氧化铝超浓相输送自动清渣装置

吴丕盛 屈红刚

摘 要：电解铝厂使用的氧化铝超浓相输送系统，由于氧化铝受潮结块及原料中的杂质形成的大颗粒积聚在风动溜槽沸腾板上，长期淤积影响电解槽的的氧化铝供应稳定性。通过制作自动清渣装置消除这些影响，以保证电解槽的氧化铝供应稳定性，保障安全生产。

关键词：氧化铝;超浓相输送;自动清渣

电解铝生产所使用的原材料氧化铝需制作成粉状或砂状小颗粒便于生产利用，各种类型的粉料输送系统大量应用在生产过程中。氧化铝粉料的输送以气力输送系统为主，而超浓相输送系统以所需风压低、风量小、自动化程度高、能耗低等特点，广泛应用于电解铝厂新鲜氧化铝及净化后载氟氧化铝的输送。而原料氧化铝中带来的结块料及其它大颗料杂质严重影响超浓相系统输送氧化铝的稳定性，需定期对系统清渣。

一、氧化铝超浓相输送原理

超浓相输送是基于物料具有的潜在流化特性来输送。在目前输送粉末物料的流态化是通过一个多孔气层来完成的。多孔透气层将输送槽分为上下两部分，上部装有粉状物料，下部是气腔。当气腔中没有外压时，气体是常态，物料粒子呈静止状态;当气腔中有外加压力时，气体通过多孔板，进入上部粉状物料层，填充粉料层的空隙，当气流达到一定速度时，粉状粒子之间原有的平衡被打破，同时其体积增大，比重减小，粒子之间的内摩擦角及壁摩擦角都接近于零，这样粉状物料就成了流体，利用粉状物料这一特性进行输送即是超浓相输送。

二、氧化铝输送过程中存在的渣料影响输送的问题

在氧化铝的超浓相输送过程中，氧化铝受潮结块形成大颗粒氧化铝，以及氧化铝生产及运输过程中混入的大颗粒杂质，在超浓相风动溜槽沸腾板上大量积聚。由于这些大颗粒结块氧化铝及杂质比重较大，其积聚在料室底部，而超浓相系统的风压较低，常常吹不动，降低了氧化铝的流动性，严重时造成超浓相输送系统不能输送氧化铝，影响电解铝生产。目前采用定期清渣的方法保持氧化铝超浓相输送的稳定性，人工清理增加了工作量，且在清渣过程中还将带来氧化铝粉料的飘扬，浪费原料，影响现场管理，进一步还可能会影响环保指标。

三、解决氧化铝自动清渣的措施

（1）解决氧化铝输送过程渣料的影响思路：为解决这一问题，根据我们日常工作人工清渣的经验及氧化铝在超浓相风动溜槽中走料情况，考虑通过制作一个合适大小孔径的筛网，将氧化铝中超过标准要求的颗粒全部过滤出来。当这样做筛网过滤出的超过标准要求的颗粒料仍需要人员定期进行清理，不然一旦颗粒料积聚多将影响系统氧化铝走料，造成超浓相风动溜槽输送量减少，甚至不走料。必须将这些过滤出的颗粒料有效的清理出系统，而不能阻塞超浓相输送系统。同时，部分粒径大小与筛网孔径相近的颗粒料长长会卡在筛网上，同样会影响筛网的过滤效果，造成堵塞氧化铝流动。

（2）自动清渣装置工作原理：结合振动筛的工作原理并通过多次试验我们制作了一个自动清渣装置来解决这个问题。选择在超浓相输送系统分料箱落差0.6米以上的位置，浇筑一个坚固的基础以便安装自动清渣装置。首先制作一个可调节倾斜度的箱体，一端与来料方向风动溜槽连接。箱子上部末端制作一个收尘出口，以连接收尘管，箱体中间安装可快速更换的筛网（筛网在连续长期使用过后会出现破损，应及时对筛网进行更换，以保持自动清渣装置的有效性），氧化铝从风动溜槽冲出到筛网上，小于筛网孔径的粉料穿过孔隙流入箱体底部出料口沸腾板上，再通过箱体下部气室为沸腾板供给的高压风使氧化铝沸腾起来，将筛选后的氧化铝输送到箱体末端的出料口而流入下一级超浓相风动溜槽。而大于筛网孔径的颗粒料则在箱体外可调节振幅的振动机不停振动及箱体的倾斜作用下，逐步的滚动向箱子末端的出渣口，并通过出渣口流出到地面放置的渣箱内，当渣箱装满后可转走更换。在箱体的上部安装两台可调节振幅的振动电机，以实现箱体的快速振动。箱体外部与基础的连接使用四根减振弹簧以减少自动清渣装置对基础的冲击。箱体与风动溜槽、收尘管、出料口连接采用挠性连接，并可方便更换，以利于在挠性连接出现破损后能快速更换，保证系统运行的稳定性。

（3）自动清渣装置制作使用情况：为保证自动清渣装置的连续运行，当筛网出现破损后的快速更换成为关键。我们通过安装可快速拆卸的翻转压板来实现，在筛网四边与箱体接触的部位，压板可向箱体壁翻转，以方便快速取出筛网，压板采用自攻螺栓固定在箱体内壁隔板上，这样更换时可多人使用机械工具快速安装螺栓，实现短时间完成筛网更换的目标。为达到这个目标就要求准备规格多个规格相同的筛网框体，框体上的螺孔位置必须与箱体内的位置相适应。

在实际使用过程中，我们发现仍存在部分颗料料較大的氧化铝或密度较大的杂质不能滚动到清渣口积聚在筛网的情况出现，我们考虑在进料口方向与筛网上方平行的地方安装一排压缩空气喷射口的方法，将这些不能自行滚动到清渣口的颗料料强行吹扫到清渣口，喷吹口的喷吹间隙可使用延时继电器进行设定调整。

四、结论

该装置可根据氧化铝输送的需要量改变筛网的面积;通过更换不同孔径的筛网可清理相应大小的颗粒物。通过安该氧化铝自动清渣装置取得了显著的效果，有效降低了氧化铝超浓相输送系统人工清渣工作量，节省了人力物力，同时保证了系统运行的平稳性和可靠性，为电解槽的正常生产提供原料保障。