氧化鋁溶出冷凝水罐液位控制技術應用

發布時間：2019-06-04 發布作者：

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改造來提升氧化鋁溶出冷凝水罐液位的精細化控制、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

我公司是以生產氧化鋁為主要產品的冶金企業，采用拜爾法工藝，高壓溶出是拜爾法生產氧化鋁生產線的一個重要工序，其高壓溶出采用多級預熱，多級閃蒸間接加熱技術。溶出汽耗的高低，既是衡量設備裝備是否先進，也是衡量溶出作業水平高低的一個重要指標，其直接影響到整個氧化鋁生產成本的高低。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，以提供于料漿反應和料漿的溫升所需要的熱量，一部分被環境所吸收即環境散熱。鋁土礦高壓溶出過程的熱量收支情況以圖1表示。

即影響溶出汽耗的因素很多，如鋁土礦的礦石特性，設備的熱交換效果，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：

根據熱量衡算方程，單位時間內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—蒸汽的質量流量，Kg/h

W料—料漿的質量流量，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)

在實際生產中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，這些指標的變化來源于冷凝水罐液位的調節。冷凝水罐液位的調節是調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行換熱就直接進入冷凝水系統，造成“串汽”現象；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，達不到氧化鋁溶出反應的溫度要求。

2.現狀分析

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℃，而預熱段出口溫度只有205℃，經與同行比較及生產工藝指標研究分析，發現閃蒸系統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，因設計原因，每組溶出有11個冷凝水罐都未安裝有液位計，崗位操作人員無法判斷冷凝水罐液位、新蒸汽冷凝水系統是否暢通，只能通過對現場槽罐、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節、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象，直接影響到新蒸汽的消耗、溶出溫度、溶出率等關鍵的技術指標。

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