拜耳法生产氧化铝熔盐加热系统开停车模式优化及回盐液位计算.pdf

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有色金属(冶炼部分)(http://ysyl.bgrimm.cn>
2014年第8期
doi:10.3969/j.iss.1007-7545.2014.08.00
拜耳法生产氧化铝熔盐加热系统开停车模式
优化及回盐液位计算
李峰杰,赵海峰
(河南中美铝业有限公司,郑州452477)
摘要:导出了管道化溶出熔盐加热系统熔盐体积的计算公式、不同温度下熔盐密度的计算公式、盐槽液
位计算迭代式,给出了回盐温度对盐糟液位的定量影响,提出了一系列预防熔盐堵管的措施。改进后的
开停车模式,相对经济、可靠,
关键词:熔盐加热系统;髙温熔盐;改进;开停车模式;预防措施
中图分类号:TF821文献标志码:A文章编号:1007-7545(2014)08-0026-04
Optimization of Startup and Shutdown Mode of Molten Salt Heating System
and Calculation of Salt Level in Bayer Process
Lifeng-jie, ZHAO Hai-feng
(Henan Zhongmei Aluminum Co. Ltd, Zhengzhou 452477, China
Abstract: The calculation formula of volume of molten salt, calculation formula of molten salt density under
different temperatures, and iterative calculation formula of liquid level of salt tank in piping dissolving
molten salt heating system were derived. The quantitative effect of temperature of returning salt on liquid
level of salt tank was illustrated. A series of measures were put forward to prevent molten salt block
accident. The improved startup and shutdown mode is relatively inexpensive and reliable.
Key words: molten salt heating system; high temperature molten salt; improvement; startup and shutdown
mode; prevention measures
拜耳法生产氧化铝的高压溶出工艺一般包括管蒸汽单耗;且热效率高,节约能源。因此,在新建氧
道化溶出和压煮器加热溶出两大类。对管道化溶出化铝厂和老厂的改造中,通常都采用管道化溶出2。
而言,高温加热段通常采用熔盐加热系统,其热载体
虽然熔盐加热系统有其不可替代的诸多优点,
通常为工业高温熔盐(HTS),该混合盐主要由3种但该系统对相关配套设备的质量提出了较高的要
単质盐组成:40%(质量分数,下同)的亚硝酸钠、7%求,如熔盐炉(含控制系统)、熔盐泵、鼓风机、熔盐阀
的硝酸钠和53%的硝酸钾,其熔点是142℃,沸点等,多为进口设备,目前国产化的工作还不能尽如人
680℃,可在150~540℃安全使用。熔点以下是可意。元其是在溶出机组开停车时,高温盐阀开关不
以吸湿的晶体,吸湿后可降低熔点1
到位甚至不动作的情况非常普遍。而一旦在机组停
相比压煮器利用高压蒸汽作为热载体直接加热车降温时,回盐阀不能完全打开,就会导致回盐不彻
而言,利用高温熔盐作为热载体,可以有效提高溶出底,造成管道堵盐事故,严重影响机组的正常开车
温度,实现强化溶出;降低菾发过程负荷,进而降低
因此,在管道化溶出生产中,熔盐加热系统如何
收稿日期:2014-02-26
作者简介:李峰杰(1978-),男,山西运城人,双学士
2014年第8期
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进行有效开停车,以及如何保证回盐顺畅的问题就盐阀全关,其余全开的模式;3)转“大循环”模式。
显得尤为重要。
由于盐阀质量问题及电伴热丝、保温效果差等
1熔盐加热系统简介
问题的存在,如果严格按照上述常规流程开车,就会
出现个别关键盐阀开关不到位或者不动作的情况,
1.1熔盐加热系统组成
导致开车手忙脚乱,甚至造成开车堵管事故,影响机
如图1所示,熔盐加热系统一般包括1台卧式组正常开车
熔盐贮槽、2台熔盐泵(一般为多级离心泵,无备
针对上述问题,经过现场摸索,我们提出了下述
用)、2台熔盐炉、若干盐阀及附属熔盐管道。
改进开车模式。
SWTL: Sw13 Sw14r---sw15
1.2.2.2改进开车模式
所谓“改进开车模式”,即在开车时,利用一台盐
202
泵(比如3#盐泵)打内循环提盐温,而另一台盐泵
24炉
4科熔
盐炉
4#盐泵)的盐路“提前改好”大循环模式(所谓“提
前改好”,指的是在嫆盐系统停车时,及时改流程,以
免有关盐阀被凝固的残留熔盐结死而打不开或关不
动),即,209、205全开,207全关;210、206、204、203
全开,208、202、201全关。当利用3#熔盐炉将盐温
205206
提至较高温度(330~340℃)时,打开205,关闭
209
7208と
10
207,大循环模式即告完成。
3排盐泵
)4#盐买
1.2.3停车模式
2排盐槽
当管道化机组停车降温时,用循环母液(正常停
车)或管网水(紧急停车)通过隔膜泵大流量向后推
图1塎盐加热系统简图
机组矿浆,当推算出机组矿浆已全部推出熔盐段进
Fig. 1 Diagram of molten salt heating system
入停留罐时,方可停熔盐炉,然后打开201、202
1.2开停车模式
207、208謐阀,停盐泵开始回盐。
正常生产模式
当判断熔盐已全部回到盐槽后(一般通过测量
如图1所示,正常生产时走所谓“大循环”模式,盐槽液位并结合回盐时间综合判断),要及时将熔盐
即203、204、205、206、209、210共6台盐阀全开,其流程改为改进开车模式流程,以免在开车时盐阀被
余4台盐阀全关的模式。高温高压料浆沿SWT1~凝固的残留嫆盐结死而打不开或关不动。
SWT5的内管顺次流出,经熔盐炉提温后的高温熔
但是,必须确保所有熔盐全部自压回盐槽后,方
盐沿SWT5~SWT1的外管(壳程)顺次流出,对S可改到改进开车模式流程。如果盐没有回完就关闭
系统的料浆逐级加热后回熔盐贮槽,然后经盐泵打205、打开207,那么管道内剩余熔盐和4“熔盐炉出
出,经熔盐炉加热后进人S系统,形成循环。显然加口联箱至205盐阀间的剩余嫆盐就会被封死(因为
热模式为逆流换热。如果该关的盐阀不能全关,就208盐阀长关),无法通过205和207回盐了。
会出现熔盐“走短路”现象,机组热负荷提不起来,影
容易看出,常规开停车模式需要201、20