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（廣西華銀鋁業(yè)有限公司氧化鋁廠，廣西 德?？h  533700  ）

[摘要]高速真空立盤過濾機(jī)是氧化鋁廠生產(chǎn)中的重要設(shè)備，它生產(chǎn)出來的晶種和濾液產(chǎn)量直接影響著拜耳法種分分解的兩個重要指標(biāo)。本文主要針對114 m2高速真空立盤過濾機(jī)在氧化鋁生產(chǎn)使用中產(chǎn)能降低的原因進(jìn)行剖析，并提出相應(yīng)對策和解決辦法。

[關(guān)鍵詞]立盤過濾機(jī)  產(chǎn)能降低  原因   對策

1 概述

高速真空立盤過濾機(jī)是氧化鋁廠生產(chǎn)中的重要設(shè)備，它生產(chǎn)出來的晶種和濾液產(chǎn)量直接影響著拜耳法種分分解的兩個重要指標(biāo)。因此，保證立盤過濾機(jī)長期高效、高產(chǎn)運(yùn)行尤為重要。

2 立盤過濾機(jī)結(jié)構(gòu)、工作原理和運(yùn)行狀況

2.1立盤過濾機(jī)的結(jié)構(gòu)，主要由槽體、中心軸、主傳動裝置、扇形板裝置、分配頭、導(dǎo)料裝置、密封裝置等幾部分。其中盤面分吸料、干燥和卸料三個區(qū)域。見下圖1

圖1（高速立盤過濾機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖）

（說明：1、集中潤滑油站；2、主傳動裝置；3、力矩保護(hù)器；4、滾動軸承；5、滑動軸承；6、分配頭；7、過濾盤面）

2.2立盤過濾機(jī)工作原理：分解末槽來的氫氧化鋁料漿通過自壓方式到達(dá)立盤過濾機(jī)半月槽，在真空和壓縮風(fēng)作用下，高固含氫氧化鋁料漿在濾布上形成固體顆粒的濾餅，并通過濾餅和濾布排除液體，達(dá)到固液分離的目的；粘附在濾布表面的濾餅卸入晶種槽內(nèi)與精液進(jìn)行混合做為種子；分離出來的濾液（母液）除自用外，送往蒸發(fā)原液槽進(jìn)行蒸發(fā)濃縮循環(huán)使用。

2.3該廠投產(chǎn)初期立盤過濾機(jī)運(yùn)行狀況：母液產(chǎn)能可達(dá)1000 m3/h；濾餅可達(dá)500 m3/h（約1400 t/h）。下面是某公司2008年投產(chǎn)初期的運(yùn)行數(shù)據(jù)。見表1

表1（立盤過濾機(jī)使用初期采集的運(yùn)行數(shù)據(jù)）

2.4該廠使用的立盤過濾機(jī)在運(yùn)行多年后出現(xiàn)產(chǎn)能逐步下降的問題。產(chǎn)能的下降，嚴(yán)重影響該廠的正常生產(chǎn)，導(dǎo)致全廠液量平衡困難，生產(chǎn)很被動。下面是2014年立盤過濾機(jī)產(chǎn)能降低時采集的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。見表2和圖1

表2（立盤過濾機(jī)產(chǎn)能降低時采集的數(shù)據(jù)）

圖2  （立盤過濾機(jī)產(chǎn)能降低時盤面圖）

3 立盤過濾機(jī)產(chǎn)能降低的因素分析

根據(jù)現(xiàn)場排查和分析研究，我們認(rèn)為導(dǎo)致立盤過濾機(jī)產(chǎn)能降低的因素主要有：立盤過濾機(jī)轉(zhuǎn)速過高或過低；真空度達(dá)不到要求；卸餅?zāi)芰Σ?；浸沒率低；進(jìn)料流量不足；進(jìn)料固含太高或太低；料漿溫度太低，粘度太高；氫氧化鋁粒度細(xì)化；以及管理流程堵塞等等。

3.1立盤過濾機(jī)設(shè)計轉(zhuǎn)速0~5轉(zhuǎn)/分鐘。轉(zhuǎn)速的大小，取決于生產(chǎn)需要。轉(zhuǎn)速太高或太低都會影響立盤過機(jī)的產(chǎn)能。

3.2立盤過濾機(jī)分離出來的濾餅，通過壓縮風(fēng)吹卸到晶種槽。如果壓縮風(fēng)壓力不夠或刮刀離盤面太遠(yuǎn)，卸下的濾餅就會掉回半月槽，導(dǎo)致半月槽內(nèi)料漿固含過高，影響產(chǎn)量。

3.3立盤過濾機(jī)進(jìn)料不足。

上面兩個圖表中對比可以看出，立盤過濾機(jī)進(jìn)料量明顯降低。進(jìn)料量從1900 m3/h降低到1400 m3/h是立盤過濾機(jī)產(chǎn)能降低的原因之一。造成進(jìn)料量降低的原因有兩點(diǎn)：一是管道內(nèi)結(jié)疤生長，導(dǎo)致管道內(nèi)徑變??；二是進(jìn)料閥失效，阻擋了流量。管道堵塞的圖片如下：

圖3（被氫氧化鋁結(jié)疤堵塞的管道）

3.4固液分離的動力不足，也就是真空度達(dá)不到要求。

上面兩個圖表中對比可以看出，當(dāng)真空度下降時，立盤過濾機(jī)的產(chǎn)能也會降低。導(dǎo)致真空度下降的原因有多方面。

（1）真空泵操作不規(guī)范，水環(huán)式真空泵密封水控制不合理，導(dǎo)致真空產(chǎn)量不夠；

（2）真空泵本身出故障，導(dǎo)致真空產(chǎn)能不足；

（3）分配頭定盤、真空授液槽和干燥和吸料母液管堵塞，導(dǎo)致真空無法到達(dá)盤面；

（4）往錐形母液槽的母液管堵塞或管徑變小，母液返竄到真空管路及真空泵，因母液的進(jìn)入產(chǎn)生氫氧化鋁結(jié)疤導(dǎo)致真空管和控制閥堵塞或無法關(guān)閉，影響真空輸送

（5）立盤過濾機(jī)內(nèi)螺紋缸套和分配頭有漏點(diǎn)或間隙過大，真空泄漏，導(dǎo)致真空不足等。

3.5立盤過濾機(jī)扇形板流道和濾布透氣孔被草酸鹽或氫氧化鋁結(jié)疤堵塞，導(dǎo)致固液分離效果差。因?yàn)楫?dāng)鋁酸鈉溶液中草酸鹽含量積累達(dá)到一旦濃度時，會增加料漿的粘度，流動性減弱，溶液堵塞濾布透氣孔，影響分離效果，降低立盤產(chǎn)量。鋁酸鈉溶液中的草酸鹽是草酸根離子（C2O42-或(COO)22--）與鈉離子（Na+）形成的草酸鈉（Na2C2O4） 。草酸鈉易溶于95攝氏度的熱水.

下表為隨機(jī)提取草酸鹽結(jié)疤的成分分析。

表3

3.6 當(dāng)氫氧化鋁粒度大量細(xì)化時，細(xì)小的顆粒很快就把濾布的透氣孔堵塞，導(dǎo)致立盤過濾機(jī)產(chǎn)能下降。

4 解決立盤過濾機(jī)產(chǎn)能降低的措施

4.1有計劃解體檢查、清洗真空系統(tǒng)，保證水環(huán)式真空泵處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。避免因結(jié)垢、結(jié)疤原因影響設(shè)備運(yùn)行性能，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

4.2及時更換濾布、濾板、橡膠套和內(nèi)螺紋缸套等損壞的配件，防止因漏氣導(dǎo)致浪費(fèi)能源，影響過濾機(jī)的過濾效果，達(dá)到穩(wěn)定生產(chǎn)，節(jié)約能源目的。下圖為濾板、膠套和缸套連接事體圖。

4.3.建立長效、科學(xué)的化學(xué)清洗制度。根據(jù)氫氧化鋁結(jié)疤的特點(diǎn)，使用液堿配水調(diào)配成240g/l左右的化學(xué)清洗液，加熱到100攝氏度左右，進(jìn)行逆向、循環(huán)清洗8小時-10小時，徹底融化管路流程和濾布上的氫氧化鋁結(jié)疤，恢復(fù)過濾機(jī)原有功能。進(jìn)而達(dá)到高效節(jié)能的目的。

4.4利用臨近沸騰的熱水清洗清除粘附在濾布和濾板上的草酸鈉。用熱水循環(huán)清洗4小時就可以完全融化掉析出的草酸鈉結(jié)疤，保持濾布和濾板的透氣性，保證立盤過濾機(jī)有良好的固液分離功能。

4.5控制好分解末槽溫度在合理范圍內(nèi)；保證固含在750克/升—900克/升之間。固含過高，濾液產(chǎn)能不足；固含太低，濾餅產(chǎn)能不足。

4.6錐形母液槽的液封槽液位不能低于母液進(jìn)料管最高位置，保證母液能封住每根母液管管口，防止真空泄漏，影響產(chǎn)能。見圖3

圖3（立盤過濾機(jī)錐形母液儲槽內(nèi)的液封槽側(cè)面圖）

4.7保證立盤過濾機(jī)進(jìn)料量充足。影響立盤進(jìn)料量的因素有兩個，一是進(jìn)料管徑；二是管路上的控制閥。要保持進(jìn)料量充足，必須保證管路內(nèi)無結(jié)疤和相關(guān)控制閥開關(guān)正常。方法就是循環(huán)化學(xué)清洗進(jìn)料管道和及時更換有故障的控制閥。

4.8要保證立盤過濾機(jī)的產(chǎn)量，還必須保證立盤盤面的浸沒率。立盤過濾機(jī)最大浸沒率為52%。

4.9立盤過濾機(jī)固液分離后，濾餅務(wù)必準(zhǔn)確卸到晶種槽內(nèi)。如果濾餅無法卸到晶種槽內(nèi)，就會返回半月槽，會導(dǎo)致濾餅增厚、過濾機(jī)載荷增大、過濾效果降低和增加能耗等不良后果。

4.10對立盤過濾機(jī)刮刀進(jìn)行革新改造。用普通鋼材制作的刮刀替代原有不銹鋼材質(zhì)的刮刀，不僅徹底改變了原有刮刀調(diào)整困難和費(fèi)用昂貴的問題，并且更換方便維護(hù)簡單。從此以后再也不用購買刮刀備件，再也沒有出現(xiàn)因刮刀變形導(dǎo)致過濾機(jī)濾板損壞的事故出現(xiàn)。穩(wěn)定了生產(chǎn)，降低了成本。下圖為改造后的立盤過濾機(jī)刮刀圖片。

見圖4

圖4（立盤過濾機(jī)卸料刮刀改造圖）

4.11 精細(xì)化操作，嚴(yán)格控制好氫氧化鋁粒度，保證氫氧化鋁種子的粒度在合理范圍內(nèi)。

5 科學(xué)維護(hù)、技術(shù)創(chuàng)新創(chuàng)效益。

（1）立盤過濾機(jī)產(chǎn)能降低的問題得到有效的解決，基本能恢復(fù)到立盤過濾機(jī)的設(shè)計產(chǎn)能，獲得很好的效果。具體效果見圖5和表3：

表3（影響立盤過濾機(jī)產(chǎn)能原因消除后的運(yùn)行數(shù)據(jù)）

圖4（立盤過濾機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)行盤面圖片）

（2）通過技術(shù)改造和創(chuàng)新，達(dá)到增產(chǎn)不增設(shè)備的目的，僅真空泵和空壓機(jī)的投入就減少80多萬元；

（3）通過現(xiàn)場備件改造，徹底取消了不銹鋼刮刀的購買，按3年更換一次的頻率，僅刮刀這一項(xiàng)就節(jié)省24萬元/年。

6 結(jié)束語

立盤過濾機(jī)做為氧化鋁廠重要的固液分離設(shè)備，要保證其高效高質(zhì)運(yùn)行，不僅要了解設(shè)備、還要學(xué)會科學(xué)維護(hù)維修設(shè)備，更重要的是要學(xué)會創(chuàng)新改造，讓設(shè)備更加高效經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行，達(dá)到節(jié)能降耗、降本增效的目的。

[注釋]本文參考自《高德福林立盤真空過濾機(jī)使用手冊》及內(nèi)部技術(shù)資料。

[作者簡介]1.陳家術(shù)，廣西華銀鋁業(yè)有限公司氧化鋁廠職員。2.覃衛(wèi)東，廣西華銀鋁業(yè)有限公司氧化鋁廠職員。廣西德保533700。