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[摘 要]文章分析了广西华银铝业有限公司分解槽搅拌运行以来存在电耗高的问题，通过系统的结构改造，达到有效降低搅拌能耗的目的，并就改造以后的效果和经济效益进行全面的评价。
[关键词]分解槽搅拌；能耗；经济效益；开机作业。
中图分类号：TF803.22 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）23-0071-01
前言：我公司使用的分解槽搅拌是由贵州航天乌江机电设备有限公司制造，电机功率为75kw，运行电流在105-120A之间，于2007年投用以来，主要体现在用电量较大，能耗偏高，不利于公司在目前市场环境中节能降耗的目的。为了既能保证分解槽搅拌的效果，又能达到节能降耗降低氧化铝的生产成本。我公司对目前使用的分解槽搅拌进行了改造，对改造以后的经济效益做了全面分析，并对设备的正常运行和维护做了全新的布置。
1、拜耳法生产氧化铝过程中精种分解流程概述
在拜耳法生产氧化铝过程中，从沉降控制过滤来的精液经过三级热交换降温到55℃左右到达种子过滤区的晶种槽，与种子过滤机的滤饼充分混合后，由晶种泵送到分解首槽，在15个平底机械搅拌分解槽内进行晶种分解，精液经约52小时的分解后，由Rp#13或者Rp#12分解槽经立式浸没泵把料浆送往分级机组进行分级，分级溢流返回Rp#14或者Rp#13分解槽，底流供给焙烧车间的平盘过滤机过滤。Rp#14或Rp#13分解槽的氢氧化铝料浆自压到种子过滤机进行过滤，滤饼到晶种槽与精液混合，立盘滤液经立式叶滤机进一步液固分离，立式叶滤机的滤液进平底母液槽再经母液泵送板式热交换器升温后入蒸发原液槽，立式叶滤机的滤饼滤饼槽送溢流槽后返回分解末槽。
2、分解槽搅拌的作用
晶种分解搅拌的目的是氢氧化铝种子能在铝酸钠溶液中保持悬浮状态，以保证种子与溶被有良好的接触，另一方面使溶液的扩散速度加快，保持溶液浓度均匀，破坏溶液的稳定性，加速铝酸钠溶液的分解，并能使氢氧化铝晶体均匀长夫 同时也防止氢氧化铝的沉淀，搅拌在分解系统中是相当重要的。
3、分解槽搅拌的结构
分解槽筒体内径均为14m，相对高度最低30.5m，最高36.5m。分解槽搅拌轴由桨叶（一）、下轴、桨叶（二）、中轴、上轴、机架及底座等组成，主要参数为搅拌装置转速是4.8r/min，电机功率是75Kw，电机转速1480r/min。
4、影响搅拌效果的因素
搅拌的功能概括起来就是提供搅拌过程所需要的能量和适应的流动状，以达到搅拌过程的目的，影响搅拌功率主要有以下4种因素。
4.1 有关搅拌叶轮的因素.如叶轮直径、叶宽、叶片面叶轮倾斜角、转速、单个叶轮上的叶片数和叶轮离罐底高度等；
4.2 有关搅拌罐的因素；
4.3 有关被搅液体的因素；
4.4 重力加速度。
搅拌叶轮一般分为平叶、折叶、 螺旋面叶三类。平叶的浆面与运动方向垂直，叶轮转动时平叶排出的径向流较强.但轴向流动很弱，折叶的浆面与运动方向成一个倾斜角，一般为45度或60度。叶轮转动时，既有水平环流，又有轴向分流。螺旋面叶的叶片曲线与运动方向的角度是逐渐变化的，其转动时，液体有水平向流、径向流和轴向流。叶轮的大小不是任意决定的，它可以影响叶轮的排出流量，也可以影响动力消耗。叶轮大小选择合理，就能供给搅袢过程所需要的动力.还能提供良好的流动状态，完成预期的操作。关于叶轮宽度的影响.可以从搅拌的动力消耗方面来分析，在高黏度液体中，层流范围内动力消耗几乎与浆宽成正比。由于槽罐中液体的循环流动是达到物料混台所必不可少的流动状态，因此叶轮的形状与运转情况是决定槽罐内渡体流动状态的最基本的因素。
对于分解槽搅拌，叶轮直径、转速、叶片数、叶片离槽底高度固定的情况下，叶片倾斜角度将直接影响搅拌效果。
5、实施“双层搅拌”改造试验方案
现分解槽能耗较高。通过拆除搅拌桨叶数量，降低搅拌强度，从而实现降低分解槽搅拌电流，节约电耗，预计电流可降至70A左右，节电约30kwh/台.h。我公司通过对分解槽搅拌桨叶进行改造，拆除上面部分桨叶，仅保留底层和中间桨叶，同时对挡料板高度和提料管高度进行调整。
5.1 拆除原上面3层桨叶，保留最底层和中间桨叶，采取两层桨叶搅动，中间搅拌浆叶长度不变，底部桨叶长度由原来的10米增加到10.3m，离底板的高度不变。
5.2 提料管管口中心高度比原来距离槽底降低1.8m，管径和其他参数均不变。
5.3 挡料板的高度比原来距离槽底提升2.0m，其他参数不作调整。
5.4 搅拌速度和提料管直径均为原设计不变。
5.5 对底层搅拌桨叶（含副浆叶）长度、角度进行检查、核对，对浆叶臂进行重量和对称性等检查和调整，对提料风管进行拆除和重新安装等工作。
5.6 通过拆除搅拌桨叶数量，降低搅拌强度，从而实现降低分解槽搅拌电流，节约电耗，同时降低搅拌减速机负荷，延长减速机使用壽命。
5.7 改造方案及范围：（附设备表、材料表，见表1）
5.8具体改造以后的示意图见附图1：
6、改造以后设备运行与维护
6.1 改造以后设备运行前检查：检查电机和减速机无故障，电气、仪表均正常；检查电机绝缘是否合格且减速机攀车是否轻松；检查减速机油位和油路流程是否正常且油过滤器是否畅通；检查提料风管是否正常，提料风阀开关是否灵活到位；检查溜槽插板无故障，流程正常，槽内无杂物；检查槽下出料阀，环形风阀正常，人孔紧固好；检查地脚螺丝是否紧固，传动皮带松紧度是否合适；皮带罩安装好，搅拌开关按钮打到就地。
6.2 分解槽搅拌作业：更换皮带作业：一切准备就绪后，停下减速机，换皮带时间控制在5分钟以内，换完皮带，立即启动减速机；分解槽液位控制，液面高出提料管口10～50cm，绝对不允许溢流操作；为保证提料风管不堵，每班必须打开提料风阀几秒钟，提料量加大，说明提料风管未堵；如果分解流量正常，而分解槽溢流，说明该分解槽分层严重，电机电流将上升，提料已不正常，处理措施如下：a、首先开大提料风，若提料转为正常，且电机电流逐渐下降至正常，即可控制提料风量。b、不行，则依次缓慢打开槽下风阀，并适当控制提料风，直到提料转为正常，即可关掉槽下风阀。c、不行，则用循环泵在该槽打自循环，直至提料转入正常，电机电流值下降。如果槽下出料阀放不出料，可鼓入空气或母液或化清液，使出料正常。d、仍不行，而且搅拌电流上升至危险电流时，应排空该槽，将底部浓料拉出并清洗硬结疤后，该槽备用或重新投用。
7、项目实施以后的效益评价
7.1 降低分解槽搅拌电流，节约电耗，电流将由105-120A降至70A左右，每小时每一台搅拌节电约30kwh，一年所有分解槽搅拌节约用电量的开支大概是700多万。
7.2 降低搅拌减速机负荷，延长减速机、电机及皮带使用寿命。
参考文献
[1] 搅拌叶轮变形问题的分析，刘毅等.
[2] 分解槽减速机换型与技术分析，瞿向东等.
[3] 分解槽搅拌操作与维护说明书，贵州航天乌江机电设备有限公司.
[关键词]分解槽搅拌；能耗；经济效益；开机作业。
中图分类号：TF803.22 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）23-0071-01
前言：我公司使用的分解槽搅拌是由贵州航天乌江机电设备有限公司制造，电机功率为75kw，运行电流在105-120A之间，于2007年投用以来，主要体现在用电量较大，能耗偏高，不利于公司在目前市场环境中节能降耗的目的。为了既能保证分解槽搅拌的效果，又能达到节能降耗降低氧化铝的生产成本。我公司对目前使用的分解槽搅拌进行了改造，对改造以后的经济效益做了全面分析，并对设备的正常运行和维护做了全新的布置。
1、拜耳法生产氧化铝过程中精种分解流程概述
在拜耳法生产氧化铝过程中，从沉降控制过滤来的精液经过三级热交换降温到55℃左右到达种子过滤区的晶种槽，与种子过滤机的滤饼充分混合后，由晶种泵送到分解首槽，在15个平底机械搅拌分解槽内进行晶种分解，精液经约52小时的分解后，由Rp#13或者Rp#12分解槽经立式浸没泵把料浆送往分级机组进行分级，分级溢流返回Rp#14或者Rp#13分解槽，底流供给焙烧车间的平盘过滤机过滤。Rp#14或Rp#13分解槽的氢氧化铝料浆自压到种子过滤机进行过滤，滤饼到晶种槽与精液混合，立盘滤液经立式叶滤机进一步液固分离，立式叶滤机的滤液进平底母液槽再经母液泵送板式热交换器升温后入蒸发原液槽，立式叶滤机的滤饼滤饼槽送溢流槽后返回分解末槽。
2、分解槽搅拌的作用
晶种分解搅拌的目的是氢氧化铝种子能在铝酸钠溶液中保持悬浮状态，以保证种子与溶被有良好的接触，另一方面使溶液的扩散速度加快，保持溶液浓度均匀，破坏溶液的稳定性，加速铝酸钠溶液的分解，并能使氢氧化铝晶体均匀长夫 同时也防止氢氧化铝的沉淀，搅拌在分解系统中是相当重要的。
3、分解槽搅拌的结构
分解槽筒体内径均为14m，相对高度最低30.5m，最高36.5m。分解槽搅拌轴由桨叶（一）、下轴、桨叶（二）、中轴、上轴、机架及底座等组成，主要参数为搅拌装置转速是4.8r/min，电机功率是75Kw，电机转速1480r/min。
4、影响搅拌效果的因素
搅拌的功能概括起来就是提供搅拌过程所需要的能量和适应的流动状，以达到搅拌过程的目的，影响搅拌功率主要有以下4种因素。
4.1 有关搅拌叶轮的因素.如叶轮直径、叶宽、叶片面叶轮倾斜角、转速、单个叶轮上的叶片数和叶轮离罐底高度等；
4.2 有关搅拌罐的因素；
4.3 有关被搅液体的因素；
4.4 重力加速度。
搅拌叶轮一般分为平叶、折叶、 螺旋面叶三类。平叶的浆面与运动方向垂直，叶轮转动时平叶排出的径向流较强.但轴向流动很弱，折叶的浆面与运动方向成一个倾斜角，一般为45度或60度。叶轮转动时，既有水平环流，又有轴向分流。螺旋面叶的叶片曲线与运动方向的角度是逐渐变化的，其转动时，液体有水平向流、径向流和轴向流。叶轮的大小不是任意决定的，它可以影响叶轮的排出流量，也可以影响动力消耗。叶轮大小选择合理，就能供给搅袢过程所需要的动力.还能提供良好的流动状态，完成预期的操作。关于叶轮宽度的影响.可以从搅拌的动力消耗方面来分析，在高黏度液体中，层流范围内动力消耗几乎与浆宽成正比。由于槽罐中液体的循环流动是达到物料混台所必不可少的流动状态，因此叶轮的形状与运转情况是决定槽罐内渡体流动状态的最基本的因素。
对于分解槽搅拌，叶轮直径、转速、叶片数、叶片离槽底高度固定的情况下，叶片倾斜角度将直接影响搅拌效果。
5、实施“双层搅拌”改造试验方案
现分解槽能耗较高。通过拆除搅拌桨叶数量，降低搅拌强度，从而实现降低分解槽搅拌电流，节约电耗，预计电流可降至70A左右，节电约30kwh/台.h。我公司通过对分解槽搅拌桨叶进行改造，拆除上面部分桨叶，仅保留底层和中间桨叶，同时对挡料板高度和提料管高度进行调整。
5.1 拆除原上面3层桨叶，保留最底层和中间桨叶，采取两层桨叶搅动，中间搅拌浆叶长度不变，底部桨叶长度由原来的10米增加到10.3m，离底板的高度不变。
5.2 提料管管口中心高度比原来距离槽底降低1.8m，管径和其他参数均不变。
5.3 挡料板的高度比原来距离槽底提升2.0m，其他参数不作调整。
5.4 搅拌速度和提料管直径均为原设计不变。
5.5 对底层搅拌桨叶（含副浆叶）长度、角度进行检查、核对，对浆叶臂进行重量和对称性等检查和调整，对提料风管进行拆除和重新安装等工作。
5.6 通过拆除搅拌桨叶数量，降低搅拌强度，从而实现降低分解槽搅拌电流，节约电耗，同时降低搅拌减速机负荷，延长减速机使用壽命。
5.7 改造方案及范围：（附设备表、材料表，见表1）
5.8具体改造以后的示意图见附图1：
6、改造以后设备运行与维护
6.1 改造以后设备运行前检查：检查电机和减速机无故障，电气、仪表均正常；检查电机绝缘是否合格且减速机攀车是否轻松；检查减速机油位和油路流程是否正常且油过滤器是否畅通；检查提料风管是否正常，提料风阀开关是否灵活到位；检查溜槽插板无故障，流程正常，槽内无杂物；检查槽下出料阀，环形风阀正常，人孔紧固好；检查地脚螺丝是否紧固，传动皮带松紧度是否合适；皮带罩安装好，搅拌开关按钮打到就地。
6.2 分解槽搅拌作业：更换皮带作业：一切准备就绪后，停下减速机，换皮带时间控制在5分钟以内，换完皮带，立即启动减速机；分解槽液位控制，液面高出提料管口10～50cm，绝对不允许溢流操作；为保证提料风管不堵，每班必须打开提料风阀几秒钟，提料量加大，说明提料风管未堵；如果分解流量正常，而分解槽溢流，说明该分解槽分层严重，电机电流将上升，提料已不正常，处理措施如下：a、首先开大提料风，若提料转为正常，且电机电流逐渐下降至正常，即可控制提料风量。b、不行，则依次缓慢打开槽下风阀，并适当控制提料风，直到提料转为正常，即可关掉槽下风阀。c、不行，则用循环泵在该槽打自循环，直至提料转入正常，电机电流值下降。如果槽下出料阀放不出料，可鼓入空气或母液或化清液，使出料正常。d、仍不行，而且搅拌电流上升至危险电流时，应排空该槽，将底部浓料拉出并清洗硬结疤后，该槽备用或重新投用。
7、项目实施以后的效益评价
7.1 降低分解槽搅拌电流，节约电耗，电流将由105-120A降至70A左右，每小时每一台搅拌节电约30kwh，一年所有分解槽搅拌节约用电量的开支大概是700多万。
7.2 降低搅拌减速机负荷，延长减速机、电机及皮带使用寿命。
参考文献
[1] 搅拌叶轮变形问题的分析，刘毅等.
[2] 分解槽减速机换型与技术分析，瞿向东等.
[3] 分解槽搅拌操作与维护说明书，贵州航天乌江机电设备有限公司.