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拜耳法低温管道化溶出工艺技术改造研究

作　者: 李秀江
导　师: 朱军; 贾元平
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 冶金工程
关键词: 拜耳法氧化铝管道化溶出器技术改造
分类号: TF821
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

近年来氧化铝生产技术不断进步,在我国拜耳法和烧结法工艺并举。溶出工序是拜耳法生产的关键工序,其生产能力的大小和指标的好坏直接影响到产量规模、生产成本和产品质量。本文结合工程实践论述了中国铝业公司山东分公司拜耳法低温管道化溶出工艺技术改造的关键问题。管道化溶出技术改造的重点是管道化预热器、保温罐、自蒸发器及乏汽闪蒸罐的提产及节能改造,配套设施矿浆槽、进料泵、稀释槽、稀释泵及自动化控制等的相应改造。本研究在热平衡计算和分析考察实际运行情况的基础上,确定了管道化溶出器的改造内容,得到了改造后管道化溶出器的设备配置及相关技术数据。溶出技术改造采用增加三套管预热器长度、增加换热面积及配套设备改造,提高管道化产能。改造后,保温罐系统,保温脱硅时间延长,溶出液A/S得到提高,有利于稳定产品质量；自蒸发器系统,自蒸发面积大大提高,有利于乏汽的充分利用；乏汽闪蒸罐系统,冷凝水进行三次闪蒸,蒸汽热能得到更加充分的利用,与自蒸发器配合使用后,冷凝水余热得到充分利用,蒸汽消耗大幅降低,提高了经济效益。同时,通过对三套管预热器溶出自动控制系统的技术改进和应用,整个系统的自动化控制水平大大提高,作业环境得到改善,对于稳定生产和优化指标大有益处。经工程实践,改造后的管道化溶出器在低温拜耳法生产上应用效果良好,为中铝山东分公司今后的扩产改造打下了坚实的基础,为降低低温拜耳法氧化铝生产成本具有重要的意义。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
1 文献综述  9-21
  1.1 氧化铝工业  9-11
  1.2 铝土矿资源  11-12
    1.2.1 世界铝土矿概况  12
    1.2.2 我国铝土矿概况  12
  1.3 氧化铝生产方法  12-13
    1.3.1 拜耳法  13
    1.3.2 烧结法  13
    1.3.3 联合法  13
  1.4 拜耳法生产氧化铝  13-15
    1.4.1 拜耳法生产氧化铝的基本过程  13-14
    1.4.2 拜耳法生产氧化铝方案分类  14
    1.4.3 拜耳法生产氧化铝主要特点  14
    1.4.4 溶出技术发展过程  14-15
  1.5 管道化溶出  15-17
    1.5.1 国内外管道化溶出器  16-17
    1.5.2 管道化溶出的主要影响因素  17
  1.6 氧化铝生产企业  17-19
    1.6.1 国外主要氧化铝生产企业  17-18
    1.6.2 我国氧化铝生产企业  18-19
  1.7 中铝山东分公司氧化铝生产简介  19
  1.8 本研究的主要内容和目的  19-21
2 技术改造方案的提出  21-31
  2.1 低温拜耳法生产工艺  22-27
    2.1.1 溶出工序  22-23
    2.1.2 精制工序  23-24
    2.1.3 分解工序  24-26
    2.1.4 蒸发工序  26-27
  2.2 工艺改造的必要性  27-28
    2.2.1 充分利用国外矿产资源  27
    2.2.2 创造规模效益  27
    2.2.3 积累生产经验  27-28
    2.2.4 多元发展需要  28
    2.2.5 企业生存发展的需要  28
  2.3 管道化溶出技术的特点  28-30
    2.3.1 热耗低  28-29
    2.3.2 投资少  29-30
    2.3.3 操作维护简单  30
  2.4 工艺改造主要内容  30-31
3 管道化溶出器热平衡计算  31-37
  3.1 计算条件  31
  3.2 新蒸汽量的计算  31-32
    3.2.1 加热用新蒸汽  31-32
    3.2.2 溶解用新蒸汽  32
  3.3 自蒸发器乏汽量  32-34
    3.3.1 自蒸发器蒸水量  33
    3.3.2 新蒸汽冷凝水乏汽  33-34
    3.3.3 乏汽冷凝水二次乏汽量  34
  3.4 乏汽加热段矿浆温度计算  34-36
    3.4.1 各级预热乏汽量  34-35
    3.4.2 各级预热温度  35
    3.4.3 预热后各级物料出料温度  35-36
  3.5 热量收支  36
  3.6 小结  36-37
4 管道化溶出器设备选型  37-49
  4.1 设备现状  37-39
    4.1.1 矿浆槽  37
    4.1.2 管道化进料泵  37-38
    4.1.3 管道化溶出器  38-39
  4.2 设备选型  39-47
    4.2.1 矿浆槽的选择  39-40
    4.2.2 管道化进料泵的计算与选择  40-41
    4.2.3 管道化预热器的计算与选择  41-43
    4.2.4 保温罐的选择  43
    4.2.5 自蒸发器的计算与选择  43-45
    4.2.6 酸洗系统的设计  45-46
    4.2.7 设备配置表  46-47
  4.3 小结  47-49
5 技术改造方案的工业实践  49-51
  5.1 改造后运行情况  49-50
  5.2 改造后效益  50-51
6 结论与建议  51-53
  6.1 结论  51
  6.2 改进建议  51-53
参考文献  53-57
致谢  57-59
附录  59

拜耳法低温管道化溶出工艺技术改造研究

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