烧结法氧化铝脱硅技术改造

论文摘要

烧结法氧化铝生产为满足碳酸化分解要求而设立的脱硅工序,是整个氧化铝生产工艺流程中至关重要的环节。随着山东铝业公司氧化铝产能的进一步提高,脱硅工序逐步成为制约氧化铝生产液量通过、提高产品质量的关键,生产经常在脱硅机、沉降槽等环节受阻,而且脱硅指标不能进一步优化,不利于生产成本的降低和提高产品质量。为进一步提高氧化铝产量、优化指标、节能降耗,对脱硅工序进行改造势在必然。 本文通过对理论界关于烧结法生产氧化铝脱硅原理的研究,结合国内主要氧化铝生产厂家脱硅实践方面的经验,针对山东铝业公司烧结法氧化铝生产脱硅工序的现状,运用间接加热连续脱硅、钠硅渣分离深度脱硅和HCAC法高效脱硅三项科研成果,对原有的三次脱硅工艺改为二次脱硅工艺。其主要内容包括:第一次脱硅为在高温条件下的钠硅渣脱硅,即在原有脱硅温度的基础上,进一步提高脱硅的温度,使一次脱硅指数由目前的320提高到450,从而去掉原有的二次加石灰乳脱硅;第二次脱硅是将原有第三次脱硅,实施合成水合碳铝酸钙作添加剂的深度脱硅改造,脱硅指数达到800以上。通过改造,提高了产品质量、降低了脱硅的汽耗和成本、减少了钙硅渣中的Al2O3循环损失,稳定了脱硅技术指标的效果。并使碳分氧化铝产量由原有的年产55万吨氧化铝,提高到现在年产69万吨氧化铝的水平。 脱硅技术改造项目总投资为5459万元,项目运行后,年增加收益为4623万元,年增加运行支出2198万元,年净效益为2425万元,相当于降低成本35元/t—Al2O3。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 脱硅原理
• 2在铝酸钠溶液中的行为'>1.2.1 SiO₂在铝酸钠溶液中的行为
• 1.2.2 含水铝硅酸钠在铝酸钠溶液中析出过程的因素
• 1.2.3 生成钠硅渣的脱硅过程热力学
• 1.2.4 铝酸钠溶液添加石灰脱硅过程的机理
• 1.2.5 形成水化石榴石系固溶体的深度脱硅动力学
• 1.2.6 以水合碳铝酸钙为添加剂的深度脱硅动力学研究
• 1.3 本改造项目的目的意义
• 第二章 脱硅改造工艺流程设计
• 2.1 山东铝业公司烧结法氧化铝生产脱硅现状
• 2.1.1 山东铝业公司脱硅改造历程
• 2.1.2 国内主要氧化铝厂脱硅工序指标情况
• 2.2 脱硅工序技术改造的工艺流程
• 2.2.1 脱硅改造的工艺流程图
• 2.2.2 脱硅改造主要工艺流程简述
• 2.3 改造前后的技术条件、技术指标对比及工艺选定的论述
• 2.3.1 改造前后的技术条件、技术指标对比情况
• 2.3.2 加压脱硅的主要工艺技术条件选定论述
• 2.3.3 加石灰深度脱硅（HCAC法）论述
• 2.3.4 预脱硅工艺的应用
• 2.3.5 脱硅自蒸发级数的选择依据
• 第三章 东组脱硅机组改造的热平衡及物料平衡计算
• 3.1 计算条件
• 3.2 脱硅系统的热平衡计算
• 3.2.1 东组改造后的各段温度分布
• 3.2.2 新蒸汽预热计算
• 3.2.3 保温罐散热损失总计
• 3.2.4 自蒸发器热平衡计算
• 3.2.5 乏汽预热器热平衡计算
• 3.2.6 系统热平衡结果
• 3.3 物料平衡计算
• 3.3.1 脱硅原液及精制液成分及组成的计算
• 3.3.2 脱硅浆液自蒸发
• 3.4 主要设备选型
• 3.4.1 原液槽
• 3.4.2 喂料泵
• 3.4.3 乏汽预热器
• 3.4.4 新蒸汽预热器
• 3.4.5 保温脱硅器
• 3.4.6 溶液自蒸发器
• 3.4.7 冷凝水自蒸发器
• 3.5 主要技术经济指标
• 第四章 技改工程建设
• 4.1 主要设备的选择
• 4.1.1 东组改造
• 4.1.2 新南组
• 4.1.3 管道化加热脱硅组
• 4.1.4 西组
• 4.1.5 晶种流程
• 4.1.6 HCAC脱硅设备
• 4.2 供汽、回水及辅助设施
• 4.2.1 氧化铝脱硅工序供汽方案论证
• 4.2.2 冷凝水回水系统
• 4.2.3 脱硅原液工料泵
• 4.3 仪表及电器设备
• 4.4 技改工程土建及平面布置
• 第五章 改造项目的技术经济效果计算
• 5.1 改造项目工程内容及投资计算
• 5.1.1 投资计算的依据
• 5.1.2 技改项目工程内容及其制、安费用计算
• 5.1.3 改造项目工程投资
• 5.2 技改项目工程的岗位设置与劳动定员
• 5.3 技改项目工程的经济效益计算
• 5.3.1 改造项目工程增加效益计算
• 5.3.2 改造项目工程增加开支价值的计算
• 5.3.3 技改项目总收益
• 5.4 改造项目技改前后指标对比
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果