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關(guān)鍵詞 沉降槽;氧化鋁;優(yōu)化;設(shè)計(jì);改造;原理;高效化;
中圖分類號(hào):S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
引言
沉降槽是氧化鋁生產(chǎn)液固分離主要設(shè)備之一。清液密度、底流密度、泥層高度三大指標(biāo)可直接反映沉降槽運(yùn)行是否穩(wěn)定。目前,這三大參數(shù)皆通過人工取樣來進(jìn)行分析。由于人工分析時(shí)間滯后較大,且勞動(dòng)強(qiáng)度高,造成系統(tǒng)穩(wěn)定性較差,嚴(yán)重影響產(chǎn)能和產(chǎn)品質(zhì)量。能否實(shí)現(xiàn)三大指標(biāo)的在線實(shí)時(shí)顯示就成為提高沉降槽分離效果的主要問題。
一、沉降分離的相關(guān)原理
在氧化鋁生產(chǎn)中, 一般采用重力沉降分離的方法對(duì)稀釋漿液進(jìn)行液固分離。沉降速度的大小決定生產(chǎn)能力的大小。稀釋漿液進(jìn)入沉降槽后, 流動(dòng)速度慢( 小于 1 5m/ s) , 固體赤泥勻速沉降速度符合斯托克斯沉降終速公式:
式中 v0自由沉降終速, m/ s;
g 重力加速度, 9 81 m/ s;
dp固體顆粒直徑, m;
ρs固體顆粒密度, kg/ m
ρ流體介質(zhì)密度, kg/ m
µ流體介質(zhì)的粘度,N s/ m。
由公式( 1) 可知, 赤泥顆粒沉降速度與流體密度粘度系數(shù)顆粒直徑 dp有關(guān)。通過控制以下幾個(gè)參數(shù), 可以提高沉降速度。( 1) 增大顆粒直徑 dρ。首先, 本廠采用高效管道化溶出技術(shù), 溶出率高達(dá) 95%, 若增大稀釋礦漿的粒度, 勢(shì)必降低溶出率, 對(duì)整個(gè)生產(chǎn)是不經(jīng)濟(jì)的;而通過添加高效絮凝劑, 優(yōu)化絮凝劑的成分和配比,可以使小顆粒凝聚加快變大, 提高沉降速度。(2) 改變稀釋漿液的密度 。稀釋漿液密度變小, 粘度相應(yīng)變小, 沉降速度相應(yīng)提高。但依靠控制管道化溶出過程來降低稀釋漿液密度, 其稀釋礦漿濃度亦會(huì)降低, 將影響溶出產(chǎn)出率; 而通過提高沉降一次洗液流量來降低稀釋礦漿濃度, 又會(huì)對(duì)沉降槽內(nèi)清液層造成沖擊, 沉降性能變差, 沉降系統(tǒng)難以穩(wěn)定運(yùn)行。所以, 只有在不改變稀釋漿液進(jìn)料密度的前提下, 利用沉降槽內(nèi)的上層清液對(duì)進(jìn)料稀釋礦漿進(jìn)行二次稀釋, 才能使沉降漿液密度變小, 以提高沉降速度, 達(dá)到提高沉降槽產(chǎn)能的目的。
二、沉降系統(tǒng)的高效化改造
原沉降系統(tǒng)槽體為單層懸掛式中心傳動(dòng)沉降槽( 見圖 1) 。據(jù)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(jìn)進(jìn)出料方式、攪拌耙機(jī)的高效改造及絮凝劑添加點(diǎn)改造等。改造后結(jié)構(gòu)形式見圖 2。
2.1改造前準(zhǔn)備
對(duì)老沉降槽的改造通常需要對(duì)原有土建基礎(chǔ)部分及槽體壁厚重新檢測(cè)及校驗(yàn), 本次改造將盡量利用原有的土建基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與槽體鋼板。沉降槽筒體增高后, 容積增大, 設(shè)備帶料重量隨之增加; 對(duì)新增的荷載部分, 土建專業(yè)應(yīng)對(duì)原有基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理。在使用過程中, 沉降槽體槽壁因腐蝕減薄, 整個(gè)槽體強(qiáng)度減小, 如果槽體腐蝕嚴(yán)重, 則設(shè)備無法進(jìn)行改造利用。在土建基礎(chǔ)及槽壁腐蝕條件允許時(shí), 方可利用原有土建基礎(chǔ)及槽體進(jìn)行高效化改造。
2.2加高槽體筒體
根據(jù)傳統(tǒng)沉降理論, 沉降槽的生產(chǎn)能力 Q 僅與沉降槽面積S 有關(guān), 而與槽深度無關(guān)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(qū)物料的壓縮時(shí)間, 對(duì)降低沉降槽底流液固比具有很大的作用。由于原沉降槽體基礎(chǔ)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, 然后再將高約 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(xù)使用。因在槽體下層腐蝕嚴(yán)重, 導(dǎo)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) 焊接于槽體中下部。
2.3增設(shè)新錐底
高效沉降槽的顯著特點(diǎn)是底部錐度較大,沉降系統(tǒng)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(nèi)套中裝設(shè)新制作的 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, 可以重復(fù)利用原有放射形片墻式基礎(chǔ)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(nèi)部, 兩錐底夾層內(nèi)僅為鋼結(jié)構(gòu)支撐部件, 沒有物料。
2.4改進(jìn)進(jìn)出料裝置
高效沉降槽的進(jìn)出料部分是高效沉降的重要組成部分。進(jìn)料部分根據(jù)內(nèi)循環(huán)自稀釋技術(shù), 采用進(jìn)料筒加文丘里射管和下料筒結(jié)構(gòu)。高效沉降槽的進(jìn)料內(nèi)循環(huán)自稀釋技術(shù)是利用文丘里管( 即利用流股的動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化) 控制進(jìn)料稀釋料漿與沉降槽槽內(nèi)上層清液混合, 從而達(dá)到最佳進(jìn)料固含, 以提高赤泥沉降速度, 提高沉降產(chǎn)能。內(nèi)循環(huán)自稀釋技術(shù)的特征是不改變?nèi)芤撼煞? 不增加沉降槽的總進(jìn)料量。稀釋液利用沉降槽清液層內(nèi)的清液, 以降低沉降槽內(nèi)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(shí), 文丘里射管徑根據(jù)沉降槽處理進(jìn)料液量和經(jīng)驗(yàn)流速計(jì)算確定, 二沉降系統(tǒng)的分離槽按照處理 1000m3/ h 的液量, 管徑規(guī)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(jìn)入沉降槽的沉降過濾帶。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)清液層高度約 5 m, 考慮到改造后清液層高度增加, 進(jìn)料筒規(guī)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。改造后, 沉降槽下部出料將制作成 2000 3000 的下渣筒, 在該小筒體側(cè)部開孔出料, 底流直接由渣漿泵打入下一級(jí)進(jìn)料分配頭。底流輸送在增加渣漿泵( 帶變頻) 后, 底流流量實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。由于高效耙機(jī)主軸安裝需在底部固定。小筒體底部需制作土建基礎(chǔ)凸臺(tái), 以支撐主軸分擔(dān)槽體液柱靜壓及攪拌機(jī)械部分重量。
2.5選用高效化攪拌耙機(jī)
沉降槽中耙機(jī)的作用為: 壓縮后的底流由耙機(jī)耙向下渣筒, 底流由下渣筒側(cè)部出料, 耙機(jī)緩慢旋動(dòng)可促進(jìn)底流壓縮, 但不能引起攪動(dòng), 以免影響沉降。本次改造采用浙江恒豐泰減速機(jī)制造有限公司的高效耙機(jī), 耙機(jī)轉(zhuǎn)速約 0 152r/ min。該裝置機(jī)構(gòu)簡單,耙機(jī)扭矩較原來大, 耙機(jī)無需提升。該攪拌耙機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定, 檢修維護(hù)方便, 此外, 耙機(jī)傳動(dòng)采用德國FLENDER 減速機(jī)。該減速機(jī)在河南分公司 2002 年種分槽改機(jī)械攪拌時(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)中, 至今尚未發(fā)生任何故障。設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率提高, 運(yùn)行平穩(wěn), 為沉降槽高效化運(yùn)行提供了有力保障。
2.6絮凝劑添加改造
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(tǒng)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酰胺的水解產(chǎn)物。在絮凝劑的作用下, 赤泥漿液中處于分散狀態(tài)的細(xì)小泥顆?;ハ嗦?lián)合成團(tuán), 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(huì)增大溶液中有機(jī)物含量, 溶液粘度增大, 反而影響赤泥沉降和壓縮性能。而分次且多點(diǎn)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淀粉類絮凝劑( 如麥麩等) , 絮凝劑在水中溶解性能差, 用量大。本次改造采用高效能絮凝劑( 聚丙烯酸鹽等) , 按照分配比例50% 、25% 、25% 分別在沉降槽的進(jìn)料管前部、文丘里管中部及下料筒分三點(diǎn)加入絮凝劑。絮凝劑的多點(diǎn)加入獲得了均勻、連續(xù)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(chǎn)車間的絮凝劑使用量統(tǒng)計(jì)分析, 在增加絮凝劑加入點(diǎn)后, 單槽絮凝劑使用量比原來減少了5% 。
三、改造效果
改造后, 二沉降系統(tǒng)單槽的處理能力及指標(biāo)參數(shù)明顯提高, 改造前后工藝參數(shù)對(duì)比見表 1。
結(jié)束語
綜上所述,改造后沉降槽產(chǎn)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(tǒng)產(chǎn)能極大提高。因此,沉降槽的優(yōu)化改造設(shè)計(jì)為氧化鋁行業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的推力。
參考文獻(xiàn)
[1] 楊重愚. 氧化鋁生產(chǎn)工藝學(xué)[M] . 北京: 冶金工業(yè)出版社, 2010.
——題記
“憂郁是一種高雅的氣質(zhì),我見過一種紫色的花是有憂郁氣質(zhì)的花,滿山坡都是。很素雅,也很清純,有些冰冰的苦香,有點(diǎn)幽幽的青腥。”記得當(dāng)我第一次看到這段話時(shí)非常的喜歡,禁不住要摘抄下來細(xì)細(xì)地品味。那時(shí)的我雖然才13歲卻有著深深的憂郁,我為自己起名叫紫郁。而我的憂郁或是為了一彎弦月,或是為了一只孤雁,或是為了一個(gè)浪人。所有的遺憾,悲傷,迷惘都化為凝重的憂郁將我層層包圍。
我在這凍結(jié)了微笑的青舂里獨(dú)行,偶爾也會(huì)和朋友講一點(diǎn)接近內(nèi)心的東西,但更多的則是沉默。
我不知道這樣的日子持續(xù)了多久,我只知道在一個(gè)有點(diǎn)寒冷的早晨,在五層高的樓頂,我突然醒悟了,解脫了。望著黑沉沉的夜幕下幾點(diǎn)閃爍的燈火,我突然明白了,快樂就像這夜色中的燈火,縱然微弱但只要它存在,我們所注意的便是燈火了,夜幕也因它而美麗。
工作壓力,生活重?fù)?dān),人和人之間的信任危機(jī)……這些元素令“郁悶的空氣”無處不在。您可能不會(huì)把憂郁的情緒和持續(xù)疲勞,失眠怕冷,身體不適等情況聯(lián)系起來。但是,這些折磨軀體的毛病,可能就是憂郁情緒“惹的禍”。如果不及時(shí)采取措施,情況還有可能進(jìn)一步惡化,發(fā)展成為抑郁癥。
上班族的吶喊:累!
您有沒有過這樣的感受?
工作時(shí)缺乏動(dòng)力?;丶液笫裁词露疾幌胱觥?/p>
沒有食欲。面前是一大桌最喜歡吃的飯菜,卻沒有一個(gè)是您想動(dòng)筷子的。即使勉強(qiáng)吃上幾口,也是味同嚼蠟。
整天懶得動(dòng)。朋友招呼出去玩時(shí),“累著呢!不想出去。”
不愿講話。下班后,累得和家人都不愿多說一句。
身體的持續(xù)疲勞,讓生活失去了激情。可是,您真的有那么累嗎?
我就碰到過這樣一個(gè)老師。她說話老是沒有力氣。下班回家,她對(duì)丈夫和孩子經(jīng)常一整天也說不上兩句話。上課的時(shí)候,她還一定要用麥克風(fēng)。要不然離講臺(tái)遠(yuǎn)一點(diǎn)的學(xué)生就會(huì)聽不清楚。她以為是自己身體虛弱的原因。吃了很多補(bǔ)藥,還是解決不了問題。
后來,我了解到,她今年特別渴望爭取到學(xué)校唯一的一個(gè)特級(jí)教師職稱。為此,平時(shí)的正常工作就多了一份沉甸甸的壓力。慢慢地,她就產(chǎn)生了憂郁的情緒。通過情緒的調(diào)節(jié),很快,她講課就扔掉了麥克風(fēng)?;氐郊抑?,她也有了往日的談笑風(fēng)生。
失眠者的抱怨:困!
最近,娜娜經(jīng)常向身邊的每一個(gè)人抱怨:“困死我了!”原來,她馬上要面臨畢業(yè)考試了。因?yàn)閷W(xué)業(yè)壓力很大,她常常失眠。白天也就沒有精神去讀書。吃過一些安神補(bǔ)腦的藥物,效果并不明顯。
在我們的生活中,像娜娜這樣的情況并不少見。您可能不知道,很多人失眠只是憂郁情緒的外在表現(xiàn)。情緒的憂郁,會(huì)讓人們白天無精打采,不能夠充分地興奮起來。到了晚上,自然也就沒有了高質(zhì)量的睡眠。這類人一般很長時(shí)間都難以入睡。就算睡著了,也老是做夢(mèng)。而且,他們醒得也早。第二天早晨起來,他們往往是頭昏,胸悶,臉色灰暗。
很多人都體會(huì)過失眠的痛苦。但是,多數(shù)人并不知道憂郁情緒會(huì)引起失眠。實(shí)際情形往往是越睡不著越憂郁,越憂郁越睡不著。結(jié)果就形成了惡性循環(huán)。
女性朋友的困擾:冷!
我的病人中,有不少女性朋友。
有的女性在診室里檢查的時(shí)候,衣服解了一件又一件。外面大衣。里面棉襖。棉襖里面有羊毛衫。羊毛衫還穿了好幾件。再加上保暖內(nèi)衣。她也很無辜:“沒辦法。我冷啊!”
也有的女性來看病的時(shí)候,抱怨自己的腸胃不好。她們專門在上腹部圍一個(gè)小肚兜,有棉的,有皮的。有的甚至還在肚兜里面塞個(gè)熱水袋。
還有的女性,在我問診的時(shí)候,雙手一直不停地搓啊搓的。說是手冷。
有的女性怕冷怕到什么程度呢?
明明是三伏天。大家都熱得滿頭大汗。她卻不能吹空調(diào)。吹空調(diào)的時(shí)候,就感覺風(fēng)在往骨頭里面鉆。也不敢吃冷的。吃個(gè)蘋果,她也要放到開水里捂熱了再吃。稍微吃涼一點(diǎn)的東西,馬上就肚子疼。
怕冷怕到這個(gè)程度,是什么原因呢7很多時(shí)候,不是生理上的原因。憂郁的女性會(huì)感覺室溫比實(shí)際的低。其實(shí),她這是“心冷”。
情緒俘虜?shù)母杏X:疼!
有一次,我遇到一個(gè)病人。她的主要癥狀是關(guān)節(jié)疼痛。經(jīng)過檢查,排除了類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的因素。那么,到底是什么原因引起的疼痛呢?深入檢查后,我發(fā)現(xiàn),憂郁的情緒才是她關(guān)節(jié)疼痛的根源。
朋友和鄰居起初很害怕,甚至一聽到狗鏈撞擊鐵門時(shí)的響聲就躲到老遠(yuǎn),悄悄地窺望這個(gè)原本不屬于這里卻又突兀地出現(xiàn)的小生靈。每當(dāng)這時(shí),五月便微微揚(yáng)起毛茸茸的腦袋,用一雙水靈靈卻帶著憂郁的眼睛盯著看上幾秒,那種憂郁的溫潤如同深澗的潭水,直擊你的心房。 狗的眼睛竟是憂郁的。也許正是出于這種憂郁攜并而來的溫存,鄰居們漸漸接受了這個(gè)奇妙的小生靈。
眼睛里的憂郁也許是命中注定的。當(dāng)女孩第一眼瞧見那只有兩個(gè)滾圓眼球、打起鼾來白眼翻翻、著一身質(zhì)地順滑光潔的棕色皮毛的五月時(shí),便不知不覺地把它當(dāng)成一個(gè)可以逗樂、可以制造惡作劇、可以發(fā)泄怒氣的對(duì)象。因?yàn)槲逶聫膩聿粫?huì)還擊它的主人,它總是一邊向后退,一邊兩眼疑惑地看著它的主人,保留著動(dòng)物的本分。
直到仲夏一個(gè)悶熱的夜晚,父親嫌狗不太方便,便打算花一點(diǎn)小錢送它到南京軍犬研究所過兩個(gè)月,等到天涼再說。女孩望望五月,五月又用憂郁的眼神瞧瞧女孩,女孩故作輕松地聳聳肩,默不作聲。在這份短暫的緘默中,大家似乎都清楚了些什么。
女孩若無其事地在狗窩邊轉(zhuǎn)悠;
女孩整日把自己關(guān)在屋子里,試圖忘記曾擁有并愛過五月;
女孩忍不住常常跑到狗窩邊瞧瞧,五月會(huì)不會(huì)奇跡般地趴在那兒,然后,心里醞釀著怎樣整這只小畜生。
第四天、第五天――女孩在漫長無邊的等待中承受著一種莫名的孤獨(dú)和痛苦。她開始回憶以往:她經(jīng)常用腳背緊貼五月白嫩的肚皮,感受片刻的溫暖與快樂;她常常用一根細(xì)長的蔥,猛地插入熟睡的五月的鼻孔,然后瞧它猛一抬頭,憂郁的眼神中夾雜著無名的驚恐和疑惑,或是用勁打個(gè)噴嚏,或是使勁搖晃它獨(dú)有的兩只大耳,便暗自發(fā)笑;她每天放學(xué)回家,都讓興奮得不能自制的五月用濕漉漉的鼻頭觸碰自己的小腿,讓那一刻的癢意和感動(dòng)流遍全身;她還用自來水灑向五月的臉,讓它像貓洗臉一樣用爪子不停地在面部擦抹,口水直流,于是她獲得片刻的得意……
憶著這些,念著這些,女孩覺得一種負(fù)罪感遍布全身,內(nèi)心隱隱作痛,自己卻又不住地試圖逃避這份痛苦?,F(xiàn)在五月走了,她突然發(fā)覺生活中缺少了些什么,整天都在尋找,卻總也找不著。有些東西只有失去了才會(huì)珍惜。而這尋找,似乎已經(jīng)代替了五月的位置,她尋找著,卻已將目標(biāo)遺忘。
接下來的日子里,女孩再也看不到那憂郁的眼睛,再也聽不到狗鏈撞擊鋁合金框時(shí)發(fā)出的清脆的“哐當(dāng)”聲,她再也聽不到五月用小腳“啪嗒啪嗒”從臥室跑到客廳再跑到廚房時(shí)的聲響,那種和著心跳節(jié)奏的聲響,那種被女孩認(rèn)為像是父親木屐敲擊地板時(shí)厚實(shí)而輕巧的聲音,隨著五月的離開一起消失了。
五月以一種最樸素的方式與女孩作了暫時(shí)道別??蛇@一道別,卻包含了太復(fù)雜的內(nèi)容。五月的存在不僅簡單地給女孩帶來了輕松和快樂,更讓她感受到一個(gè)全新世界中的真善美和最原始的天真與純潔。撇開摩登都市的虛偽與狡詐,那是一種與動(dòng)物的真切接觸,與自然的渾然合一。
五月走后,不知從何時(shí)起,女孩開始會(huì)猛地從深夜中驚醒,眼中噙滿淚花;當(dāng)早晨光著腳跑進(jìn)衛(wèi)生間蘸水梳頭時(shí),會(huì)猛然想起昔日刁著拖鞋跑來的五月;每當(dāng)看見父親在傾倒發(fā)霉的狗食時(shí),女孩突然好擔(dān)心那一頭的五月是否餓著了。
小區(qū)漸漸地又恢復(fù)了往目的寧靜與平淡。
有人喜歡壯麗的江河,而我卻喜歡變幻極多的海!
早晨,海面是風(fēng)平浪靜,偶爾會(huì)看見成群的大雁飛過,等到太陽出來的時(shí)候,漁夫們就出來撲魚了。漁夫們把魚網(wǎng)撒進(jìn)海里,一邊把船緩緩地移向海中心,成群的大雁們想火箭一樣飛過海面,然后再飛上天空。
輕微的海浪打過來.這時(shí)凝望平靜大海.仿佛是到了仙鏡,云遮霧涌。