上海凯泉泵业集团有限公司氧化铝工艺流程及用泵情况介绍-拜耳法工艺流程图(PPT31页)

氧化铝工艺流程及用泵情况介绍1、由于铝及其合金具有许多优良性能，而且铝的资源又很丰富，铝在地壳中的平均含量为8.7%，因此铝工业自问世以来发展十分迅速。一、氧化铝工业的发展2、当今铝的产量已超过铜而居有色金属之首位，产量仅次于钢铁。2003年世界原铝产量达到2800万吨。3、冰晶石-氧化铝熔体电解仍然是目前工业生产金属铝的唯一办法，所以铝生产包括从铝矿石生产氧化铝以及电解铝两个主要过程。因此随着电解铝的迅速发展，氧化铝也迅速发展起来。我国是铝土矿的资源大国，其主要分布于山西、河南、贵州、广西及山东等省。二、我国氧化铝工业的概况我国原先的的六大氧化铝基地是：山东、郑州、贵州、山西、中州和平果铝厂。目前主要氧化铝厂家见下表。我国的铝土矿特点是高硅低铁，矿石难以溶解，并且成分不均一，因此我国首创混联法工艺流程。混联法工艺流程是使用拜耳法处理低硅铝土矿得到赤泥和铝酸钠溶液，溶液送去净化分解，赤泥则与一部分高硅铝土矿混合烧结成熟料进入烧结法生产流程。2.1我国氧化铝主要生产厂家生产厂家生产方法当前年产量山东铝厂烧结法为主95万郑州铝厂混联法160万贵州铝厂混联法75万山西铝厂混联法165万中州铝厂烧结法为主85万平果铝厂拜耳法85万广西华银铝业拜耳法40万万基铝业拜耳法80万茬平信发混联法100万魏桥铝业拜耳法120万南山铝业混联法100万在建广西华银氧化铝项目二期工程40万；拟建平果铝业三期工程85万吨；拟建洛阳香江万基铝业三期工程40万；在建茬平信发氧化铝二期80万；在建阳泉煤业氧化铝项目40万吨；在建孝义大孝堡40万吨氧化铝项目；在建孝义华庆10万吨氧化铝项目；拟建平陆武圣铝业、关铝等氧化铝项目；在建肥城、晋中铝业氧化铝项目；拟建同德和兴县铝业氧化铝项目等等。2.2在建和拟建的氧化铝项目三、铝矿石的组成成分和性质项目三水铝石一水软铝石一水硬铝石化学分子式Al2O3·3H2OAl2O3·H2OAl2O3·H2O氧化铝含量65%85%85%莫氏硬度2.3-3.53.5-56.5-7密度2.3-2.43.01-3.063.3-3.5三水铝石型铝土矿中的氧化铝最容易被苛性碱溶液溶出，一水软铝石次之，而一水硬铝石的溶出则较难。四、氧化铝的主要生产方法氧化铝的主要生产方法有拜耳法、烧结法和联合法。4.1拜耳法拜耳法是由拜耳提出的，故叫拜耳法。它适于处理低硅铝土矿，全世界90%以上是采用此方法生产的。特点：适合高A/S矿石，A/S＞9流程简单，能耗低，成本低产品质量好，纯度高4.2烧结法烧结法适用于处理低A/S矿石，A/S3—6；流程复杂，能耗高，成本高；产品质量较拜耳法低。4.3联合法联合法主要适用于A/S7—9的中低品味铝土矿，可以兼有两种方法的优点，而消除其缺点，取得比单一的方法更好的效果。五、氧化铝生产基本工艺流程5.1拜耳法拜耳法用于处理低硅铝土矿，特别是用在处理三水铝石型铝土矿时，流程简单，作业方便，其经济效果远非其他方法所能媲美。从拜耳法生产的基本工艺流程，我们可以把整个生产过程大致分为如下主要的生产工序：原矿浆制备、高压溶出、溶出矿浆的稀释及赤泥的分离和洗涤、晶种分解、氢氧化铝分级与洗涤、氢氧化铝焙烧、母液蒸发及苏打苛化等。拜耳法工艺流程图传统碱石灰烧结法工艺流程图5.2串联法工艺流程图5.3六、氧化铝生产的物料及用泵情况6.1氧化铝生产流程中的物料情况Ⅰ类：高磨蚀矿浆浓度在50%以上，固含量高，苛性钠含量高，粘度大。此类浆体主要集中在生料浆制备、熟料烧结、原矿浆制备和Al(OH)3过滤及晶种分解等阶段。Ⅱ类：浆体固体浓度在20-30%的浆体含固量和浆体密度较高，此类浆体主要集中在熟料溶出、赤泥分离及洗涤、赤泥外排、粗液脱硅和硅渣分离等阶段。Ⅲ类：流程当中的过料固体硬度稍软，磨蚀性弱。此类浆体主要是叶滤后的次泥及硅渣分离后的灰渣。Ⅳ类：苛性碱含量在20%以上的浆体含碱浓度高，温度高、对耐腐性和汽蚀性能要求高。浆体氧化铝含量不高，仅有2-3g/l左右，耐磨性不作高的要求。此类浆体主要集中在蒸发阶段。Ⅴ类：没有固含量，没有腐蚀性要求，一般的清水范畴。6.2Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类的浆体输送主要用渣浆泵；Ⅳ类浆体主要用碱泵；Ⅴ类浆体用一般的清水泵或热水泵。6.3渣浆泵又根据结构可分为双壳体和单壳体结构。在选型中，主要依据浆体固含量、苛性碱浓度等几方面来选用不同壳体的渣浆泵：⑴只要固含量100g/l以上的，必须用渣浆泵，且必须为双壳体。大小循环泵因为固含大，700-800g/l，用双壳体。⑵一般ρ＜1.3,几乎不含固体或含固量100g/l以下的，扬程小于50米，用单壳体比较多。稀释泵用单壳体就行了。6.4KD单壳体渣浆泵介绍⑴KD系列单壳体渣浆泵是我公司根据市场需求，综合考虑应用系统的使用特点，针对氧化铝生产工艺中低磨蚀介质的输送而开发研制的轻型渣浆泵。该系列泵型流量范围5～3000m3/h，扬程范围3～110m。⑵KD系列单壳体渣浆泵采用单壳体结构设计，较双壳体结构去掉前后泵壳，过流部件只保留叶轮、后护板和蜗壳，使泵更紧凑、轻便，维修更方便，性价比更高。6.5LRB铝工业流程泵介绍（单壳体结构）⑶KD单壳体渣浆泵常规工作条件为：重量浓度Cw＜20%，介质温度≤110℃，固体相对密度S＜20，固体颗粒d50＜0.05mm。⑴山东双轮集团与贵阳铝镁设计院联合设计的铝工业流程用泵，其产品名称定为LRB铝工业流程泵，主打氧化铝行业，在铝工业中已经占有了较大的市场优势。⑵LRB铝工业流程泵系单级单吸悬臂式离心泵，在低磨蚀情况下适用于氧化铝工业生产工艺中输送固含重量浓度小于35%，含固量100g/l以下的，主要强调耐腐蚀。固体颗粒小于0.5mm，含碱浓度小于350g/l的悬浮液；在有磨蚀情况下可达80℃，最高不超过100℃。⑶LRB铝工业流程泵材料用的是Cr27、HT、QT或铸钢。七、氧化铝行业泵用材料介绍氧化铝行业中，根据腐蚀、磨损情况的不同，对泵的用材也提出了不同要求。含固量在20g/l以下的几乎无腐蚀的工况可以用HT或QT。含固量在20g/l--100g/l的轻微腐蚀的工况可以用低铬材料。含固量在100g/l以上的高温、强碱、高磨损工况必须用KmTBCr27。渣浆泵的过流部件正常配置材料为Cr27,该材料有较好的铸造性能，热处理后硬度可达HRC58～62，有很高的抗磨性和抗高温氧化性，主要用于较大冲击载荷的磨料磨损，就碱性混合液体而言，具有较好的耐腐蚀性，输送介质PH值范围为为5-13，特殊时PH值可达14，Cr27是氧化铝行业中渣浆泵应用最广的材料。八、氧化铝用泵的轴封情况8.1渣浆泵的轴封有副叶轮、填料和机械密封三种轴封形式。鉴于氧化铝厂浆体的温度高，碱性腐蚀大，通常的配置均为机械密封。8.2氧化铝工况的机封可根据需要选用单端面或双端面机封，但现在实际用单端面机封比较多。8.3机械密封材料：氧化铝厂用机械密封中摩擦副（动环、静环）材料选用硬质合金（YG6/YG8），碳化钨硬质合金（YG6、YG8、YG15），具有极高硬度和强度，有良好的耐磨性和抗颗粒冲刷性，具有一定的耐腐蚀性，但不耐盐酸和硝酸腐蚀，机械加工困难，价格高。序号零件名称选用材料替代材料1动环座1Cr18Ni9Ti（321）2Cr132静环座1Cr18Ni9Ti（321）2Cr133弹簧1Cr18Ni9Ti（321）2Cr134弹簧座1Cr18Ni9Ti（321）2Cr135轴套1Cr18Ni9Ti（321）2Cr136机封压盖1Cr18Ni9Ti（321）2Cr137所有螺钉1Cr18Ni9Ti（321）2Cr138辅助密封圈乙丙橡胶9机封腔体KmTBCr27氧化铝厂用机封结构中常用件选用材料8.4机械密封的冲洗外冲洗水尽量采用软化水，也可用自来水，压力≤0.05MPa，保持自然流动不能间断。特别要求轴封水不进入浆体。因为轴封水进入浆体，水从氧化铝流程中排出，主要靠蒸发，能源消耗增加，（据铝厂提供，加入1吨轴封水，就要多消耗0.5吨水蒸气进行蒸发），因此，用户要求轴封处不得加入能进入介质中的轴封水或冷却水。铝厂的机封冲洗水最好一直开着，最好别管轴封水阀门，因为铝厂介质易结晶结垢，让水一直在密封面周围，重新启动时振动小。8.5机械密封的寿命铝厂机械密封在正常使用条件下，保证正常的轴封水量和水压，机械密封寿命约为2000小时（个别工况除外）。矿制车间由于浆体浓度高，碱腐蚀性大，所以机封寿命较短。其中缓冲泵机封平均寿命700小时，饲料泵机封平均寿命900小时。国内机封厂家能把大部分的机封寿命提高到半年以上，但因为成本高，无价格竞争力，这样做的不多。8.6机械密封的厂家⑴结合机封的使用状况，我们现阶段的机封配套合格厂家为：自贡机械密封件有限公司。⑵最好选用我们推荐的机封，别采用国外进口机封，因为进口机封价格贵，交货期没保证，服务不方便。九、泵的质保期及寿命9.1矿制车间的介质大多属于Ⅰ类浆体，对磨蚀性的要求也最高，泵的过流件的寿命也最短，大约在3个月以下。泵型寿命单台费用加机封费用200LZ-510（饲料泵）15603.214.56ZJ200-580（饲料泵）18504.64无机封150ZGB（缓冲泵）18304.625.02150LZ-630（缓冲泵）14202.563.4150LZ-410（缓冲泵）11001.622.42ZJ150-550（缓冲泵）14504.215.019.2输送赤泥类的介质属于Ⅱ类浆体，过流件的寿命大约在3-6个月之间。9.3输送Ⅲ类介质的泵，过流件的寿命大约在6-12个月之间。9.4输送Ⅳ类介质的泵，过流件的寿命大约在6个月或1年以上。9.5以上过流件的寿命只是泛泛的归纳，不能硬性针对于某个工位的某台泵。因为影响一台泵的寿命因素有：叶轮外径、浆体重量浓度、所含固体颗粒的硬度、泵转速等。例如：KZJ150-65(63)的性能参数为流量：450m3/h，扬程：65米，n=980rpm,η：64%，浆体密度：1.2，配用电机N=160kW,该泵做缓冲泵用平均寿命1个多月，但作底流泵使用时，寿命为半年。十、泵的传动方式渣浆泵的传动方式有DC直连传动和皮带传动（CR、CL、CV、ZV等），但由于氧化铝浆体介质的高温、强碱腐蚀性浆体泄露有可能对皮带损坏的原因，氧化铝厂比较常见的是直连传动，但也有部分的皮带传动。十一、泵的润滑方式因为氧化铝厂浆体的高温度，建议温度高的工况用稀油润滑，温度低的可以用脂润滑。十二、氧化铝的部分业绩序号名称型号规格配带电机数量(台)客户名称KZJ80-42(39)N=6/15KW1KZJ80-52(44)N=4/90KW2KZJ100-50(44.5)N=4/110KW2KZJL65-30(28)N=4/15KW2KZJL65-30(27)N=4/22KW2KZJL65-30(25)N=4/11KW2KZJL80-36(28)N=4/22KW1KZJL80-36N=4/55KW2KZJL100-34(30)N=4/45KW2KZJ40-19（18.5）N=2/11KW4KZJ65-30（29）N=4/15KW4KZJ65-30（29.5）N=4/15KW2KZJ80-42（38）N=4/37KW2KZJ65-30（26）N=4/11KW2KZJ40-19N=2/15KW2KZJ100-42（36.5）N=6/15KW1KZJ65-30N=4/11KW2KZJ80-36N=4/30KW2KZJ150-50(49)N=6/22KW2KZJL80-36(30)N=4/22KW2KZJ65-30(29)N=4/11KW2KZJ80-36(35)N=4/30KW2KZJL100-34(28)N=4/18.5KW26渣浆泵KZJ65-30(29)N=4/11KW1茌平信源原铝业有限公司7渣浆泵KZJ150-60(57)N=6/160KW2肥城矿业集团交口铝电煤有限公司液下渣浆泵KZJL80-36(34)1液下渣浆泵KZJL80-36(35)1液下渣浆泵KZJL80-36148液下渣浆泵渣浆泵山东南山铝业股份有限公司5渣浆泵山