蔣 干

（中國鋁業(yè)股份有限公司廣西分公司氧化鋁廠，廣西 百色 531400）

氧化鋁在生產(chǎn)中能源損耗相對(duì)較多，尤其是在使用堿法生產(chǎn)氧化鋁時(shí)，會(huì)因?yàn)檎羝O(shè)備導(dǎo)致能耗的不斷增加，而高壓溶出作為蒸汽設(shè)備使用中較為重要的一種形式，因受到設(shè)計(jì)、安裝、材料及運(yùn)行等方面的影響，很容易導(dǎo)致溶出率降低，不僅影響最終氧化鋁的產(chǎn)量，還會(huì)帶來較大的熱能損耗。為此，需要對(duì)高壓溶出系統(tǒng)實(shí)施優(yōu)化處理，在保證溶出率的同時(shí)，降低能源損耗，提高氧化鋁產(chǎn)量和質(zhì)量。

1 溫度對(duì)氧化鋁生產(chǎn)的影響

氧化鋁在生產(chǎn)過程中需要實(shí)行高壓加溫，但加溫后的氧化鋁中含有的元素會(huì)發(fā)生不同程度的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生化學(xué)沉淀物，這些沉淀物一旦大量附著在容器設(shè)備表面，會(huì)直接影響容器設(shè)備的熱傳遞性能，進(jìn)而影響溶出反應(yīng)效果[1]。

2 影響氧化鋁冶煉效率的因素

2.1 蒸汽壓力與溫度不符

要想提升氧化鋁冶煉效率，降低能源損耗，就需要對(duì)蒸汽壓力和溫度予以科學(xué)控制，注重兩者的適宜性，這樣才能發(fā)揮出蒸汽機(jī)的性能，提升氧化鋁生產(chǎn)效率。溫度是影響氧化鋁生產(chǎn)的主要原因，據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)可知，氧化鋁生產(chǎn)中，溫度每升高10℃左右，氧化鋁的生產(chǎn)效率會(huì)加快近一倍的速度。在高壓溶出中，要求氧化鋁生產(chǎn)的蒸汽壓力控制在5.6MPa～6MPa之間，溫度控制在275℃～285℃之間，如果超過或達(dá)不到規(guī)定的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)出現(xiàn)能源損耗問題，進(jìn)而降低生產(chǎn)效率，加大損失的形成。

2.2 料位未達(dá)標(biāo)

在冶煉過程中，礦漿的中斷會(huì)導(dǎo)致料位下降，無法達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，并伴隨著一系列危險(xiǎn)問題的產(chǎn)生。首先，料位下降會(huì)使礦漿在加熱過程中無法按照原定要求進(jìn)入到加熱管束中，這使得加熱管束在運(yùn)行中產(chǎn)生較大磨損力，造成破裂危險(xiǎn)的產(chǎn)生，降低使用安全。其次，高壓加熱過程中，由于受熱不均，使得加熱管束內(nèi)外壓強(qiáng)發(fā)生較大的變化，當(dāng)壓強(qiáng)過大時(shí)，會(huì)直接引起加熱管束爆裂問題，造成爆炸事故。最后，料位下降使礦漿與蒸汽接觸面逐漸縮小，加熱時(shí)間會(huì)相對(duì)減少，在溫度不變的情況下，蒸汽含量會(huì)有所增加，這不僅降低了生產(chǎn)效率，也會(huì)帶來資源與能源的大量損耗。

為此，在氧化鋁冶煉生產(chǎn)過程中，有必要對(duì)溫度與壓力值實(shí)行科學(xué)管控，從而在保證設(shè)備系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，降低資源浪費(fèi)，提高溶出率，保證生產(chǎn)效率，幫助企業(yè)獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 攪拌裝置運(yùn)行異常

攪拌裝置在運(yùn)行中如果出現(xiàn)問題，如磨損嚴(yán)重、損壞故障等，會(huì)縮小礦漿與蒸汽的解除面積，造成氧化鋁生產(chǎn)中出現(xiàn)受熱不均或溫度不達(dá)標(biāo)的情況，進(jìn)而降低生產(chǎn)效率。

因此，要對(duì)攪拌裝置的運(yùn)行情況進(jìn)行掌握，并采取合理的加固處理措施，如利用實(shí)心部分替換攪拌設(shè)備中的空心部分等，維護(hù)攪拌設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，避免故障問題的發(fā)生，提升養(yǎng)護(hù)率與生產(chǎn)效率。

2.4 管道結(jié)疤

間接加熱、管道內(nèi)外部加熱過程中很容易出現(xiàn)結(jié)疤情況。這是因?yàn)樵谏a(chǎn)過程中，由于酸洗時(shí)間較長，料漿在加熱和傳輸過程中依附在管道表面，且長時(shí)間得不到有效清洗，最終產(chǎn)生結(jié)疤現(xiàn)象。結(jié)疤問題的出現(xiàn)會(huì)降低管道的熱傳導(dǎo)系數(shù)，減弱溫度供應(yīng)效果，進(jìn)而造成較大的汽耗問題。據(jù)實(shí)際檢測數(shù)據(jù)可知，1mm左右的結(jié)疤會(huì)使熱傳導(dǎo)效率降低約一半以上。因此，需要對(duì)管道結(jié)疤實(shí)施有效清理。定期開展清洗工作，做好酸洗處理，避免管道發(fā)生結(jié)疤問題。對(duì)于一些結(jié)疤較為嚴(yán)重的管道，可通過高壓水酸洗等方式予以處理，提高管道熱傳導(dǎo)性能。

2.5 加熱冷凝水堆積

對(duì)于間接加熱溶出罐，經(jīng)常會(huì)存在冷凝水堆積過多的情況，這會(huì)影響蒸汽與料漿的接觸，縮小接觸面積，降低蒸汽加熱效果，最終阻礙氧化鋁生產(chǎn)作業(yè)的進(jìn)行。為此，需要定期實(shí)施冷凝水疏水處理，改進(jìn)管道的運(yùn)行質(zhì)量，確保冶煉溫度要求在規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。為讓冷凝水及時(shí)排出，可在排放管道增加旁路調(diào)節(jié)閥，當(dāng)自動(dòng)疏水閥故障時(shí)，可以通過調(diào)節(jié)閥排放冷凝水。日常維護(hù)中，要對(duì)冷凝水水位計(jì)實(shí)行檢查，及時(shí)校驗(yàn)，保證指示準(zhǔn)確可靠。

2.6 不凝結(jié)氣體排放不及時(shí)

溶出罐內(nèi)存在的不凝結(jié)氣體如果不能及時(shí)排除，會(huì)導(dǎo)致罐內(nèi)壓力不斷增加，對(duì)料位帶來較大壓力，而料位的降低則會(huì)直接導(dǎo)致加熱管束無法安全運(yùn)轉(zhuǎn)，增加生產(chǎn)過程中的安全隱患，另外，間接溶出罐內(nèi)，不凝結(jié)氣體排出的不及時(shí)會(huì)直接影響換熱效果，縮小料漿與蒸汽換熱面積，縮短料漿的停留時(shí)間，從而影響加熱溫度，一方面降低生產(chǎn)效率，另一方面直接威脅管道設(shè)施的使用安全，增加設(shè)備零部件間的摩擦阻力，使得故障頻發(fā)。且低料位運(yùn)行，也容易產(chǎn)生罐體的振動(dòng)、晃動(dòng)，造成泄漏。所以設(shè)備運(yùn)行過程中，務(wù)必根據(jù)溶出罐壓力、出料溫度，料位等參數(shù)及時(shí)實(shí)行調(diào)整，定期排放不凝結(jié)氣體。

2.7 不合理操作

在系統(tǒng)操作過程中，工作人員不能對(duì)相應(yīng)參數(shù)或操作方式的變化予以及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化，操作過程中未按照規(guī)范要求步驟進(jìn)行，設(shè)備檢修和維護(hù)工作不及時(shí)，破損零部件或設(shè)備在長時(shí)間磨損下未得到及時(shí)更換和處理，這些問題都會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)過程中存在較大的熱能損耗，進(jìn)而影響氧化鋁生產(chǎn)效率。

系統(tǒng)運(yùn)行中，要求工作人員認(rèn)真落實(shí)崗位責(zé)任制，開展日常巡檢，發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患應(yīng)及時(shí)處理，停車、悶罐，以免造成蒸汽浪費(fèi)：設(shè)立嚴(yán)格合理的獎(jiǎng)懲機(jī)制，對(duì)溶出工序主要消耗的參數(shù)實(shí)行考核、獎(jiǎng)勵(lì)，充分調(diào)動(dòng)職工的積極性。

2.8 閃蒸發(fā)器排氣帶料

閃蒸發(fā)器蒸后會(huì)以二次蒸汽作為主要熱源，實(shí)現(xiàn)溶出罐漿料的預(yù)熱處理，在這一過程中，很容易因節(jié)流孔板磨損嚴(yán)重或脫漏、末級(jí)閃蒸發(fā)器結(jié)晶、溶出罐破損等問題，出現(xiàn)二次蒸汽帶料的情況，進(jìn)而降低二次蒸汽量的使用效果，造成較大的熱能損耗。

3 氧化鋁溶出機(jī)組的節(jié)能措施

3.1 合理規(guī)劃溶出機(jī)組檢修計(jì)劃，保證溶出機(jī)組的使用效率

溶出機(jī)組使用的合理性與否會(huì)直接關(guān)系到氧化鋁的產(chǎn)量高低，為此需要對(duì)溶出機(jī)組實(shí)行科學(xué)管控，減少故障問題的產(chǎn)生，達(dá)到氧化鋁生產(chǎn)目標(biāo)。這就要求工作人員結(jié)合實(shí)際情況制定科學(xué)合理的檢修計(jì)劃，對(duì)溶出機(jī)組展開定期檢查與維護(hù)，降低故障問題的產(chǎn)生。同時(shí)，通過改造必要工藝和設(shè)備，優(yōu)化技術(shù)指標(biāo)等措施，來提高機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)率，降低熱能的消耗。

在檢修過程中，如果發(fā)現(xiàn)泄漏較為嚴(yán)重的溶出管束，要及時(shí)予以更換和處理，避免換熱不均、管道堵塞等問題的產(chǎn)生。同時(shí)還要做好日常清洗工作，增大管束應(yīng)用率，優(yōu)化生產(chǎn)水平。

3.2 做好沖洗工作，注重溶出罐的傳熱性

溶出罐應(yīng)按照每3個(gè)月為一個(gè)周期，實(shí)施一次清洗作業(yè)，并以每4年為一個(gè)周期，完成溶出罐的更換，對(duì)更換的溶出罐實(shí)行檢查，合格后方可應(yīng)用到生產(chǎn)作業(yè)中。再者，對(duì)蒸汽系統(tǒng)的閥門展開檢查，保證關(guān)閉嚴(yán)密性，調(diào)節(jié)閥開關(guān)的靈活、可靠。且增大運(yùn)行中的進(jìn)料量，加大蒸汽、料漿接觸面積，從而提高蒸汽利用率，減少熱能消耗。

3.3 改進(jìn)工藝流程

工作人員需做好系統(tǒng)流程的檢查、梳理、更新與優(yōu)化作業(yè)，及時(shí)找出存在的泄漏位置，并加以改進(jìn)。做好攪拌設(shè)備日常檢修工作，合理把控溫度與蒸汽壓力的變化，確保其在規(guī)定范圍內(nèi)，做好管道清洗，以改善熱傳導(dǎo)性能，降低能耗，增加溶出率，保證氧化鋁的產(chǎn)量。

4 結(jié)語

針對(duì)氧化鋁生產(chǎn)中存在的能耗問題，重點(diǎn)要加大對(duì)蒸汽壓力與溫度的管控，解決溫度不均、壓力不均衡等問題的成因，從而改進(jìn)氧化鋁生產(chǎn)效率，確保其滿足現(xiàn)今生活及生產(chǎn)中對(duì)氧化鋁的各項(xiàng)需求。