芻議如何降低氧化鋁生產(chǎn)低壓蒸汽消耗及優(yōu)化途徑

閆冠宇++周文超++牛喜朋++戶社廣

摘 要：蒸汽消耗量進(jìn)行氧化鋁生產(chǎn)的主要工藝指標(biāo)之一，在氧化鋁的生產(chǎn)成本中占有很大的比重，密切關(guān)系著氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。本文在此背景下，結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)作業(yè)情況，分析了降低氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中蒸汽消耗的途徑與辦法，僅供相關(guān)人士參考。

關(guān)鍵詞：氧化鋁生產(chǎn)；低壓蒸汽消耗；降低途徑

分類號(hào)：TF821

蒸汽的消耗直接影響著氧化鋁生產(chǎn)廠家的節(jié)能降耗的實(shí)現(xiàn)以及企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高，為了能夠擴(kuò)展企業(yè)的利潤(rùn)空間，急需要氧化鋁的生產(chǎn)企業(yè)提高設(shè)備的效率與性能、優(yōu)化企業(yè)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)并采取新技術(shù)與新辦法來(lái)降低生產(chǎn)過(guò)程中的蒸汽消耗，進(jìn)而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

一、提高設(shè)備產(chǎn)能

氧化鋁生產(chǎn)采用的是一種特殊的混聯(lián)生產(chǎn)的聯(lián)合生產(chǎn)方法，具有流程復(fù)雜、設(shè)備較多的特點(diǎn)，為了能夠顯著的降低生產(chǎn)過(guò)程中的蒸汽消耗，需要在生產(chǎn)的過(guò)程中能夠在保證高產(chǎn)與穩(wěn)產(chǎn)的條件下，提高設(shè)備的產(chǎn)能以及運(yùn)轉(zhuǎn)的效率，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，穩(wěn)定設(shè)備的運(yùn)行以及提高設(shè)備的產(chǎn)能能夠顯著降低生產(chǎn)過(guò)程中的蒸汽消耗。

我們以高壓溶出器的蒸汽消耗為例，來(lái)對(duì)這一點(diǎn)進(jìn)行論證。

根據(jù)相關(guān)的記錄，中國(guó)鋁業(yè)河南省分公司氧化鋁廠最開(kāi)始的原礦漿蒸汽消耗量為0.263t汽/m?，隨著生產(chǎn)技術(shù)的逐步提升，在接下來(lái)的時(shí)間內(nèi)消耗的蒸汽量逐漸下降，但是在此過(guò)程中并不能夠保證機(jī)器設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，也就是在犧牲了產(chǎn)能的條件下實(shí)現(xiàn)了降低蒸汽消耗量的目的，而如果在產(chǎn)能降低的年份中出現(xiàn)了管道化開(kāi)車進(jìn)料的情況不穩(wěn)定或者是停組比較頻繁的生產(chǎn)現(xiàn)象，那么當(dāng)年的蒸汽消耗量并不能夠降低多大的幅度，在這樣的生產(chǎn)時(shí)期內(nèi)，氧化鋁的生產(chǎn)企業(yè)便是處于虧損狀態(tài)的。

為了能夠在保證高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的前提條件下實(shí)現(xiàn)蒸汽消耗量的減少，我們對(duì)設(shè)備的產(chǎn)能以及運(yùn)作的效率對(duì)蒸汽消耗量的影響進(jìn)行了計(jì)算與分析。我們以蒸發(fā)為例，將一噸氧化鋁的生產(chǎn)消耗定為四噸的蒸水，那么當(dāng)蒸水的單項(xiàng)消耗降低0.086噸的時(shí)候，低壓汽耗則會(huì)降低0.086×4=0.344t/t，而這與實(shí)際的消耗量相比則具有降低幅度為9.89%的優(yōu)勢(shì)。

設(shè)備的滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能的提高，使得企業(yè)能夠在投入條件一定的前提下收獲到更多的產(chǎn)能，同時(shí)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率的提高，也能夠保持機(jī)組在長(zhǎng)期內(nèi)以一種穩(wěn)定的狀態(tài)運(yùn)行，并能夠保證工藝熱工制度的穩(wěn)定，進(jìn)而減少因?yàn)轭l繁的關(guān)閉與開(kāi)啟機(jī)器設(shè)備造成的蒸汽的消耗與浪費(fèi)，這就從另一個(gè)側(cè)面證明了提高設(shè)備的產(chǎn)能以及保持設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)是降低氧化鋁蒸汽消耗的主要途徑。

二、優(yōu)化經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

經(jīng)濟(jì)技術(shù)的指標(biāo)也是降低生產(chǎn)過(guò)程中蒸汽消耗的有效途徑之一，在經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)比較差的年份中，氧化鋁生產(chǎn)的循環(huán)效率等主要指標(biāo)的水平也比較低，這就使得原礦漿的折合比以及每噸的AO所消耗的二粗液量都高，也就嚴(yán)重制約了生產(chǎn)過(guò)程中的蒸汽消耗量的降低。

通過(guò)對(duì)中國(guó)鋁業(yè)河南省分公司氧化鋁廠經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的數(shù)據(jù)分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，在那些經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)比較高的生產(chǎn)年份，企業(yè)的循環(huán)效率得到了顯著的提高并且各項(xiàng)的生產(chǎn)消耗也得到了顯著的降低，尤其在同期出現(xiàn)了生產(chǎn)技術(shù)水平上升的時(shí)候，企業(yè)的生產(chǎn)能力將在這一生產(chǎn)時(shí)期內(nèi)出現(xiàn)大幅度的提升，蒸汽的消耗量也同期出現(xiàn)了大幅度的下降。

為了能夠更加確切的獲得經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)對(duì)于蒸汽消耗量的影響，我們以蒸發(fā)為例，對(duì)二者的關(guān)系進(jìn)行了計(jì)算與分析。根據(jù)數(shù)據(jù)情況，該企業(yè)在五年之內(nèi)實(shí)現(xiàn)了蒸水量降低1.27t/t-AO的生產(chǎn)目標(biāo)，在蒸水的單耗為0.6t的時(shí)候，低壓汽耗的降低數(shù)量為1.27×0.6=0.76t/t-AO，與最開(kāi)始的年份相比，降低的幅度達(dá)到了21.9%，具有比較顯著的降耗效果。

三、開(kāi)發(fā)新技術(shù)

在提高了設(shè)備的產(chǎn)能以及優(yōu)化了經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的條件下，還需要對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究以及更新?lián)Q代，進(jìn)而使得企業(yè)的生產(chǎn)潛能得到進(jìn)一步的挖掘，使得企業(yè)的技術(shù)指標(biāo)得到進(jìn)一步的優(yōu)化，從而全面的提升企業(yè)的生產(chǎn)能力。

中國(guó)鋁業(yè)河南省分公司氧化鋁廠不僅引進(jìn)了新技術(shù)、開(kāi)發(fā)了新的項(xiàng)目，還在生產(chǎn)實(shí)踐的過(guò)程中結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)情況對(duì)技術(shù)進(jìn)行了革新?lián)Q代，進(jìn)而顯著的降低了企業(yè)的蒸汽消耗量，其具體的措施與內(nèi)容包括：

（一）保證管道化系統(tǒng)的產(chǎn)能達(dá)標(biāo)

自從管道化的溶出設(shè)備投入到了企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中之后，便得到了不斷的改造與更新，使得整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率以及配料與改進(jìn)的效率均得到了提升，顯著的提高了企業(yè)的產(chǎn)能，證明了管道化開(kāi)成運(yùn)行的穩(wěn)定是提高企業(yè)的產(chǎn)能以及降低企業(yè)蒸汽消耗的主要因素。

在管道化開(kāi)車運(yùn)行穩(wěn)定的條件下，停止一個(gè)機(jī)組的運(yùn)行也能夠保證實(shí)現(xiàn)同等的產(chǎn)能規(guī)模，同時(shí)還能夠顯著的降低生產(chǎn)過(guò)程中蒸汽的消耗量。比如，該廠在2001年的時(shí)候產(chǎn)量為107萬(wàn)噸，管道化的運(yùn)轉(zhuǎn)效率為73.04%，一壓溶出進(jìn)料效率為87.69m?/h，高壓溶出礦漿的單耗為0.242t，則經(jīng)過(guò)計(jì)算，我們能夠得到高壓汽耗的降低數(shù)量為：

87.69× 24 ×365× 0.242× 73.04 ÷1070000=0.127t/t-AO

相比于最開(kāi)始的水平，該廠在五年之內(nèi)實(shí)現(xiàn)蒸汽使用量降幅9.69%的生產(chǎn)降耗的目標(biāo)，這就表明管道化系統(tǒng)的高效與穩(wěn)定是對(duì)蒸汽的消耗量進(jìn)行控制與影響的關(guān)鍵因素，同時(shí)，系統(tǒng)的優(yōu)化也能夠因?yàn)榻档土四敢旱臐舛榷沟谜舭l(fā)器的負(fù)擔(dān)減小，進(jìn)而為低壓汽耗的降低提供了條件與基礎(chǔ)。

（二）間接加熱連續(xù)脫硅系統(tǒng)的完善

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)與計(jì)劃便是能夠顯著的提高蒸汽的熱利用效率進(jìn)而降低汽耗，雖然在開(kāi)始投入使用的階段，其節(jié)能降耗的效果并不顯著，但是在經(jīng)過(guò)了技術(shù)的改造以及系統(tǒng)的完善之后，乏氣帶料的問(wèn)題得到了解決，也就使得蒸汽的消耗數(shù)量得到了顯著的降低，由原來(lái)的130kg/m?降低到了后來(lái)的90kg/m3，汽耗的降低計(jì)算過(guò)程為：

將氧化鋁的年產(chǎn)量定為100萬(wàn)噸，燒結(jié)法的下料則為175L/h，間接加熱通過(guò)的液量為520m?/h，計(jì)算的公式為：

520× 24× 365 ×（130-90）× 1000÷ 1000000=0.18t/t-AO

相較于開(kāi)始的水平，降低的幅度為13.04%，發(fā)揮了其在降低蒸汽消耗量工作中的重大作用。

（三）蒸發(fā)器提產(chǎn)及其技術(shù)改造

在生產(chǎn)的過(guò)程中，該廠進(jìn)行了三蒸發(fā)與四蒸發(fā)的技術(shù)改造、真空系統(tǒng)的技術(shù)改造等系統(tǒng)設(shè)備的技術(shù)改造與更新，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了部分蒸發(fā)器的全逆流改造，提高了對(duì)蒸發(fā)余熱的利用率，并因?yàn)橐M(jìn)了超聲波蒸發(fā)器的除垢技術(shù)，使得蒸發(fā)的產(chǎn)能得到了顯著的提高，極大的降低了蒸水的單耗汽量，實(shí)現(xiàn)了在氧化鋁的生產(chǎn)過(guò)程中降低蒸汽消耗量的基本目的。

四、其他新技術(shù)與新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

除卻上述的新技術(shù)與新產(chǎn)品，在該廠的生產(chǎn)過(guò)程中，也對(duì)其他的產(chǎn)品與技術(shù)進(jìn)行了升級(jí)改造，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)于生產(chǎn)細(xì)節(jié)、技術(shù)水平提高，使得企業(yè)的生產(chǎn)效率得到提高的同時(shí)，也完成了節(jié)能降耗的基本目標(biāo)。

蒸汽的降溫器、新型的高效流水閥門的引進(jìn)與應(yīng)用均為蒸汽消耗量的降低提供了技術(shù)支持以及設(shè)備保障，進(jìn)而使得氧化鋁在生產(chǎn)過(guò)程中的高壓溶出以及間接加熱供工序環(huán)節(jié)的新型疏水閥門能夠有效的發(fā)揮其在阻擋水汽方面的作用，進(jìn)而提高了生產(chǎn)過(guò)程中蒸汽的熱利用效率，提高了蒸汽的預(yù)熱溫度，進(jìn)而顯著的提高了節(jié)約蒸汽使用量的技術(shù)水平。

五、結(jié)語(yǔ)

為了能夠提高氧化鋁生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)綠色的生產(chǎn)方式，就需要從氧化鋁的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)等方面進(jìn)行優(yōu)化與創(chuàng)新，進(jìn)而使得企業(yè)能夠在保證了生產(chǎn)效率的前提下實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，也就為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了基礎(chǔ)與條件，幫助企業(yè)在新時(shí)期實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展。

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