大型真空过滤设备的开发与工业化应用

  系列产品。从小到大。规格品种齐全。适应于各 种规模、工况的磷酸生产的基本工艺路线年代中期国家开始重视大型磷复肥生产技 术装备的攻关研制以来，原国家计委、国家经贸 委和科技部曾经先后多次将大型真空过滤设备列 为国家重大技术装备研制或国家重点科技攻关课 题。本文通过总结２０多年来翻盘过滤机、转台过 滤机、橡胶带式过滤机研发和工业化应用．为今 后我国大型过滤设备发展提供有益的经验教训。

  图２转台线橡胶带式真空过滤机研制 橡胶带式真空过滤机一度是磷肥工业发展急 需的大型真空过滤设备。 “七五”和“八五”期

  间，云南云峰、云南红河州、广东湛江、广西鹿 寨、湖北大峪口、湖北黄麦岭等多家大型磷酸生 产企业均从国外引进橡胶带式过滤机．生产厂商 有英国Ｄｅｌｋｏｒ公司、美国Ｅｉｍｃｏ公司、日本三菱 公司等，过滤面积为３５～７０ ｍ２不等。从磷肥工业 的角度看．橡胶带式真空过滤机的优点是滤布正 反面都能够获得充分洗涤．再生效果好。能实现 较好过滤效果：能实现薄层过滤，对料浆适应性

  我国大型真空过滤设备的发展主要是随着国 内高浓度磷复肥生产的发展而发展的。从国外早 期工业化实践经验看．高浓度磷复肥主要的组成原材料高 浓度磷酸．能够正常的使用多种形式的过滤分离设备实 现其生产的全部过程．如常见的过转鼓过滤机、板框压 滤机、离心分离机等。但进入大规模工业生产的 阶段以后．逐渐为翻盘过滤机、转台过滤机、橡 胶带式过滤机等有限的几种真空设备所取代．其 中应用最为广泛的机型是翻盘过滤机。到目前为 止．世界上绝大多数采用二水法生产的基本工艺技术的 磷酸生产企业均采用这类机型。翻盘过滤机的过 滤面积小到６ ｍ２大到２０５ ｍ２，中间１０ ｍ２、２５

  翻盘过滤机又被称为翻斗过滤机。翻盘（斗） 式真空过滤机根据不同大小的过滤面积要求．在一 个水平放置的直径相当大的转盘上按圆周分布着 许多梯形的滤盘．转盘水平匀速回转一周，上面的 每个滤盘就依次自动完成加料、过滤、一洗、二

  织杭州化工机械厂等单位研制１２０ ｍ２翻盘过滤 机．在对生产多年的ＰＦ系列新产品的主机、关键零 部件包括大型机架、滤盘等工装模具进行重新设

  计的基础上．完成了关键零部件加工工艺试验； 大型滤盘设计过程中超大型薄壁结构受力变形及

  焊接变形核算；大跨支座的挠度核算；大型错气 盘及耐磨阀板的结构计算：部分润滑失效问题分 析及润滑系统结构试验：大型滤盘及焊接模具试 验、计算机模拟试验及计算、转盘焊接夹具及精 加工角度模具加工、多孔板冲裁模具及试验、分 配阀及超高分子阀板（中３

  元／ｍ２以上。加上运输费、关税和安装调试费接 近３万美元／ｍ２。因此． “八五”期间国务院化肥 重大技术装备领导小组和原化工部技术装备办公 室第二次将转台真空过滤机列为国家重大技术装 备课题．组织化工部第四设计院和杭州化工机械 厂对江西贵溪化肥厂引进法国Ａｏｕｓｔｉｎｇ公司的过 滤面积为１３２ ｍ２的转台式过滤机进行测绘．并在 消化吸收的基础上完成系列新产品设计．最终实现 这一类真空设备的国产化。杭州化工机械厂按要 求完成了产品的国产化设计图纸．经原化工部有 关部门和化工部第四设计院审查验收通过后．决 定首先复制一台过滤面积为１３２ ｍ２的转台式过滤 机。用于河北宣化化肥厂１２万ｔ／ａ磷酸装置。原 化工部计划部门专门为鼓励该企业大量采用国产 化设备增加５ ０００万元投资。但是由于国民经济 宏观调控等方面的原因．河北宣化化肥厂的技术 改造项目最终没有正真获得国家批准。江苏新宏大石 化机械有限公司是在２０世纪９０年代崛起的另一 家大型真空过滤机生产非公有制企业．近年来该公司 先后为重庆涪陵公司、云南富瑞公司、贵阳中化 开磷公司生产５０台套１４０ ｍ２和１６０ ｍ２转台过滤 机。由于江苏新宏大公司生产的转台过滤机在设 计、制作和安装方面均严格要求，且辅以快捷的 专业售后服务．赢得了客户的好评．使得其产品 大范围的应用于磷酸、氧化铝、钛白粉以及电厂脱硫 等行业。在短短的四五年内．已制作了转台过滤 机近百台。转台线

  气盘、以及各类异形构件的工艺装备、模具试验、 整机试验（包括试车平台研制和试车装备调试） 等一系列实验研究工作。最终依托工程云南磷肥 厂２０万ｔ／ａ磷酸装置．实现了１２０ ｍ２翻盘过滤机

  不仅满足了各个历史阶段磷肥工业发展的需求． 同时也填补了国内在大型真空过滤设备领域内的 空白．形成了系列化产品和专业化生产能力．杭 州化工机械厂先后生产大型翻盘过滤机系列新产品 ２００台以上．并建成了化工装备行业过滤设备开 发中心．具备了一定的实验研究设施手段和自主 研究开发能力。基本上能够完全满足国内磷肥工业发 展不断上规模的需求。翻盘过滤机照片见图１。

  肥厂２０世纪９０年代中期引进美国Ｂｉｒｄ—Ｐｒａｙｏｎ公 司的１９８（２２０）ｍ２翻盘过滤机．到岸价格合计人 民币２ ７００万元．加上“两税四费”之后再按每平 方米过滤面积折合．引进设备的造价真是高得惊 人。为此．当时的国务院领导精确指出：这类以 大型钢结构件为主的重大技术装备．攻关目标之 一就是价格要从每平方米二三万美元降到二三万 人民币。 １．２翻盘过滤机研制 我国从２０世纪５０年代后期开始翻盘过滤机 和转台过滤机的研制。２０世纪６０年代国内第一 台翻盘过滤机和转台过滤机分别在南化公司和兰 化公司投入运行．２０世纪８０年代初期在云南磷 肥厂建设项目中选用了兰州石油机械厂研制的过 滤面积为５０ ｍ：的翻盘式过滤机．在贵阳铝厂的 技术改造中选用了贵州铝镁设计院设计的过滤面 积为２５ ｍ２的转台过滤机。但上述过滤机从结构 形式上看。均与现在市场上产品有较大区别．如 翻盘式过滤机为前翻式．转台过滤机没有采用橡 胶围堰。且只是为满足一种生产的基本工艺的需求而没 有形成商业化生产。为此，从１９８４年开始。由国 务院复合肥料重大技术装备领导小组办公室牵头． 组织中国化工装备总公司、南化公司设计院和杭 州化工机械厂等单位联合开发国家急需的大型真 空过滤设备。在翻盘式过滤机方面。 “七五”期

  我国磷肥工业目前的年产量已超过９００万ｔ 以上。占世界磷肥总产量的２４％，仅次于美国居 世界第二位．但我国磷肥年消费量也接近ｌ

  的生产能力．建设投入接近１万元。需要非常指 出的是：采购国外大型真空过滤设备用汇在引进 费用中占有很大比重．江西贵溪化肥厂２０世纪８０ 年代末期引进经法国Ａｏｕｓｔｉｎｇ公司生产的１３２ ｍ２ 转台过滤机，合同价格２９７万美元，贵州瓮福化

  强，使用范围较广；设备呈长方形布置较为方便， 占地面积比较小。但是橡胶带式真空过滤机明 显的缺点是机带寿命偏短．外商一般保证期为５ 年。但在国内企业的特定现实操作条件下，往往 不到保证期就出现不同程度的毁损．且进口备用 机带价格极其昂贵．往往备用机带按面积报价接 近相同过滤面积的翻盘过滤机．因此近年来不少 磷肥生产用户已经不考虑采用橡胶带式真空过滤 机作为装置主要过滤设备。‘“七五”期间。国务 院复合肥料重大技术装备领导小组办公室第一次 将ＤＵ型橡胶带式过滤机列为国家重大技术装备 课题．要求杭州化工机械厂结合江苏采石化肥厂 硫磷铵项目的技术改造．完成过滤面积为１０

  应各种不同规模磷酸生产装置的需要。“八五” 期间又以中国化工装备总公司牵头．组织化工部 第三设计院和杭州化工机械厂测绘了安徽铜陵磷 铵厂引进美国Ａｍｅｉｅｏ公司的过滤面积为７３ ｍ２的 翻盘式过滤机．并将其消化吸收和第２次列为国 家重大技术装备课题，四川硫酸厂、辽宁锦州硫 酸厂、云南红河州磷肥厂、山东鲁北化工总厂大 型磷酸装置的建设均应用了这一技术成果．满足 了当时国内磷肥工业发展的需要。进入“九五” 以后．借助国家在大型磷肥生产技术全面推行国

  ３４ ｍ２、４２ ｍ２、５５ ｍ２、７３ ｍ２、１２０ ｍ２、１４０ ｍ２、

  路一样．开始阶段由于缺乏建设大型现代化生产 装置的技术和经验，所需的生产的基本工艺技术（专利） 和大型关键设备均从国外引进。到２０世纪９０年 代后期国内磷肥工业共引进４７套装置（包括５套 氟化铝装置１。当时世界上主要的磷肥生产的基本工艺技 术几乎都已引进。这些装置有些是从工艺技术到 生产设备成套引进的．有些是外商提供专利（软 件包或基础工程设计）．国内的工程设计单位在外 商指导下完成详细工程设计的。有些是与外商合 作完成基础工程设计。由国内独立承担详细工程 设计．与外商合作在国内外采购关键设备等不同 方式。经验证明。未解决现代化学工业的发展 所必需的生产装置大型化问题．在一段历史时期 内引进国外的化工生产技术和一些关键设备，以 提高国内化工装置的先进性和可靠性是十分必要 的．但是因此大量成套重复引进则后患无穷。引 进技术要耗费大量外汇．在外汇与人民币比价长 期处于１：８．２左右的情况下。再加上关税、手续 费、运输费等各种费用。导致建设项目投资猛增， 投资收益率大幅度下降。２０世纪８０年代后期每 形成１万ｔ／ａ的生产能力．建设投入不过３

  的样机两台．并形成过滤面积为０．５～５０ ｍ２橡胶带 式过滤机系列新产品。“八五”期间。青海钾肥厂 从美国Ｅｉｍｃｏ公司引进过滤面积分别为４０ ｍ２和

  院复合肥料重大技术装备领导小组办公室第二次 下达橡胶带式过滤机Biblioteka Baidu大技术装备国产化课题． 要求杭州化工机械厂完成青海钾肥厂引进设备的

  间首先为满足３万ｔ／ａ磷铵装置的通用设计定型 的需求．将过滤面积４２ ｍｚ后翻式翻盘式过滤机 列为国家重大技术装备课题．由南化公司设计院 完成机器设计．由杭州化工机械厂完成研制和定 型生产．并在此基础上陆续开发出过滤面积为１４

  转台式过滤机也是国家重点发展的大型真空 过滤设备之一。“七五”期间。国务院复合肥料 重大技术装备领导小组办公室第一次将其列为国 家重大技术装备课题．确定由南化公司设计院承

  步放大形成与翻盘过滤机相同的系列新产品。随着 国内磷肥工业发展的需要．２０世纪八九十年代， 我国的江西贵溪化肥厂、甘肃金昌化肥厂和河北 秦皇岛中阿华瀛集团公司、分别从国外引进了

  收稿日期：２００８－０３—１９ 作者简介：程治方（１９５１一），男，江苏省人，教授级高级工程师， 长期从事化工重大技术装备国产化工作。

  万ｔ，占世界磷肥消费量的２７％，居世界第一位。 我国的高浓度磷复肥生产建设是２０世纪８０年代 初期开始起步的．与合成氨和乙烯发展走过的道

  化吸收和５０～１１０ ｍ２系列产品国产化任务。近年 来．随着节能减排的工程建设项目日益增多。杭州化 工机械厂与英国Ｄｅｌｋｏｒ公司合作．用Ｄｅｌｋｏｒ公司 和三菱公司图样及技术方面的要求生产过滤面积为２０。

  摘要：总结我国大型翻盘过滤机、转台过滤机、橡胶带式过滤机研发和工业化应用过程，分析国内外市场需 求，认为我国产品有相当竞争力。提出强强联合，避免行业恶性竞争，面向国际市场的建议。 关键词：化工设备；过滤器；市场需求分析；述评 文章编号：１６７３—９６４７（２００８）５－００３５—０７ 中图分类号：ＴＱ０２８ 文献标识码：Ａ