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          其他行業

          氧化鋁粉氣力輸送與配料系統

          氧化鋁物料特性分析

          在鋁電解生產中 ,氧化鋁的輸送是非常重要的一個環節。尤其是大型預焙槽生產 ,難以使用人工加料 ,氧化鋁輸送的順利與否將直接影響到電解槽的正常生產。
          氧化鋁的物理性能 ,對于保證電解過程正常進行和提高煙氣凈化的效率  ,關系甚大。一般說來要求它具有較小的吸水性 ,能夠較多較快地溶解在熔融冰晶石中  ,飛揚損失少 ,能夠嚴密地覆蓋在陽極炭塊上 ,防止陽極氧化 ,具有良好的保溫性能 。
          在干法凈化中要求它具有較好的活性及足夠的比表面積 ,從而能夠有效地吸收HF 氣體 ,這些物理性能取決于氧化鋁晶體的晶型、粒度和形狀。因此  ,輸送形式的優劣主要取決于輸送過程對氧化鋁料的物理性能的影響。

          氧化鋁輸送方式及優缺點對比

          物料的輸送從其動力來源可以分為機械式輸送和氣力式輸送兩大類。機械式輸送又可分為斗式提升機垂直提升  ,皮帶式輸送機和小車軌道式輸送機等幾種形式 。
          這幾種輸送形式廣泛應用于各種工業生產中 ,技術上比較成熟可靠 ,輸送過程中對氧 化鋁的質量影響較小 ,使氧化鋁不易破損  , 對電解生產較為有利。但機械式輸送也有其難以克服的缺點。輸送設備投資大  ,運行、維修費用高 ,運輸過程中氧化鋁的飛揚損失較大 ,而且在很大程度上對設備的工藝配置也有較高的要求 ,從而影響到設備的靈活配置 ,同時輸送設備的基建投資費用也比較高。從鋁電解生產的整個發展過程看 ,機械式輸送有被氣力式輸送逐漸取代的趨勢。
          氣力輸送就是利用高速氣流在管道中運送粉、粒狀物料。工藝配置比機械式輸送靈活 ,容易實現氧化鋁的長距離輸送 ,并且設備的投資、運行、維修費用與機械式輸送相比較更為經濟實用 ,同時便于實現計算機自動化控制 ,更加適用于大型預焙槽生產。由于氣力輸送設備的全封閉性  ,也使整個輸送過程無粉塵飛揚  ,不造成環境污染。

          氧化鋁氣力輸送種類

          物料的氣力輸送按照功能和技術特性可分為以下幾種類型  :
          1、輸送方式  :稀相、濃相、超濃相  ;
          2、輸送方位  :水平輸送、垂直輸送、傾斜輸送  ;
          3、輸送過程  :連續輸送、間斷輸送  ;
          4、輸送壓力  :高壓、中壓、低壓  ;
          5、輸送狀態  :正壓輸送、負壓輸送、正—負壓輸送  ;
          6、輸送物料性質   :粉狀物料、顆粒狀輸送方式分類的 ,即通常所說的稀相輸送、物料等。我們所說的氣力輸送  ,一般是按照其濃相輸送和超濃相輸送。本文將在以下章節中著重介紹這幾種輸送形式。

          稀相氧化鋁氣力輸送

          稀相輸送是我國鋁廠對氧化鋁原料集中輸送的傳統方法。目前大部分鋁廠  ,尤其是一些小鋁廠還在使用這種方法輸送氧化鋁物料。
          稀相輸送是用(4~6) ×  10  Pa的壓縮空氣作為動力源 ,通過倉式泵直接從儲倉將氧化鋁物料壓送到凈化系統的高位倉內 ,壓縮空氣作為動壓力直接作用于原料的單一顆粒上驅動氧化鋁  ,可分為以下兩個部分:
          1、在垂直輸送的輸送管內  ,氣流阻力與物料顆粒群的重力處于同一直線上  ,兩者只在輸送流方向上對物料發生作用  ,但由于實際垂直輸送管中顆粒群運動的復雜性 ,還會受到垂直運動方向的力  ,因此 ,物料就會形成不規則的相互交錯的蛇形運動 ,使物料在輸送管內的運動狀態形成了均勻分布的定常流(或稱定流)。
          2、在水平輸送管內  ,一般輸送氣流速度越大 ,物料越接近于均勻分布 。但根據不同條件 ,當輸送氣流速度不足時 ,流動狀態會有顯著變化。在輸送料管的起始段是按管底流大致均勻地輸送 ,物料接近管底  ,分布較密 ,但沒有出現停滯 ,一面作不規則的滾動、碰撞 ,一面被輸送。越到后段就越接近疏密流 ,物料在水平管中呈疏密不均的流動狀態 ,部分顆粒在管底滑動 ,但沒有停滯。最終形成脈動流或停滯流  ,水平管越長 ,在水平管的沿程 ,這一現象越明顯。
          稀相輸送時 ,物料在高壓氣流中呈沸騰狀態 ,所以固氣比很低   ,一般為   5~10(質量比)  ,壓縮空氣耗量大 ,可達到 30m3/t - Al  O  。同時物料在輸送管道中流速很快  ,能達到  30m/ s左右  ,使得對管道的磨損嚴重 ,物料的破損率很高。

          正壓濃相氧化鋁氣力輸送

          隨著鋁電解技術的發展  ,電解工藝對氧化鋁的質量在粒度、比表面積等方面提出了更高的要求。以顆粒較粗、比表面積較大的砂狀氧化鋁為最佳原料  ,若再采用稀相氣力輸送 ,會使原料的優越性遭到破壞 ,不能滿足電解工藝的要求 ,需要采用新的輸送方式。從 60年代發展起來的一種細顆粒物料輸送技術 ———濃相氣力輸送  ,既能兼備稀相氣力輸送和機械輸送的優點 ,又能克服二者的缺點  ,具有效果好、能耗低、占地少、投資省、運行可靠等優點  ,從70年代末期應用于鋁工業中氧化鋁、氫氧化鋁等原料輸送 ,已取得極佳的效果。
          濃相輸送技術是套管式氣力壓送式輸送 ,與稀相管道式輸送技術相比 ,具有固氣比高、氣流速度小、輸送壓力低等特點。其輸送氣流速度一般為  15~20m/  s ,物料流速在 10~15m/ s左右  ,氧化鋁的破損率低于 20 %。由于固氣比高 ,提高了固態物質濃度 ,因此相對減少了壓縮空氣用量 ,降低了能耗。
          作為氣力輸送 ,濃相輸送機理與稀相輸送機理大致相同。都是利用氣流在管道中運送物料 ,所不同的是 ,稀相輸送的氣流速度較高 ,物料在高壓氣流中呈沸騰狀態。
          而濃相輸送是由壓力容器產生的靜壓力移動物料輸送 ,氣流速度相對較低 。當氣體流速降到某一臨界值時 ,流動阻力陡然增大 ,固態物質停滯在管底 ,管道內氣流的有效通道減少 ,氣速在該段增大 ,將停滯的物料由表及里地吹走 ,隨著管道有效截面空間的增大 ,氣流速度又將降低 ,固體物料又會停滯 ,如此循環往復 ,物料像沙丘移動式的流態化狀態向前移動  ,即所謂的濃相輸送。

          氧化鋁氣力輸送組成結構

          濃相輸送技術的主要設備包括內套管 ,壓力容器  ,帶冷凍除濕的壓縮空氣網絡 ,各種閥件  ,電控元件和自動控制設備等。
          壓力容器的主要作用是將所需要輸送的物料壓送到濃相輸送管道中  ,壓力容器由壓力容器體、進料閥、進/排氣閥、錐形出口閥及控制盤等組成 ,壓力容器通過進料管道與貯料倉相聯 ,其出料口與濃相輸送管道相接。

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