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氧化鋁溶出冷凝水罐液位控制技術(shù)應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2019-06-04  發(fā)布作者:

 文章分析了溶出冷凝水罐液位的控制對降低氧化鋁溶出汽耗的影響、本公司溶出冷凝水罐液位控制存在的瓶頸;并介紹了如何通過技術(shù)改造來提升氧化鋁溶出冷凝水罐液位的精細(xì)化控制、以及改造所取得的效果。

 
1.冷凝水罐液位控制對溶出汽耗影響分析
我公司是以生產(chǎn)氧化鋁為主要產(chǎn)品的冶金企業(yè),采用拜爾法工藝,高壓溶出是拜爾法生產(chǎn)氧化鋁生產(chǎn)線的一個(gè)重要工序,其高壓溶出采用多級預(yù)熱,多級閃蒸間接加熱技術(shù)。溶出汽耗的高低,既是衡量設(shè)備裝備是否先進(jìn),也是衡量溶出作業(yè)水平高低的一個(gè)重要指標(biāo),其直接影響到整個(gè)氧化鋁生產(chǎn)成本的高低。因此,在鋁土礦高壓溶出過程中,如何在確保溶出溫度,提高溶出效果的前提下,大幅度降低溶出汽耗具有十分重要的意義。
 
鋁土礦的高壓溶出過程帶入的熱量包括鋁土礦、循環(huán)母液、新蒸汽帶入熱量的總和;支出的熱量包括鋁土礦溶出反應(yīng)熱、料漿溫升熱、新蒸汽冷凝水、二次冷凝水帶走的熱量和廢氣帶走的熱量以及環(huán)境吸熱(即散熱損失)。高壓溶出所消耗的新蒸汽量(即汽耗)一部分被料漿吸收,以提供于料漿反應(yīng)和料漿的溫升所需要的熱量,一部分被環(huán)境所吸收即環(huán)境散熱。鋁土礦高壓溶出過程的熱量收支情況以圖1表示。
 鋁土礦高壓溶出過程的熱量平衡
即影響溶出汽耗的因素很多,如鋁土礦的礦石特性,設(shè)備的熱交換效果,操作條件等,其中新蒸汽、二次汽冷凝水罐液位的控制對溶出汽耗有很大的影響:
 
根據(jù)熱量衡算方程,單位時(shí)間內(nèi)熱流體放出的熱量等于冷流體吸收的熱量:W汽C汽(T1-T2)=W料C料(t1-t2)
式中,W汽—蒸汽的質(zhì)量流量,Kg/h
W料—料漿的質(zhì)量流量,Kg/h
C汽—蒸汽的定壓比容,KJ/Kg. ℃
C料—料漿的定壓比容,KJ/Kg. ℃
T—蒸汽溫度, ℃
t—料漿溫度, ℃
則得W汽=W料C料/C汽×(t1-t2)/(T1-T2)
冷凝水罐液位安裝指示圖
在實(shí)際生產(chǎn)中W料,C料,C汽都是定值,W汽則取決料漿溫度與蒸汽溫度的變化,這些指標(biāo)的變化來源于冷凝水罐液位的調(diào)節(jié)。冷凝水罐液位的調(diào)節(jié)是調(diào)整新蒸汽流量的重要手段,冷凝水罐的液位過低,會引起蒸汽來不及進(jìn)行換熱就直接進(jìn)入冷凝水系統(tǒng),造成“串汽”現(xiàn)象;而冷凝水罐的液位過高會造成管束里的冷凝水出不來,影響換熱效果,較終溶出溫度低,達(dá)不到氧化鋁溶出反應(yīng)的溫度要求。
 
2.現(xiàn)狀分析
目前,我公司氧化鋁五組溶出的末級閃蒸槽壓力約0.12MPa,閃蒸出料溫度約135℃,而預(yù)熱段出口溫度只有205℃,經(jīng)與同行比較及生產(chǎn)工藝指標(biāo)研究分析,發(fā)現(xiàn)閃蒸系統(tǒng)的乏汽有較大利用空間。究其原因,我公司有五組溶出,每組溶出有冷凝水罐各有17臺,總共85臺,因設(shè)計(jì)原因,每組溶出有11個(gè)冷凝水罐都未安裝有液位計(jì),崗位操作人員無法判斷冷凝水罐液位、新蒸汽冷凝水系統(tǒng)是否暢通,只能通過對現(xiàn)場槽罐、管道的聽、看、摸等判斷液位,使得罐與罐之間的疏水閥無法得到有效調(diào)節(jié)、控制,不能有效的解決了串汽、冷凝水出不來而造成蒸汽波動較大等現(xiàn)象,直接影響到新蒸汽的消耗、溶出溫度、溶出率等關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)。
 
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