二、沉降系統的高效化改造
原沉降系統槽體為單層懸掛式中心傳動沉降槽( 見圖 1) 。據高效沉降槽理論, 普通沉降槽高效化改造包括以下幾方面: 增加槽體直筒邊長度、加大槽底錐度、改進進出料方式、攪拌耙機的高效改造及絮凝劑新增點改造等。
改造後結構形式見圖 2。
2.1改造前準備
對老沉降槽的改造通常需要對原有土建基礎部分及槽體壁厚重新檢測及校驗, 本次改造將盡量利用原有的土建基礎結構與槽體鋼板。沉降槽筒體增高後, 容積增大, 裝置帶料重量隨之增加; 對新增的荷載部分, 土建專業應對原有基礎進行加固處理。在使用過程中, 沉降槽體槽壁因腐蝕減薄, 整個槽體強度減小, 如果槽體腐蝕嚴重, 則裝置無法進行改造利用。
在土建基礎及槽壁腐蝕條件允許時, 方可利用原有土建基礎及槽體進行高效化改造。
2.2加高槽體筒體
根據傳統沉降理論, 沉降槽的生產能力 q 僅與沉降槽面積s 有關, 而與槽深度無關或者影響極小。但是增加沉降槽筒體高度, 能夠增加沉降槽壓縮區物料的壓縮時間, 對降低沉降槽底流液固比具有很大的作用。由於原沉降槽體基礎荷載受限, 槽體帶料總重不得超過土建承受能力, 所以槽體直筒僅加高 500mm。
在原沉降槽直筒體距下部 3m 處的位置將筒體切割成兩部分, 然後再將高約 1 65m 的筒體焊接在兩筒體之間( 見圖 2) 。上部筒體和下部筒體的錐體部分繼續使用。因在槽體下層腐蝕嚴重, 導致槽壁鋼板腐蝕速度較快, 故將新加入的 1 65 m 筒體( 槽壁較厚) 焊接於槽體中下部。
2.3增設新錐底
高效沉降槽的顯著特點是底部錐度較大,沉降系統的高效沉降槽錐底為 30 ,沉降槽體大錐底為 10 ( 槽底面與水平面夾角) , 小錐體為 15 ( 見圖1) 。本次改造在原筒體內套中裝設新製作的 25 錐底, 保留原槽體 10 錐底, 用角鋼圈及角鋼支架將新老錐底焊接。這樣, 可以重複利用原有放射形片牆式基礎支撐, 與 10 老錐體底面接觸良好。
25 新錐體套接在10 老錐體的內部, 兩錐底夾層內僅為鋼結構支撐部件, 沒有物料。
2.4改進進出料裝置
高效沉降槽的進出料部分是高效沉降的重要組成部分。進料部分根據內迴圈自稀釋技術, 採用進料筒加文丘里射管和下料筒結構。高效沉降槽的進料內迴圈自稀釋技術是利用文丘里管( 即利用流股的動能與勢能相互轉化) 控制進料稀釋料漿與沉降槽槽內上層清液混合, 從而達到最佳進料固含, 以提高赤泥沉降速度, 提高沉降產能。
內迴圈自稀釋技術的特徵是不改變溶液成分, 不增加沉降槽的總進料量。稀釋液利用沉降槽清液層內的清液, 以降低沉降槽內下料筒的固含, 從而使沉降速度和處理能力大幅度提高。改造時, 文丘里射管徑根據沉降槽處理進料液量和經驗流速計算確定, 二沉降系統的分離槽按照處理 1000m3/ h 的液量, 管徑規格確定為dn500。
下料筒的作用為與外部清液層隔離, 使混合物料能夠直接進入沉降槽的沉降過濾帶。根據實際生產清液層高度約 5 m, 考慮到改造後清液層高度增加, 進料筒規格約為 3000 6500。原出料方式為約 1500 的小錐底底部出料, 底流依靠液柱靜壓自流入混合槽。
改造後, 沉降槽下部出料將製作成 2000 3000 的下渣筒, 在該小筒體側部開孔出料, 底流直接由渣漿幫浦打入下一級進料分配頭。底流輸送在增加渣漿幫浦( 帶變頻) 後, 底流流量實現自動控制。由於高效耙機主軸安裝需在底部固定。
小筒體底部需製作土建基礎凸台, 以支撐主軸分擔槽體液柱靜壓及攪拌機械部分重量。
2.5選用高效化攪拌耙機
沉降槽中耙機的作用為: 壓縮後的底流由耙機耙向下渣筒, 底流由下渣筒側部出料, 耙機緩慢旋動可促進底流壓縮, 但不能引起攪動, 以免影響沉降。本次改造採用浙江恆豐泰減速機製造****的高效耙機, 耙機轉速約 0 152r/ min。
該裝置機構簡單,耙機扭矩較原來大, 耙機無需提公升。該攪拌耙機執行穩定, 檢修維護方便, 此外, 耙機傳動採用德國flender 減速機。該減速機在河南分公司 2002 年種分槽改機械攪拌時應用於生產中, 至今尚未發生任何故障。
裝置運轉率提高, 執行平穩, 為沉降槽高效化執行提供了有力保障。
2.6絮凝劑新增改造
選擇高效能絮凝劑是加速赤泥沉降的有效方法之一。目前拜爾法沉降系統使用的高分子絮凝劑多為陰離子型的聚丙烯酸鹽或聚丙烯醯胺的水解產物。在絮凝劑的作用下, 赤泥漿液中處於分散狀態的細小泥顆粒互相聯合成團, 粒度增大, 因而有效地提高了沉降速率。
絮凝劑的加入量原則上是在保證赤泥沉降速度和澄清度的情況下, 盡量少加。加入量過多, 會增大溶液中有機物含量, 溶液粘度增大, 反而影響赤泥沉降和壓縮效能。而分次且多點加入, 可使絮凝劑有效分散, 與漿液充分接觸, 這樣不僅降低了絮凝劑的用量, 而且可以提高沉降速度和溢流澄清度。
原沉降槽在飼料箱上開口加入澱粉類絮凝劑( 如麥麩等) , 絮凝劑在水中溶解效能差, 用量大。本次改造採用高效能絮凝劑( 聚丙烯酸鹽等) , 按照分配比例50% 、25% 、25% 分別在沉降槽的進料管前部、文丘里管中部及下料筒分三點加入絮凝劑。絮凝劑的多點加入獲得了均勻、連續絮凝的效果, 提高了絮凝沉降分離效率, 最終降低了絮凝劑的消耗量。
從生產車間的絮凝劑使用量統計分析, 在增加絮凝劑加入點後, 單槽絮凝劑使用量比原來減少了5% 。
三、改造效果
改造後, 二沉降系統單槽的處理能力及指標引數明顯提高, 改造前後工藝引數對比見表 1。
結束語綜上所述，改造後沉降槽產能提高 60% , 清液層高度提高 20%, 沉降槽底流液固比明顯降低, 沉降系統產能極大提高。因此，沉降槽的優化改造設計為氧化鋁行業的發展提供了強有力的推力。
參考文獻
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第一章 編制說明 1 第一節 編制的依據 1 第三章 投料時間安排 7 第四章 氧化鋁系統工程概況 9 三 動力廠概況 14 第六章 投料試車應具備的條件 23 三 整套啟動執行結束後的工作總結和工程驗收 27 第八章 動力廠試車方案 174 第一章編制說明 一 編制的依據 按照某鋁專案總承包部的有...
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建設單位 編制單位 編制審核 批准二 一二年三月二十五日 目錄第一章 工程概況1 第二章 施工組織1 第三章 安全生產責任制3 第四章 準備工作3 第一節 構件的堆放3 第二節 定位軸線及水準點的複測4 第三節 吊裝時對構件的保護4 第五章 安裝順序4 第六章 鋼柱吊裝4 第七章 鋼梁吊裝5 第八章...