氧化鋁超濃相輸送自動清渣裝置

吳丕盛 屈紅剛

摘 要：電解鋁廠使用的氧化鋁超濃相輸送系統，由于氧化鋁受潮結塊及原料中的雜質形成的大顆粒積聚在風動溜槽沸騰板上，長期淤積影響電解槽的的氧化鋁供應穩定性。通過制作自動清渣裝置消除這些影響，以保證電解槽的氧化鋁供應穩定性，保障安全生產。

關鍵詞：氧化鋁;超濃相輸送;自動清渣

電解鋁生產所使用的原材料氧化鋁需制作成粉狀或砂狀小顆粒便于生產利用，各種類型的粉料輸送系統大量應用在生產過程中。氧化鋁粉料的輸送以氣力輸送系統為主，而超濃相輸送系統以所需風壓低、風量小、自動化程度高、能耗低等特點，廣泛應用于電解鋁廠新鮮氧化鋁及凈化后載氟氧化鋁的輸送。而原料氧化鋁中帶來的結塊料及其它大顆料雜質嚴重影響超濃相系統輸送氧化鋁的穩定性，需定期對系統清渣。

一、氧化鋁超濃相輸送原理

超濃相輸送是基于物料具有的潛在流化特性來輸送。在目前輸送粉末物料的流態化是通過一個多孔氣層來完成的。多孔透氣層將輸送槽分為上下兩部分，上部裝有粉狀物料，下部是氣腔。當氣腔中沒有外壓時，氣體是常態，物料粒子呈靜止狀態;當氣腔中有外加壓力時，氣體通過多孔板，進入上部粉狀物料層，填充粉料層的空隙，當氣流達到一定速度時，粉狀粒子之間原有的平衡被打破，同時其體積增大，比重減小，粒子之間的內摩擦角及壁摩擦角都接近于零，這樣粉狀物料就成了流體，利用粉狀物料這一特性進行輸送即是超濃相輸送。

二、氧化鋁輸送過程中存在的渣料影響輸送的問題

在氧化鋁的超濃相輸送過程中，氧化鋁受潮結塊形成大顆粒氧化鋁，以及氧化鋁生產及運輸過程中混入的大顆粒雜質，在超濃相風動溜槽沸騰板上大量積聚。由于這些大顆粒結塊氧化鋁及雜質比重較大，其積聚在料室底部，而超濃相系統的風壓較低，常常吹不動，降低了氧化鋁的流動性，嚴重時造成超濃相輸送系統不能輸送氧化鋁，影響電解鋁生產。目前采用定期清渣的方法保持氧化鋁超濃相輸送的穩定性，人工清理增加了工作量，且在清渣過程中還將帶來氧化鋁粉料的飄揚，浪費原料，影響現場管理，進一步還可能會影響環保指標。

三、解決氧化鋁自動清渣的措施

（1）解決氧化鋁輸送過程渣料的影響思路：為解決這一問題，根據我們日常工作人工清渣的經驗及氧化鋁在超濃相風動溜槽中走料情況，考慮通過制作一個合適大小孔徑的篩網，將氧化鋁中超過標準要求的顆粒全部過濾出來。當這樣做篩網過濾出的超過標準要求的顆粒料仍需要人員定期進行清理，不然一旦顆粒料積聚多將影響系統氧化鋁走料，造成超濃相風動溜槽輸送量減少，甚至不走料。必須將這些過濾出的顆粒料有效的清理出系統，而不能阻塞超濃相輸送系統。同時，部分粒徑大小與篩網孔徑相近的顆粒料長長會卡在篩網上，同樣會影響篩網的過濾效果，造成堵塞氧化鋁流動。

（2）自動清渣裝置工作原理：結合振動篩的工作原理并通過多次試驗我們制作了一個自動清渣裝置來解決這個問題。選擇在超濃相輸送系統分料箱落差0.6米以上的位置，澆筑一個堅固的基礎以便安裝自動清渣裝置。首先制作一個可調節傾斜度的箱體，一端與來料方向風動溜槽連接。箱子上部末端制作一個收塵出口，以連接收塵管，箱體中間安裝可快速更換的篩網（篩網在連續長期使用過后會出現破損，應及時對篩網進行更換，以保持自動清渣裝置的有效性），氧化鋁從風動溜槽沖出到篩網上，小于篩網孔徑的粉料穿過孔隙流入箱體底部出料口沸騰板上，再通過箱體下部氣室為沸騰板供給的高壓風使氧化鋁沸騰起來，將篩選后的氧化鋁輸送到箱體末端的出料口而流入下一級超濃相風動溜槽。而大于篩網孔徑的顆粒料則在箱體外可調節振幅的振動機不停振動及箱體的傾斜作用下，逐步的滾動向箱子末端的出渣口，并通過出渣口流出到地面放置的渣箱內，當渣箱裝滿后可轉走更換。在箱體的上部安裝兩臺可調節振幅的振動電機，以實現箱體的快速振動。箱體外部與基礎的連接使用四根減振彈簧以減少自動清渣裝置對基礎的沖擊。箱體與風動溜槽、收塵管、出料口連接采用撓性連接，并可方便更換，以利于在撓性連接出現破損后能快速更換，保證系統運行的穩定性。

（3）自動清渣裝置制作使用情況：為保證自動清渣裝置的連續運行，當篩網出現破損后的快速更換成為關鍵。我們通過安裝可快速拆卸的翻轉壓板來實現，在篩網四邊與箱體接觸的部位，壓板可向箱體壁翻轉，以方便快速取出篩網，壓板采用自攻螺栓固定在箱體內壁隔板上，這樣更換時可多人使用機械工具快速安裝螺栓，實現短時間完成篩網更換的目標。為達到這個目標就要求準備規格多個規格相同的篩網框體，框體上的螺孔位置必須與箱體內的位置相適應。

在實際使用過程中，我們發現仍存在部分顆料料較大的氧化鋁或密度較大的雜質不能滾動到清渣口積聚在篩網的情況出現，我們考慮在進料口方向與篩網上方平行的地方安裝一排壓縮空氣噴射口的方法，將這些不能自行滾動到清渣口的顆料料強行吹掃到清渣口，噴吹口的噴吹間隙可使用延時繼電器進行設定調整。

四、結論

該裝置可根據氧化鋁輸送的需要量改變篩網的面積;通過更換不同孔徑的篩網可清理相應大小的顆粒物。通過安該氧化鋁自動清渣裝置取得了顯著的效果，有效降低了氧化鋁超濃相輸送系統人工清渣工作量，節省了人力物力，同時保證了系統運行的平穩性和可靠性，為電解槽的正常生產提供原料保障。