分析氧化铝行业沉降槽的优化设计和改造

摘要：由于社会的不断发展和进步，氧化铝行业中的沉降槽，其优化设计和改造对现实生活意义重大。本文围绕这一问题，首先介绍了对沉降槽进行优化设计和改造的原因，然后对常规系统的优化设计和改造进行简单探讨。

关键词：氧化铝行业；沉降槽；优化设计；改造

分类号：TF821

在对氧化铝进行生产时，因为矿石品味以及烧结还有溶出条件的波动，加之在对沉降分离进行操作时出现失误，就经常会产生跑浑以及跨槽等事故，严重的话，还会产生溶出磨全停的现象，导致极大的经济损失。因此，要对沉降槽工艺和设备进行改造，这是由重要的现实意义的。

1.原因

在2002年，高效沉降槽在我国首次使用于氧化铝厂，其优点比较多：第一，设备的具体规格比较小，但是其产能比较高；第二，底流固含比较高，溢流中的相关悬浮物比较少；第三，洗涤的效率比较高，氧化铝以及氧化钠具体的损失比较小；第四，物料具体停留时间比较短，其分离速度比较快；第五，有较为特殊的相关驱动装置，能够承受比较大的扭矩。

这种沉降槽具有比较多的优点，但是也有一定的缺点，其对物料的要求比较高，设备制造的相关成本也比较高，但寿命却比较短，且维修比较困难，不能进行大规模应用。而常规沉降槽对于物料的相关要求比较低，加工也比较简单，维修比较容易。因此，要将高校沉降槽中结构紧凑以及传动准确和效率较高的优点吸收过来，对常规沉降槽进行优化设计和改造，使设备效率得到提升。

2.优化设计和改造

我们介绍的槽体原本是单层悬挂式中心传动沉降槽。要对常规系统进行有优化和改造，就要从以下几个方面入手：第一，对槽体直筒边，要增加其长度；第二，增加槽体锥度；第三，对进出料的方式进行改进；第四，对搅拌耙机进行改造；第五，对絮凝剂添加点进行改造。

（1）做好准备工作。在对老沉降槽进行改造时，一般情况下需要对原本的土建基础还有槽体壁厚进行重新检测和校验，在本次改造中尽可能使用原有的结构和槽体钢板。筒体升高之后，其容积随着变大，设备带料重量也会增加。对于新增加的荷载部分，土建专业要对其原来的基础做好加固处理。在使用时，槽壁因为受到腐蚀而减小厚度，使槽体强度减小，若是腐蚀现象太严重，那么设备也就不能改造利用。只有保证了土建基础和槽壁的腐蚀条件，才能将原来的土建基础和槽体利用起来，对其做高效化改造工作。

（2）增高筒体。结合传统沉降理论看，沉降槽具体的生产能力只和沉降槽面积有关，和其深度没有关系或者是关系较小。对沉降槽筒体进行加高，能使沉降槽压缩区具体物料压缩时间增加，对于槽底流液固比的减小有着重要的作用。因为原来的槽体基础荷载遭到限制，其带料总量不能超出土建具体的承受能力，因此，对槽体直筒只加高500毫米。在原本的沉降槽直筒体和下部距离3米的地方把筒体切割成为两个部分，并把高度大约为165米的筒体在两个筒体之间进行焊接。上部筒体与下部筒体具体的锥体部分要继续进行使用。因为槽体下层被腐蚀比较严重，使槽壁钢板被腐蚀的速度也比较快，因此，要把新的筒体在槽体中下部进行焊接。

（3）设置新的锥体。在高效沉降槽中，其底部锥度比较大，沉降系统中，高效沉降槽具体锥底是30，对于沉降槽体来说，大锥底是10，小椎体是15.在这次改造主要是在原来的筒体内套之中，安装上新制作出来的25锥底，将原来的槽体10锥底进行保留，适应角钢圈和角钢支架对新老锥底进行焊接。对原来放射形片墙式基础支撑进行重复利用，和10老椎体底面保持良好接触。将25新椎体在10老椎体内部进行套接，两个锥底夹层之内没有物料，只有钢结构的相关支撑部件。

（4）对进出料的装置进行改进。高效沉降槽之所以能够保持高效沉降，其主要的组成部分之一就是进出料部分。这一部分主要是结合内循环自稀释的相关技术，采用的是进料筒加上文丘里射管与下料筒的相关结构。这一技术主要是将文丘里管进行利用，对进料稀释料浆和槽内上层清液的混合进行控制，实现进料固含的最佳化，使赤泥沉降速度以及沉降产能得到提升。这一技术的主要特征是不会对溶液成分进行改变，不会对沉降槽中的总进料量进行增加。稀释液主要是利用清液层之内的清液，使下料筒固含降低，提高其沉降速度与处理能力。在改造过程中，要结合进料液量以及经验流速将文丘里管的管径确定下来。沉降系统中的分离槽，要按照每小时1000立方米的液量，管径规格为DN500。对于下料筒来说，其作用是和外部清液层进行隔离，确保混合物可以直接进到沉降过滤带之中。考虑到清液层高度在5米左右，在改造后其高度会增加，进料筒规格定为3000 6500。原来的出料方式是从1500小锥底底部进行出料，底流主要是靠液柱静压流入到混合槽之中。在改造之后，将下部出料改成2000 3000 下渣筒，在其侧面进行开孔出料。在增添了渣浆泵之后，底流流量可以自动化进行控制。因为，高效耙机主轴在安装时需固定在底部，小筒体要制作出土建基础的相关凸台，对主轴进行支撑。

（5）搅拌耙机高效化。在沉降槽中，耙机的主要作用是压缩之后的底流工耙机耙到下渣筒，底流从下渣筒侧面出料，慢慢旋动耙机，能够使底流进行压缩，但是不可以引起搅动，防止对沉降造成影响。我们在改造中使用的高校耙机，结构比较简单在，扭矩比原来的大，耙机不需要进行提升。这一耙机的运行比较稳定，检修和维护也比较方便。另外，耙机传动采用的是德国FLENDER减速机。设备运转率提升，且运行较为平稳，给沉降槽运行的高效化提供了良好的保证。

（6）对絮凝剂添加点进行改造。效能较高的絮凝剂是提高赤泥沉降速度的一个有效方法。当前，拜尔法沉降系统中使用的相关高分子絮凝剂一般都属于阴离子型的聚丙烯酸盐或者是其水解产物。受到絮凝剂的影响，位于赤泥浆液之中呈现出分散状态的那些细小泥颗粒就会相互联合起来成团，其粒度增加，使沉降速度得到提升。

（7）对絮凝剂进行添加时，首要的是确保赤泥沉降速度以及澄清度，尽可能保证少量添加。如果添加的量太大，就会使溶液之中有机物增加含量，溶液粘度增加，会对赤泥沉降以及压缩性能造成消极影响。如果分多次、多点添加絮凝剂，能够使其进行有效分散，能够和浆液之间进行充分接触，使絮凝剂用量降低，还能使沉降速度以及溢流澄清度得到提升。原来的沉降槽主要是在饲料箱上面进行开口并添加淀粉类絮凝剂，比如，麦麸，在水中没有较好的溶解性，用量比较大。在本次改造中主要采用的是效能比较高的絮凝剂，按照50%以及25%和25%的分配比例分别在进料管前部以及文丘里管中部还有下料筒三个点将絮凝剂添加进去。这样采用多点添加的方式能够使絮凝具有均匀性和连续性，使沉降分离效率得到提升，并减少其消耗量。我们从实践中的统计来看，对絮凝剂加入点增加之后，在单槽中，絮凝剂使用量相比起原来，能够减少5%的用量。

3.结语：

总之，当前，我国一些厂家设计和制造出来的沉降槽已经将高效沉降槽相关技术中的精华吸收，并实现国际化，技术水平已经比较成熟，在效率以及能耗还有自动化等各个方面展示了其良好性能，其分离洗涤的效果要比普通沉降槽要好。改造之后的沉降槽能够提高设备产能，降低工作人员的操作强度，并环保状况进行改善，使动力消耗降低，节省了滤布缝材料，使我国氧化铝行业具有更强的竞争力。

参考文献：

[1]张玲. 氧化铝行业沉降槽的优化设计和改造[J]. 科技致富向导，2010（29）

[2]何燕军. 详议高效沉降槽的安装[J]. 企业技术开发，2013（02）

[3]张乐乐. 氧化铝生产中对加速沉降的研究[J]. 科技信息，2011（24）