創(chuàng)新技術(shù)在氧化鋁設(shè)計中的應(yīng)用

岳玲　武慧芳

【摘要】介紹了我院氧化鋁設(shè)計分解片區(qū)的三種創(chuàng)新技術(shù)，并介紹了將其應(yīng)用在工程中的實(shí)例。

【關(guān)鍵詞】氧化鋁；分解；綜合過濾；溜槽

隨著氧化鋁市場價格回歸理性，氧化鋁行業(yè)不再是暴利行業(yè)，[1]現(xiàn)在業(yè)主投資新建氧化鋁項目更多的追求節(jié)能減耗，集約化布置節(jié)省占地，加大單系列產(chǎn)能降低投資成本。我院根據(jù)業(yè)主需求在設(shè)計中創(chuàng)新并將其應(yīng)用于新建氧化鋁項目，本文主要介紹我院在氧化鋁設(shè)計中分解片區(qū)的技術(shù)創(chuàng)新。[2]

1.設(shè)置綜合過濾子項[3]

我院在清鎮(zhèn)項目中首次將控制過濾、精液熱交換、種子過濾、成品過濾、排鹽苛化五個子項整合成綜合過濾子項，布置在一個廠房中，廠房高57米，由8個平面組成，立盤過濾機(jī)布置在頂層46.000米平面。工藝流程為沉降分離來的粗液經(jīng)立式葉濾機(jī)過濾后得到精液，精液經(jīng)兩級板式換熱器換熱，溫度從100～105℃降到60～62℃，降溫后的精液打到立盤過濾機(jī)的下料溜槽，與過濾后的晶種混合，制成固含為800g/L的氫氧化鋁料漿，經(jīng)溜槽自流進(jìn)入分解首槽。這種集約化布置的優(yōu)勢有以下幾點(diǎn)：

a節(jié)省占地面積。這五個子項在傳統(tǒng)的設(shè)計中總占地約6500m2，而在清鎮(zhèn)項目中僅為3480m2，節(jié)省了46%。

b解決晶種管結(jié)疤問題。單獨(dú)設(shè)置種子過濾時，晶種通過泵打到分解首槽，晶種管容易結(jié)疤。而設(shè)計綜合過濾時，晶種通過溜槽直接進(jìn)入分解首槽，解決了長距離輸送管道結(jié)疤難以清理的問題。

c減少管道，節(jié)省投資。單獨(dú)設(shè)置子項時，各子項之間的距離較遠(yuǎn)，子項間往來的管道較多，而將各子項布置在綜合過濾廠房時，由于設(shè)備離的很近，大大減少了管道的投資。

鑒于清鎮(zhèn)項目的成功投產(chǎn)運(yùn)行，我院在隨后的孝義、柳林、田東、保德、鑫旺等項目中均設(shè)置綜合過濾子項，并且根據(jù)每個項目的特點(diǎn)優(yōu)化整合。

2.分解槽首尾相接的U型布置

傳統(tǒng)的50萬噸/年氧化鋁項目是將14～16臺分解槽按照5%的坡度排成一排，料漿靠位差由首槽依次流向末槽。隨著單系列產(chǎn)能增加，分解槽數(shù)量相應(yīng)增加，例如保德140萬噸/年氧化鋁項目，每個系列70萬噸需要分解槽20臺，如果布置成一排，首末槽間距310米，占地長度過長，總圖很難整體布局。并且處在末槽位置的種子過濾供料泵向置于首槽頂?shù)牧⒈P過濾機(jī)進(jìn)料距離達(dá)400米遠(yuǎn)，管道阻力損失大。針對這一問題，我院采取分解槽首尾相接的U型布置，將1～10號槽布置在第一排，11～20號槽布置在第二排，兩個系列占地為長185米，寬85米，有利于總圖布置。末槽出料管到過濾機(jī)的距離僅80米，節(jié)省管道和料漿輸送能耗。

清鎮(zhèn)項目中16臺分解槽也可以U型布置。根據(jù)地勢特點(diǎn)1～9號分解槽布置在第一排，地面由高向低；10～16號分解槽布置在第二排，地面也是由高到低，兩排槽之間設(shè)擋墻。

3.直溜槽的應(yīng)用

分解槽之間的溜槽傳統(tǒng)做法是S型設(shè)計，這種溜槽只能跨一個槽子，如果相鄰的兩臺槽子同時出現(xiàn)緊急情況只能將一個系列分解槽停車。為此，我院提出單邊直溜槽技術(shù)，單邊直溜槽可跨多個分解槽，這樣在個別分解槽出現(xiàn)問題時，可暫時將其隔斷，待問題解決后將其并入流程，避免了全系列停車的麻煩。

2008年，通過工藝、設(shè)備、土建等專業(yè)的密切配合，我院首次將直溜槽設(shè)計技術(shù)應(yīng)用在晉北項目，2010年投產(chǎn)運(yùn)行效果良好。我院在接下來孝義二期、魏橋、陽泉、田東等項目中也都運(yùn)用單邊直溜槽技術(shù)。

4.結(jié)論

為實(shí)現(xiàn)業(yè)主建設(shè)精品節(jié)能工程的要求，我院創(chuàng)新設(shè)計的分解槽首尾相接U型布置、綜合過濾、直溜槽三種技術(shù)在新建項目中的應(yīng)用取得了良好運(yùn)行效果，為今后的設(shè)計指明了方向。

參考文獻(xiàn)

[1]羅建川.中國鋁工業(yè)發(fā)展的新問題[J].世界有色金屬，2006，（6）.

[2]洪衛(wèi)忠.氧化鋁企業(yè)如何“突圍”[J].中國有色金屬報，2014，（003）：1-2.

[3]張佰永，姜躍華.中國鋁土礦資源變化對世界氧化鋁工業(yè)格局的影響[J].輕金屬，2014，（7）：1-5.

作者簡介

岳玲（1981-）、女、沈陽市人，供職于東北大學(xué)設(shè)計研究院（有限公司），工程師，碩士，主要從事有色金屬冶金等方面的研究。