【摘 要】 文章通過對氧化鋁廠壓煮器加熱管束的加熱管結(jié)構(gòu)、管夾的改進，降低管束泄漏的可能性，提高結(jié)疤清理的效果，以便提高溶出器的運轉(zhuǎn)率和生產(chǎn)效率。

【關(guān)鍵詞】 壓煮器；管束；結(jié)疤；管束泄漏；管夾；防沖管；防磨鐵

壓煮器是氧化鋁廠壓煮溶出系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。壓煮器的結(jié)構(gòu)形式如圖1，其工況溫度270e，壓力5.8MPa。料漿進入壓煮器，在壓煮器內(nèi)停留一段時間后，通過加熱管束對料漿進行加熱溶出。壓煮器在多年的使用中一直存在著這樣或那樣的問題，雖幾經(jīng)改進，但局部結(jié)構(gòu)存在的問題仍對溶出器的整體運轉(zhuǎn)產(chǎn)生一定的影響。

1 壓煮溶出器存在的主要問題

通過這些年對壓煮器的設(shè)計、使用和檢修經(jīng)驗的積累，目前的壓煮溶出器主要存在以下幾個問題。

1.1 結(jié)疤清理困難

鋁礬土礦漿在高溫高壓下反應(yīng)，與加熱管壁接觸極易生成結(jié)疤，而且該種結(jié)疤十分堅硬，結(jié)疤沿管壁連接成片，尤其是管夾板部位，結(jié)疤連成大塊，清理十分困難。

1.2 管束磨損泄漏頻繁

由于加熱管束大部分由直管組對焊接而成，這樣它焊口多，因其焊接質(zhì)量要求高，盡管以前在制作過程中采取了種種保證措施，但在礦漿顆粒的高速沖刷下，管壁、焊點磨薄泄漏事故時有發(fā)生，造成停車檢修直接影響壓煮器的運轉(zhuǎn)率。

2 改進措施

鑒于以上原因及這些年在設(shè)計、施工、檢修中發(fā)現(xiàn)的問題，通過對產(chǎn)生各種問題原因的分析，總結(jié)出以下幾種措施對提高壓煮器的運轉(zhuǎn)率能起到比較顯著的效果。

2.1 減少管夾數(shù)量

由以前的每排5對管夾減少為每排3對管夾。這樣，每一排減少2對管夾就減少了管夾與礦漿的接觸面積，也就減少了結(jié)疤的產(chǎn)生量。但是減少管夾數(shù)量可能會導(dǎo)致加熱管束的穩(wěn)定性得不到保證，如：在加熱蒸汽產(chǎn)生振動及礦漿攪拌過程中料漿沖擊管束產(chǎn)生晃動而破壞焊縫并產(chǎn)生泄漏。為解決這一問題，采用圖2中b的管夾結(jié)構(gòu)代替圖2a的管夾結(jié)構(gòu)，圖2b中采用雙排螺栓固定就很好的起到了加強穩(wěn)定性的作用（圖中t1>t，保證雙排螺栓的開孔、安裝及滿足管夾的受力）。

2.2 采用大彎曲半徑彎管和減少加熱管的焊縫

圖3a是原加熱管束鋼管的連接圖，它是由三通-短節(jié)-彎頭-格柵組成的結(jié)構(gòu)，必須經(jīng)過3次焊接。改進后的連接結(jié)構(gòu)如圖3b，它是由三通-彎管-格柵組成的結(jié)構(gòu)，只需2次焊接即可，若采用圖3b的結(jié)構(gòu)，在制造過程中減少了一道焊接工序，也就能使焊縫泄漏的機率降低，對提高壓煮器的運轉(zhuǎn)率很有好處。用d的結(jié)構(gòu)代替c的結(jié)構(gòu)也能起到同樣的效果。

2.3 進料口蒸汽管及橫連管改進

進料口附近的管束由于最靠近進料口，因此，物料對此處管件、構(gòu)件的沖刷磨損最為嚴重，為保護該處管件，減緩承壓件的損傷，可采取以下措施來解決：

（1）靠近進料口的豎蒸汽管加合適尺寸的防沖管，且在防沖管外表面噴涂一層耐磨陶瓷。防沖管采用無縫鋼管套在進料口附近四根連接豎蒸汽管外，且用電焊焊牢，這樣大大減小了豎蒸汽管的磨損。彎頭部分亦同樣加套管保護。

（2）橫連接管上加防磨鐵及噴涂一層耐磨陶瓷，防磨鐵采用合適角鋼蓋于進料口處四排格柵頂部上橫連管上方的來料方向，且電焊焊牢，同時，降低進料口處四排橫連管的位置，以增大橫連管與進料口距離，減小管件沖刷磨損。

2.4 吊掛裝置故障

如圖4壓煮器內(nèi)上環(huán)管是由4根吊掛裝置吊掛于壓煮器殼體頂端，由于上環(huán)管與各加熱管束相連，因此，吊掛裝置實際上承受很大的載荷。鋁廠技術(shù)人員在檢修時發(fā)現(xiàn)吊掛裝置上的螺桿頂彎，甚至吊掛銷被剪斷的情況。主要原因是由于結(jié)疤嚴重，管束下部與壓煮器器壁結(jié)為一體，管束熱膨脹向上伸長。

由于吊掛裝置長度固定不能改變，此時溶出器罐體熱膨脹伸長量不及管束伸長量大，上部空間減小，導(dǎo)致螺桿受壓變彎，甚至吊掛銷被剪斷，這對壓煮器的運行是個極大的隱患。解決此問題，可采用如圖4b結(jié)構(gòu)，螺桿與吊耳兩段分離，螺桿改為T形螺栓，與吊耳滑動配合，整個吊掛裝置可自由伸縮。這樣保持了安裝時長度自由調(diào)整的特點。同時，加熱管束整體膨脹，T形螺栓承受壓力時，T形螺栓整體能自動縮短。徹底消除了管束熱膨脹對T形螺栓的破壞，對管束也起到保護作用。

3 結(jié)語

綜上所述，可以在保證穩(wěn)定性的情況下，盡可能的減少管夾的數(shù)量；在制造允許的條件下，盡量選用大彎曲半徑的彎管；管束盡可能的采用整體無縫鋼管來減少焊縫；磨損快的部件可通過增加防磨鐵或防沖管來增加管束的壽命；改進吊掛裝置的結(jié)構(gòu)來調(diào)整加熱管束由于熱膨脹而產(chǎn)生的影響。以上各種措施對提高壓煮器的運轉(zhuǎn)率都能起到較好的效果。經(jīng)中國鋁業(yè)山西分公司運行后，結(jié)疤大大減少，管束磨損也大大減少，泄漏事故的發(fā)生率也大大降低。

參考文獻

[1] 成大先.機械設(shè)計手冊[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2002