电解铝的氧化铝输送技术

电解铝的氧化铝输送技术
铝电解生产工艺是采用碳热还原法，工业规模上用于炼铝的直接还原法原理是AL23＋3C＝2AL＋3CO。

碳热炼铝法是用纯氧化铝或直接用含铝的矿石作原料，辅助氟化盐作为溶剂，将氧化铝的熔点降低到950℃以下，固体氧化铝在溶液中变成离子状态，然后通以直流电将铝离子置换出来形成液体铝液沉积在电解槽阴极上。

当铝液达到一定量后，定期用真空抬包吸出。

目前国内烟气净化氧化铝输送有4种技术：小车输送技术、浓相管道输送技术、超浓相输送技术、斜槽输送技术。

一、技术现状
1小车输送技术净化后的氧化铝（载氟料）经过氟盐配比后，定量加入到输送小车料斗内，然后输送小车将配比后的氧化铝运输到指定的电解槽墙壁料箱内。

该技术（日本椿木）国内主要用于贵州铝和青海铝。

该技术的主要优点在于氧化铝添加是单车单槽，氟盐配比精度高、能耗小、操作简单。

但由于引进技术自动化程度相当高，故障出现后很难判断和排除；行走轨道暴露在高粉尘环境中，运行一段时间后轨道、接头、行走机构等磨损严重。

该产品是70年代技术，目前已不再生产，故后期维修备件无法购进，只得采用国产替代。

2浓相管道输送技术浓相输送系统大致可分为供料系统和转运系统，其主要设备由料仓、压力容器、涡流受料器、输送管道、各种电控元件、压缩空气管网、风动溜槽等组成。

载氟氧化铝从载氟料仓仓底的出口汇集到主溜槽中进入压力容器内，通过输送管道送往电解槽中间料仓中，当槽系列到预先设定的加料时间时，系统自动选择压力容器给槽系列加料，加料时先从第一台电解槽料箱开始，然后按顺序依次往后加料。

每个系列最后两台电解槽装有料位计，待安装在每个槽系列的最后的料位计发出高料位后终止给该槽系列加料。

该技术主要技术优点是自动化程度高，只须配备少量操作人员、适应性能强。

不管是砂状氧化铝还是粉状氧化铝均可使用。

但由于输送动力是高压风（0.5Mpa以上），氧化铝粉的硬度很高，将无法避免在输送过程中对浓相内管及外管的磨损以及管道的泄漏，管道中途没有排气装置，含尘空气直接排到电解
槽中，且流速相当高，造成电解槽中的物料大幅飞扬，环保效果较差，能耗也相当大。

该产品是80年代技术，90年代中期基本不再采用。

3超浓相输送技术超浓相（平槽）输送是利用物料在流态化后转变成一种固气两相流体。

再根据流体动压能和静压能转化原理，使物料在输送槽内进行输送。

输送槽被透气板分成上下两层，下层为气室，上层为料室，在料室上部间断设有排风及过滤平衡料柱。

风机的低压风在气室中通过透气板均匀分布在上层中的氧化铝床层中，使其均匀地流态化，穿过氧化铝层的风则由平衡料柱排出。

经过流态化操作的氧化铝床层转变为一种流体，这样，供料仓内氧化铝的势能就能向流动方向传递，并形成压力梯度，其表现形式就是在各平衡料柱中形成不同高度的氧化铝料柱，推动物料向料柱低的方向流动。

超浓相输送系统由风机、筛子、料仓内出料溜槽、调压阀、输送溜槽、平衡料柱，定容器，控制盘等主要部件构成。

载氟氧化铝从载氟料仓仓底的出口和氟盐粗配后汇集到主溜槽中进入超浓相输送系统，通过输送溜槽送往电解槽中间料仓中，当槽系列到预先设定的加料时间时，系统风机自动运行给槽系列加料，加料时先从第一台电解槽料箱开始，然后按顺序依次往后加料。

每个系列最后两台电解槽装有料位计，待安装在每个槽系列的最后的料位计发出高料位后终止给该槽系列加料。

该技术的主要优点是送料定量准确，较高的物料浓度（＞0.8t／m3），物料流速慢且平稳，可减少设备磨损延长设备使用寿命；该系统可独立完成输送并形成一套完整的封闭系统，全部系统运行中无振动，泄漏量小；由于是水平安装，基建费用小，适合于空间有限且距离较短的厂房输送。

但该技术对设备安装精度、风力和物料要求较高，稍有不符，物料就无法行走或行走相当慢；由于输送动力完全靠风力推动，系统中得配备大功率风机多台，设备运行费用较高，能耗大，目前该技术采用的厂家主要是一些小铝厂或短距离厂房。

4斜槽输送技术斜槽输送与超浓相输送在设备配置上基本相似，但在原理上却完全不一样，一个是靠风力推动前进，而另一个却是靠重力作用前进。

斜溜槽必须有一定的斜度，以往斜槽输送所采用的斜度大都在20（3.5％）以上。

若想使氧化铝流得更远，只有设法减小氧化铝的壁磨擦角和内磨擦角。

当通过透
气板向氧化铝均匀地通入空气，并达到一定量时，氧化铝的壁磨擦角和内磨擦几乎可降至零度。

这时溜槽的布置角，只要很小就可使氧化铝流动，斜槽就是根据这一原理设计的。

溜槽输送技术，具有充分利用物体重力进行输送，输送量大，距离较远，能耗小；设备寿命长、安装简单、维护量小、氧化铝粉破损小、对物料要求不高等特点，目前普遍被应用。

但由于溜槽安装必须具有一定的角度，要求必须有较大的空间，同时也就增大了设备投资。

近几年来经过国内广大专业技术人员的技术攻关，有效地解决了氧化铝的壁磨擦角和内磨擦角，安装角度由过去的20下降到了目前的1～1.20左右，设备投资费用也减少很多，目前斜溜槽技术仍然是广大电解铝厂首选的氧化铝输送技术。

二、未来技术发展须注意的几个问题
在电解铝行业所需的最大原材料是氧化铝，目前我国电解铝产能达到了800万吨，需要向电解槽输送的氧化铝就为1600万吨，如何保证如此之大的物料畅通、环保、低投入地输送，是目前我国电解铝行业需要进一步研究的课题。

1进一步实现节能降耗进一步研究减小氧化铝的壁磨擦角和内磨擦角，充分运用氧化铝自身重力运行，并减少设备投资费用。

2提高输送时的环保效果解决沿途管道和溜槽的泄漏和废气的收集治理问题。

3提高单位时间内的输送能力单位时间内输送能力的提高，不但可减少设备运行磨损和运行费用，同时满足今后大容量电解槽（350KA以上）所需的氧化铝。

4利用微机、网络技术，提高现代化监控管理水平
随着微机、网络技术和现代通讯技术的不断进步和大型现代企业对管理水平的要求不断提高，对新设计的大型现代化电解铝厂，建立一个集财务资源、人事资源、物流分析、生产过程监控、设备状态监测管理等功能的综合管理网络平台，是十分必要的。

5提高超浓相输送距离超浓相技术具有一些其它技术无法比拟的优点，具有较广泛的发展前景，今后该技术必须解决长距离输送和适应多种氧化铝这两大难题。