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氧化铝粉气力输送与配料系统

氧化铝物料特性分析

在铝电解生产中 ,氧化铝的输送是非常重要的一个环节。尤其是大型预焙槽生产 ,难以使用人工加料 ,氧化铝输送的顺利与否将直接影响到电解槽的正常生产。
氧化铝的物理性能 ,对于保证电解过程正常进行和提高烟气净化的效率  ,关系甚大。一般说来要求它具有较小的吸水性 ,能够较多较快地溶解在熔融冰晶石中  ,飞扬损失少 ,能够严密地覆盖在阳极炭块上 ,防止阳极氧化 ,具有良好的保温性能 。
在干法净化中要求它具有较好的活性及足够的比表面积 ,从而能够有效地吸收HF 气体 ,这些物理性能取决于氧化铝晶体的晶型、粒度和形状。因此  ,输送形式的优劣主要取决于输送过程对氧化铝料的物理性能的影响。

氧化铝输送方式及优缺点对比

物料的输送从其动力来源可以分为机械式输送和气力式输送两大类。机械式输送又可分为斗式提升机垂直提升  ,皮带式输送机和小车轨道式输送机等几种形式 。
这几种输送形式广泛应用于各种工业生产中 ,技术上比较成熟可靠 ,输送过程中对氧 化铝的质量影响较小 ,使氧化铝不易破损  , 对电解生产较为有利。但机械式输送也有其难以克服的缺点。输送设备投资大  ,运行、维修费用高 ,运输过程中氧化铝的飞扬损失较大 ,而且在很大程度上对设备的工艺配置也有较高的要求 ,从而影响到设备的灵活配置 ,同时输送设备的基建投资费用也比较高。从铝电解生产的整个发展过程看 ,机械式输送有被气力式输送逐渐取代的趋势。
气力输送就是利用高速气流在管道中运送粉、粒状物料。工艺配置比机械式输送灵活 ,容易实现氧化铝的长距离输送 ,并且设备的投资、运行、维修费用与机械式输送相比较更为经济实用 ,同时便于实现计算机自动化控制 ,更加适用于大型预焙槽生产。由于气力输送设备的全封闭性  ,也使整个输送过程无粉尘飞扬  ,不造成环境污染。

氧化铝气力输送种类

物料的气力输送按照功能和技术特性可分为以下几种类型  :
1、输送方式  :稀相、浓相、超浓相  ;
2、输送方位  :水平输送、垂直输送、倾斜输送  ;
3、输送过程  :连续输送、间断输送  ;
4、输送压力  :高压、中压、低压  ;
5、输送状态  :正压输送、负压输送、正—负压输送  ;
6、输送物料性质   :粉状物料、颗粒状输送方式分类的 ,即通常所说的稀相输送、物料等。我们所说的气力输送  ,一般是按照其浓相输送和超浓相输送。本文将在以下章节中着重介绍这几种输送形式。

稀相氧化铝气力输送

稀相输送是我国铝厂对氧化铝原料集中输送的传统方法。目前大部分铝厂  ,尤其是一些小铝厂还在使用这种方法输送氧化铝物料。
稀相输送是用(4~6) ×  10  Pa的压缩空气作为动力源 ,通过仓式泵直接从储仓将氧化铝物料压送到净化系统的高位仓内 ,压缩空气作为动压力直接作用于原料的单一颗粒上驱动氧化铝  ,可分为以下两个部分:
1、在垂直输送的输送管内  ,气流阻力与物料颗粒群的重力处于同一直线上  ,两者只在输送流方向上对物料发生作用  ,但由于实际垂直输送管中颗粒群运动的复杂性 ,还会受到垂直运动方向的力  ,因此 ,物料就会形成不规则的相互交错的蛇形运动 ,使物料在输送管内的运动状态形成了均匀分布的定常流(或称定流)。
2、在水平输送管内  ,一般输送气流速度越大 ,物料越接近于均匀分布 。但根据不同条件 ,当输送气流速度不足时 ,流动状态会有显著变化。在输送料管的起始段是按管底流大致均匀地输送 ,物料接近管底  ,分布较密 ,但没有出现停滞 ,一面作不规则的滚动、碰撞 ,一面被输送。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动状态 ,部分颗粒在管底滑动 ,但没有停滞。最终形成脉动流或停滞流  ,水平管越长 ,在水平管的沿程 ,这一现象越明显。
稀相输送时 ,物料在高压气流中呈沸腾状态 ,所以固气比很低   ,一般为   5~10(质量比)  ,压缩空气耗量大 ,可达到 30m3/t - Al  O  。同时物料在输送管道中流速很快  ,能达到  30m/ s左右  ,使得对管道的磨损严重 ,物料的破损率很高。

正压浓相氧化铝气力输送

随着铝电解技术的发展  ,电解工艺对氧化铝的质量在粒度、比表面积等方面提出了更高的要求。以颗粒较粗、比表面积较大的砂状氧化铝为最佳原料  ,若再采用稀相气力输送 ,会使原料的优越性遭到破坏 ,不能满足电解工艺的要求 ,需要采用新的输送方式。从 60年代发展起来的一种细颗粒物料输送技术 ———浓相气力输送  ,既能兼备稀相气力输送和机械输送的优点 ,又能克服二者的缺点  ,具有效果好、能耗低、占地少、投资省、运行可靠等优点  ,从70年代末期应用于铝工业中氧化铝、氢氧化铝等原料输送 ,已取得极佳的效果。
浓相输送技术是套管式气力压送式输送 ,与稀相管道式输送技术相比 ,具有固气比高、气流速度小、输送压力低等特点。其输送气流速度一般为  15~20m/  s ,物料流速在 10~15m/ s左右  ,氧化铝的破损率低于 20 %。由于固气比高 ,提高了固态物质浓度 ,因此相对减少了压缩空气用量 ,降低了能耗。
作为气力输送 ,浓相输送机理与稀相输送机理大致相同。都是利用气流在管道中运送物料 ,所不同的是 ,稀相输送的气流速度较高 ,物料在高压气流中呈沸腾状态。
而浓相输送是由压力容器产生的静压力移动物料输送 ,气流速度相对较低 。当气体流速降到某一临界值时 ,流动阻力陡然增大 ,固态物质停滞在管底 ,管道内气流的有效通道减少 ,气速在该段增大 ,将停滞的物料由表及里地吹走 ,随着管道有效截面空间的增大 ,气流速度又将降低 ,固体物料又会停滞 ,如此循环往复 ,物料像沙丘移动式的流态化状态向前移动  ,即所谓的浓相输送。

氧化铝气力输送组成结构

浓相输送技术的主要设备包括内套管 ,压力容器  ,带冷冻除湿的压缩空气网络 ,各种阀件  ,电控元件和自动控制设备等。
压力容器的主要作用是将所需要输送的物料压送到浓相输送管道中  ,压力容器由压力容器体、进料阀、进/排气阀、锥形出口阀及控制盘等组成 ,压力容器通过进料管道与贮料仓相联 ,其出料口与浓相输送管道相接。

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