I/O刷新完成后,CPU再从用户程序的第一条指令开始，进行下一次程序执行,PLC的这种工作方式被称为扫描方式。
存在问题
压滤机的工作环境恶劣,长期处于多介质、潮湿的腐蚀空气中，导致电气控制箱结晶严重,线路导电性能差。部分线路因为结晶导电出现短路,程序自动运行，执行误操作，如自动卸压、翻板打开等。压滤机的PLC多是输入、输出接口,长期处于潮湿且带有导电离子的环境当中，也非常容易造成短路现象。如果行程开关或者按钮的按点发生短路，会给PLC提供错误的信号输入,系统程序易出错,使得压滤机自动误操作,造成系统不稳定。且由于酸雾长期笼罩在接口上,水汽一干,便会出现严重的硫酸锌结晶,不易清理,大量消耗备品备件。
改进措施
1)电气控制系统为克服复杂的环境，本车间改进控制柜门的开关,尽量减少柜门的开关次数。其次在安装PLC的控制柜里加装灯泡给各线路加热，并进行简易的烘烤。试验证明,改进措施效果显著。限位开关、行程开关、电磁阀由于直接暴露在环境当中,极易被结晶卡住,使得PLC一直有信号输入或者一直都没有输入信号，因此需要经常清理结晶。本车间专门为液压站系统加装了防护盖，既避免了偶尔液体喷溅造成的环境卫生问题,也阻止了溶液对电磁换向阀接头的污染。
2)压滤机材质的改进
(1)滤布的改进与选型。为了进一步简化压滤机的操作,减少工人的劳动强度,车间大胆对滤布原有安装方法加以改进,将原来用滤布穿孔式的布带捆绑固定方法,改为滤布夹板式,同时试验了各种滤布型号,最终选择了一种渣易压干、滤液不跑浑、工人卸渣方便的滤布。试验结果表明,压滤机过滤效果有明显提高,工人的劳动强度也大大降低。
(2)更换翻板、进液轴。压滤溶液因为温度和酸度较高极易对普通材质造成腐蚀。溶液进入压滤机后,原配进液轴被腐蚀速度快,漏点难找,补焊较困难,且次数频繁；其次翻板材质薄,易变形,造成漏液现象。针对上述情况,将原来的304不锈钢升级为316L,改进后基本没有再出现腐蚀现象。
(3)取消滤板出液阀。原装的滤板上都安装了出液阀,但由于溶液含锌高,容易造成滤板孔堵塞,影响出液流量；且更换滤布时需要重新安装和拆除出液阀,工作量大而繁琐。为解决这一难题,技术人员决定取消出液阀,在接液溜槽一边进行加高，作为挡液板，改进后流量增大,结晶易清理。
总结
XMZ160/1250-65U型压滤机的应用情况，证明该种类型的压滤机能够实现滤板压紧、过滤、压榨、反吹、洗涤、滤板松开、卸料等各道工序的自动化控制,较快地完成固液分离,应用前景非常广泛。在实际使用过程中，对于各种工况下出现的新问题,技术人员还需不断地分析试验,尽量避开缺点,利用优点,从而有效地发挥其最大作用。
