氧化铝生产过程中结疤的防治

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1、中州大学毕业论文毕业设计（论文）题目氧化铝生产过程结疤的防治学院中国长城铝业公职工工学院专业2009冶金技术学生姓名李文俊指导教师职称评阅教师职称时间2012年4月20日18中州大学毕业论文摘要61引言82结疤对生产的危害92.1结疤对生产过程的危害92.2国内外氧化铝生产过程中对结疤问题的研究103影响结疤生成的主要因素123.1温度的影响123.2矿石的物相组成123.3石灰的添加133.4溶液中和浓度的影响133.5矿浆流速的影响144.清除结疤的方法154.1结疤清除的主要方法154.1.1化学清除法154.1.2机械清除法154.1.3高压水清除法164.1

2、.4燃油火法清理脱硅机结疤164.2主要生产环节有效清除结疤的方法174.2.1硫酸盐结疤溶解性能的试验174.2.2原矿浆结疤的清除174.2.3溶出管道结疤清除的方法1818中州大学毕业论文4.2.4蒸发器结疤的清除方法184.2.5循环水管道结疤的清除方法185.防止结疤生成的措施195.1原矿浆预脱硅195.2分段保温法195.3添加晶种法205.4添加石灰法205.5双流法205.6换热器结构及表面处理205.7磁场处理215.8电场处理215.9超声波处理216结论21致谢2318中州大学毕业论文摘要结疤是指氧化铝生产流程中的湿法生产设备和管道表面上附着的

3、固态物质。结疤问题是长期困扰氧化铝生产的一大难题。结疤的存在严重影响了氧化铝生产的各个环节：导致管道堵塞，使换热器的传热系数严重降低，从而降低设备产能，增加能耗，使生产成本升高。清理结疤既要花费大量的人力、物力、和财力，还要停产。本文在通过对国内外氧化铝生产系统结疤问题的研究动态做了全面了解的基础上，掌握了各种结疤的对生产的危害、国内外对结疤问题的研究、结疤规律及影响结疤的主要因素，提出了主要生产环节有效清除结疤的方法和防止结疤生成的措施。从而达到使设备连续高产稳定运行的目的。关键词：氧化生产，结疤，结疤因素，除垢，防垢18中州大学毕业论文1引言我国氧化铝工业正处在空

4、前的繁荣昌盛时期。氧化铝生产设备的产能和效率严重制约了我国铝行业的发展，而制约氧化铝行生产设备产能和效率的一个重要因素就是生产过程中各个环节的结疤。氧化铝生产各个环节的结疤，致使管道堵塞，换热器传热系数严重降低，从而降低了设备产能，增加了能耗。结疤厚度达到1mm，所需热交换面积将增加一倍。而且结疤成分复杂并具有一定的硬度，难以清理，清理结疤不仅要花费大量的人力、物力、和财力，还要停产，有些设备比如溶出管道、蒸发器等大清理费用又高，而且会降低设备的寿命。这使得我国氧化铝的生产成本会进一步提高，企业经济效益降低，氧化铝产品质量竞争力变差。因此，我国氧化铝生产过程的结疤问题

5、已成为一个不可忽视的问题。结疤受多方面因素的影响，是各种条件共同影响的结果。它与温度、矿石的物相组成、石灰的添加、溶液中Al2O3和SiO2浓度的影响、矿浆流速等多方面因素的影响。本文从氧化铝生产过程中结疤的对生产的危害、影响结疤生成的主要因素和常用清除结疤的方法中总结出氧化铝生产过程中主要环节有效清除结疤的方法和防治结疤生成的措施。2结疤对生产的危害2.1结疤对生产的危害氧化铝生产过程中的结疤（又称结垢）是指在湿法生产装置表面上附着的、坚硬的固态物质。设备表面上的结疤，将降低热交换设备的传热系数，减小设备的有效容积，降低设备产能，影响设备稳定运行；工艺管道中的结疤，

6、将减小管道的截面积，降低管道的输送量；仪表上的结疤，是测量数据不准等等。清理结疤，既要花费大量的人力、物力和财力，还要停产。因此，结疤给生产造成极大的危害，减轻和防治结疤显得尤为重要。根据结疤的来源及其物理化学性质不同，可将结疤的矿物成份分为四大类。（1）因溶液分解而产生，以Al(OH)3为主。主要在赤泥分离沉降槽、赤泥洗涤沉降槽、分解槽等槽体的器壁、配套设备的内壁及其输送管道的内壁上。视控制条件的不同，可以是三水铝石、拜耳石、诺尔石、一水软铝石及胶体。（2）由溶液脱硅以及铝土矿与溶液间反应而产生，如钠硅渣、水化石榴石等。主要在矿浆预热，溶出过程及母液蒸发过程中出现。

7、其晶体形态与温度、溶液组成、时间等多种因素有关。（3）因铝土矿中含钛矿物在拜耳法高温溶出过程中与添加剂及溶液反应而生成。主要为钛酸钙和羟基钛酸钙，主要在高温区生成。（4）除上述三种以外的结疤成份，如一水硬铝石、铁矿物（铝针铁矿、赤铁矿、磁铁矿）、磷酸盐、含镁矿物、氟化物、及草酸盐等。这类结疤相对较少。结疤的危害主要有四个方面：①结疤的导热系数非常小，使传热系数急剧下降结疤使热交换设备的传热系数急剧下降，使得热能得不到有效利用，增加了能耗。据文献报导，当结疤厚度达1mm时，所需热交换面积将增加一倍。图1.1表明了传热系数K与结疤厚度及导热系数(W/mK