1、拜耳法管道化溶出高压管道刺料原因分析与预防措施摘 要管道化高压管道设备概况磨损机理，分析刺漏的现象.原因。制定严密的预防对策和建议，有效促进管道化生产效率和减少非计划停车事故发生。 关键词管道化溶出 磨损机理 刺料原因分析 预防措施 中图分类号：TF821 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）02-0000-01 我公司氧化铝生产管道化溶出工艺.技术先进，经济指标高。担负着公司氧化铝生产节能降耗，提产增效的任务。前一段时间由于管道刺料事故频繁发生，生产效益大幅度下降。影响了公司生产计划目标的实现，严重地制约生产持续稳定发展。 一.管道化溶出技术的优势 1.由于溶出温度高，多
2、级自蒸发产生的二次蒸汽大可以提供更多的赤泥洗水，从而减少赤泥带走的碱和氧化铝损失。 2.设备表面积小，减少热损失。 3.氧化铝溶解度大溶出液苛性分子比低（低于 1.45）显著提高循环效率。 4.溶出速度快，时间短。 5.用熔盐加热，很容易调整熔盐与矿浆之间的温度差（达 100-150）这就可以减少换热面积。 6.管道化溶出装置没有机械搅拌等运动部件，维护费用低。 7.可用高压水方法清洗结疤，清洗速度快而且无笨重体力劳动。 二.设备概况 管道化溶出实际上是用双层管道，内管走矿浆外管走热源，热量通过管壁传递给矿浆，在高温（270）高压（10mpa）浓碱的作用下实现溶出效果。 1.通过对管道磨损以及
3、刺漏的观察管道刺漏部位主要有以下几个地方： （1）.溶出弯管法兰焊缝处 （2）.溶出直管与弯管变径位置 （3）.溶出内管直管段部分 （4）.E （自蒸发器） 、T（停留罐）系统过料弯头 所刺漏现象看刺漏处的管道主要有砂眼刺漏，局部涡流磨损，管道局部磨薄三种。 2.磨损机理：金属表面磨损或磨蚀是由于运动着的颗粒对金属表面的动能作用造成的。当矿浆中的固体颗粒冲击管壁和设备表面时，它引起金属表面变形和摩擦金属表面作功。可分为与表面垂直的分力引起的冲击磨损和以水平分力为主的摩擦磨损，具体的磨损根据流动条件不同，表现为冲击磨损为主和摩擦磨损两种形式。 （1）.冲击磨损是矿浆中固体颗粒向金属表面垂直冲击引
4、起的。 （2）.磨擦磨损是矿浆中固体颗粒水平滑动或跳跃滑行引起的，其中的某些颗粒具有的能量足以切削磨损材料的表面，并凿成碎屑。 3.管道化刺料的原因主要有以下几种 （1）.焊接环境与质量的影响：溶出管道化工作环境十分恶劣，尤其在固定端的约束，生产运行中受开停车热冷状态下拉压变应力的影响，内管矿浆的浓碱腐蚀可使母材出现碱脆，使材料发生内部表面形态变化，是对焊缝处的材料疲劳强度进行严峻的考验。 （2）.原矿浆细度的影响：对单位重量的矿石来说颗粒愈小，表面积就愈大，所以矿石磨得愈细，溶出速度就愈快，对于溶出过程是有利的。矿浆颗粒越大，溶出机组的进料循环碱浓度越低，ak 越高。悬浮液的非均质越强，管底
5、液推移运动摩擦磨损将越严重，对非均质悬浮液来讲，管子的下部磨损最为严重。垂直管子的磨损为各部均匀磨损。倾斜管或垂直管的下降流的磨损比上升流的磨损严重。 （3）.料浆固含的影响：固含高低变化显示铝土矿与循环碱液配比的变化。固含高即铝矿多，配碱量少，固含低即铝矿少，配碱量多。生产上通常会在矿浆进入高压溶出之前进行固含调整，否则固含高将会影响铝土矿溶出反应完全程度，降低溶出率，增大赤泥量，而且还会加剧管道磨损。溶出机组进料固含越高，相当于颗粒数量越多，对管道设备的冲击次数也增多，因此磨损量将越大，过量的配矿和溶出反应不充分还直接导致溶出赤泥中一水硬铝石含量增加，使闪蒸槽出料管及弯管的磨损也增加。 （
6、4）.温度对管道腐蚀的影响：温度升高使钢磨损腐蚀严重增加，并且较高温度下 16?L 钢抗腐蚀磨损能力较差，表面出现明显的沟状蚀痕，管道化 LWT 段 BWT 段 SWT 段是不断加热的过程，因此受到温度的影响不断增加，LWT 段温度较低，SWT 段管道钙结疤较多。BWT 段特别是 BWT5-BWT8 沟状蚀痕较多，局部涡流磨损较频繁 （5）.金属疲劳拉伤：隔膜泵出口管的刺漏除管道磨损外主要为隔膜泵振动造成的管道拉伤及金属疲劳造成的刺漏。 三.高压溶出管路设备磨损预防对策和建议 1.提高焊接质量 （1）.对于 12crlmov 钢管的焊接，我们采取了氩电联焊，用氩弧焊封底，手工电弧焊覆盖，这样即
7、利于底层母材熔合好，有利于控制层间温度，确保焊缝强度。 （2）.焊前将管口内外壁 20mm 范围内污物，铁锈清理干净，用角向磨光机将破口面及其两侧打磨至漏出金属光泽，用圆锉，纱布清理管内侧锈蚀及毛刺。焊条要在 350-400下烘干并保温 1.5 小时，放置于保温桶内，随取随用。焊前母材（包括法兰）预热温度达 250400，管子内不允许有蒸汽和水渍，防止管道焊接淬硬断裂。 2.矿浆细度的影响控制措施 （1）.原料车间控制好磨机下矿量或加球，把好细度关，确保细度合格。 （2）.溶出车间发现细度偏高，及时开启反沙流程到原料再次磨。 （3）.进入预脱硅槽前加筛网进行过滤，进入隔膜泵前加筛箱进行二次过滤
8、，防止粗颗粒进入隔膜泵引起卡阀。 3.矿浆固含影响 控制方面：原矿浆固含在 320350g/l 之间，不宜过高或过低。溶出二次配料室，加入合适循环母液就能配出合格溶出矿浆 ak1.401.45之间并依靠技术进步和强化管理，改善溶出机组进料固含，使配料准确，强化溶出机组的清理检修和生产管理使溶出温度达到设计标准消除过量配矿和溶出生料对机组的磨损。 4.保证高产稳定 （1）.在开车过程中，要在母液 150180m？/h，机组温度 270以上转矿浆，避免压力，产量低产生气蚀。 （2）.大型设备隔膜泵时常出现卡阀、刺料、停泵检修及电气设备故障跳停，产量时高时低，压力、温度波动，在备件阀锥阀座质量及检修
9、质量上严格把关，杜绝非计划检修。 （3）.熔盐炉岗位加强调整和监控避免跳停，引起机组波动。 5.开停车过程影响 （1）.除了要求较高母液量转矿浆以外，机组进料量要逐步上提。并且停留罐达到 4.0mpa 左右时，及时开启停留罐排气阀，提高满灌率。 （2）.在机组母液过程中，特别要加强点巡检，管道结疤溶解浸泡后常常在小弯管焊缝或法兰上出现渗碱现象，发现及时采取措施进行处理从而避免非计划停车。 （3）.使每级料浆自蒸发器的孔板直径与之相配，严把孔板的制造质量和安装质量关，定期检查及时更换不合格的孔板，消除自蒸发器出料管的不正常磨损。 6.抓好管道的测厚工作 要建立一支排查测厚的专门队伍，配备足够的测厚仪，内窥镜检查仪对测厚结果建立台账，不断探索和总结经验，建立一套科学的测厚安全保障体系把磨损消灭在萌芽状态。 结论：通过对管道化溶出管道刺料的原因分析及制定预防措施，在生产调整上注意控制，就能有效避免刺料现象的发生。 参考文献 1 李光柱.山西铝厂高压溶出料浆系统磨损规律及对策.中国有色金属学报1998 年 9 月第八卷增刊 2.p418420 页. 2 沈鸿 机械工程师手册北京 机械工业出版社，1990. 3 郭万里氧化铝制取工山西人民出版社.
