浓相输送方式下铝电解槽缺料原因及处理方法

浓相输送方式下铝电解槽缺料的原因及处理方法摘要：在铝电解生产中电解槽缺料对电解正常生产带来很大的影响，它不仅直接影响电解铝的生产，同时还对净化生产带来极大地安全隐患。因此，针对这一现象发生的主要原因进行的分析，并对比超浓相输送方式，提出相应的有效措施，从而达到延长管线的使用期限、提高供料的效率、降低电解槽效应频发等目的。

关键词：铝电解供料浓相输送超浓相输送

一、前言

在铝电解生产中，电解净化的作用首先主要是供氧化铝粉（以下简称供料）包括新鲜氧化铝和载氟氧化铝、再者就是烟气净化处理，但对电解生产而言，供料工作是其非常重要的环节之一。尤其，在大型预焙槽生产中，难以使用人工加料，供料的好坏直接决定着产出铝的品质。由于浓相输送是一个压缩空气动力输送的过程，其中任何一个关节出问题，都会导致电解生产出现缺料现象。所以，杜绝缺料是电解槽供料过程中的主要问题。针对这一问题，并结合实际生产，分析原因。

二、分析

1、现状分析：以某公司第二系列铝电解净化车间为例，该公司有三条铝电解系列生产线，占地面积195公顷，该净化车间负责电解第二个系列262台电解槽的供料及烟气处理工作。该车间采用浓相输送方式供料，供料系统管线分布示意图如图一：

该浓相系统地域分布较广，占地面积约4万m2，管线分布密集，

管线总长度长累计可达4000m，溜槽数量较大，总长度累计可达1200m，经多年使用，极易导致系统出现漏料现象，如未及时发现或未及时处理，将直接影响供料，导致电解槽缺料现象的发生。

2、缺料原因分析：

（1）管线破损易漏料。管线及设备各软连接处由于长期使用，加之含氟氧化铝比新鲜料（新鲜氧化铝）对管线和各软连接的磨损程度高，各项耗材寿命减少，破损漏料的可能性大大增加，导致电解槽上部槽料箱，易出现缺料现象；

（2）物料因素影响氧化铝粉输送时长。浓相输送物料成分主要是干法净化反应后产物：载氟氧化铝和新开启电解槽生产所需的新鲜氧化铝。新鲜氧化铝经过干法净化，吸收烟气后生成载氟氧化铝，它的颗粒粒径平均值仅为55μm左右，几乎为粉末状。这样的物料黏度大，其流动性与砂状氧化铝相比下降很大，对于浓相输送而言，输送能力将大打折扣，从而导致输送时间过长，无法及时为缺料电解槽加料；

（3）设备故障。a、电解槽上不槽料箱的料位计灵密度较高，稍有料覆盖电解槽就会显现高料位，极易与新加满高料位相混淆，导致漏加；b、如遇到冬天电磁阀极易受冻不工作，导致电解槽不下料，无法顺利供料。

三、浓相与超浓相物料输送方式的对比

在铝电解生产实践中，氧化铝输送技术大多采用超浓相输送方式，超浓相以输送溜槽为主，其被沸腾板分成上下两层，下层为气

室，上层为料室，其上部间断设有排风及过滤平衡柱。风机的低压风在气室中通过沸腾板均匀地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成一种近似流体的状态，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，如图中的h1、h2、h3推动物料向料柱低的方向流动，最终流至电解槽中，从而完成氧化铝粉的输送任务。如图二：

两种物料输送方式优缺点比较：

浓相输送（1）浓相输送地域分布较广，可以因地适宜的布设管线，但管线越长，漏料点出现的几率就越大；（2）浓相输送所用管线，内设套管，易发生堵塞现象，大大降低了物料输送的能力；（3）浓相输送所用到的设备较多，分布广，维修工作量大，输送速度较高，管线磨损程度自然增大。

超浓相输送（1）超浓相输送则要求地域较小，管线分布更是有严格的技术要求，漏料点易发现，可以即时处理；（2）超浓相输送使用的是输送溜槽加料，不需要用压缩空气作为动力，输送速度低，因而溜槽磨损较小；（3）超浓相系统主要设备就是风动溜槽和离心风机，其机械设备少，维修工作量小，总体供料时长短。

与超浓相输送方式相比，浓相输送方式的特点：分布地域广，使用设备多，维护成本高，对操作人员要求高、且输送时间长等。通过对以上特点的分析，得出如何处理铝电解槽缺料问题。

四、缺料问题的处理

1、在浓相输送工艺流程中，物料到达输送管线前应多设置除渣装置：在各段溜槽连接处、管线连接处也设置该装置，就能解决渣质对物料流态化形成的影响，保持管线的通透性，最大程度降低管线的磨损程度。

2、压缩空气喷吹：为防止物料输送时粉末粘着在沸腾板上，影响物料输送时沸腾板的透气性，在每个班接班后，系统下料前，用压缩空气喷吹溜槽1～2 min，有意想不到的效果。

3、人为因素处理：

（1）净化操作人员的职业操守：净化职工严格遵守劳动操作规程，定时清理除渣箱，保持供料系统的通透性，降低管线中杂质的含量，从而减轻管线的磨损程度；

（2）现场供料操作人员的敬业程度：每个工区供料结束后，都应逐一巡视槽料箱、管线，确保无缺料、漏料情况；

（3）检修人员的负责程度：a、检修更换管线时，务必将管线密封工作做好，并在检查袋滤室箱体内的铁饼子动作情况后，做好滤袋箱体的密封工作；b、冬季电磁阀的及时维修与更换，确保供料的顺利进行；

（4）浓相操作人员的plc系统熟悉程度：通过对新进员工的各项培训，及导师带徒活动，使其早日熟练plc系统的使用，以及供料工区和电解槽槽号的对应情况，确保准确无误的供料；

（5）组织新老员工，定期学习与培训，在确保自身安全的情况

下，不断提升操作技能。

五、结论

铝电解槽供料工作，是完成铝电解工艺的重要组成部分，净化操作人员只有在充分掌握供料系统的工作原理，才能举一反三，窥一斑而知全豹，熟知设备原理、供料管路，做到精操作、勤巡视，发现问题迅速判定原因，解决电解槽缺料的问题，达到快速恢复系统的目的，从而保证电解生产的平稳运行。而对于浓相或超浓相两种输送方式各有其优缺点，究竟二者谁更适合电解槽的物料输送，还得因地适宜，值得我们不断的探索。

参考文献：

[1]张宝业.氧化铝超浓相输送系统供料状态不稳定原因分析及对策.甘肃冶金.2005.6

[2]田翔.氧化铝浓相输送过程的两相流建模及参数测量问题的研究.硕士学位论文.2007.5

[3]李晓斌，袁占亭，杨智.氧化铝浓相超浓相贮运自动控制系统的研制.甘肃工业大学学报. 1999.3