变频器与超浓相输送在铝电解槽加料系统中的应用.pdf

变频器与超浓相输送在铝电解槽加料系统中的应用 陈楠，黄海燕 （中国铝业广西分公司电解铝厂， 广西平果 “ ） 摘要 介绍变频器在电解铝厂超浓相输送系统中的应用情况， 并对设计和使用中存在的问题进行分析。 关键词 超浓相； 变频器； 4 * 6 0 1 2 33 4 5，1 6 - 3 71 4 8 9 4 5 （- ; 4 A 8 5 B0 C 8 5 4D 8 8 A E F7 4 5 G H 8 I 4 5 J C， F L ; E K 8 5F E K 8 G 5 8 5 G4 5 FF 8 K J K K E F 8 5F E A 4 8 ; M * 4 2 ’ 。物料由 ,’ ’ ’ 钢仓经过一段约一米长的“ ’ ’ 溜槽进 入 ’ ’ 超浓相输送溜槽， 再经下料溜管进入到槽 上- ’ 溜槽内， 最终流入到电解槽上料箱， 最后定 时定量加入到槽内。整个过程都时刻充满着蓄能流 态化的物料， 实现了电解槽 “按需供料” 。生产中整 个超浓相输送过程不需要增加任何附加控制， 输送 过程是全封闭的， 无粉尘飞扬和污染。图中的变频 器安装在集中控制室， 在控制室或现场均可以起动 或停止风机， 通过变频器的面板操作来调节风机的 风量和压力， 操作非常简单。风机的出口压力经过 压力变送器转变成电流信号反馈到变频器， 发挥 8 ;调节功能， 从而得到理想的风量和风压。 “ 变频器参数的设定 变频器接好线后， 变频器参数的设定大多数依 照说明书就能完成， 但以下几个参数要特别注意 （） 旋转方向锁定， 防止意外反转。 （） 选择键盘给定。 （“） 由于变送器输出信号电流是* ’ /， 故 变频器反馈/ 最小* /， 最大 ’ /。 （*） 选择8 ;调节控制， 其增益、 积分时间常 数、 微分时间常数经过反复调整来找到最佳值。 “ 运行中的问题及处理措施 “ 下料不畅导致风机超负荷运转 超浓相系统输送的物料是载氟氧化铝。新鲜氧 化铝经过净化系统后变成载氟氧化铝， 从净化除尘 器中， 通过风动溜槽、 空气提升机提升到,’ ’ ’ 钢仓内。这个环节在实际使用中碰到了很多问题。 由于除尘器具体的工作特性， 在设备内形成了一些 颗粒状和片块状的物质 （干法净化系统所具有的， 我 们称之为 “渣皮” ） 。在一般传统的干法净化系统中 都设置有渣皮捕集器 （提升设备用斗式提升机） ， 该 装置可以将一部份渣皮滤出流程。但由于“ ’ . / 系列电解系统中， 净化系统并未设置一个有效的滤 渣装置， 致使渣皮进入,’ ’ ’ 钢仓内， 最终积少 成多， 堵塞了流程， 这是其一。其二， 由于载氟氧化 铝在管道内具有形成结疤的能力 （这种现象在高速 运行的单管输送技术中仍不可避免） ， 因此在空气提 升机提升管道内形成结疤， 同时一部份结疤不可避 免地被带入,’ ’ ’ 钢仓内， 也会导致流程堵塞。 流程堵塞时， 需要大量的人力才可以疏通。由 于流程堵塞， 大部份溜槽形成空槽， 压力损失极大。 在变频控制系统中， 该现象表现为离心风达到满负 荷运转， 电流达到额定电流， 电机转速达到额定转 速， 而且系统风压变化极大， 变频器对电机状态的运 * 有色金属 （冶炼部分） ’ ’ *年*期 万方数据 算和控制每秒达到万次以上， 属于高负荷运行状 态。这无论对于生产流程还是变频控制系统都是极 为不利的。措施主要有以下个方面 （“） 在净化除尘器和空气提升机之间的流程上 加上渣皮过滤装置； （） 定期停机清理空气提升机管道内的结疤； （） 在 ’ ’钢仓内加上沸腾装置， 改善物 料流动性能， 使下料连续稳定； （） 在每条超浓相风动溜槽上增加快开孔， 定期 人工清理已经进入流程的渣皮。 “ 系统压力损失过大 绝大多数电解铝厂的超浓相输送系统都会对干 法净化系统存在依赖性。在既有设计和配置情况 下， 净化系统的配置及其运行的好坏， 直接影响到超 浓相输送系统的运行。在超浓相风动溜槽上设有一 个特别的平衡料柱。它起着系统物料流态化动态平 衡和系统排气的作用。按照流态化原理， 空气经物 料颗粒间通过并排向净化烟管， 其气体损失的流量 很小。但实际情况是， 由于平衡料柱与净化烟管形 成直通， 管道联接之间没有阀门进行调节， 在净化系 统排烟风机运行形成较大负压 （一般为“ *） 的情况下， 不仅超浓相输送系统的风量损失很大， 致 使电机运转速度加快， 电机电流升高， 运行成本增 加。而且还由于净化系统的抽力把超浓相风动溜槽 中的物料反抽到烟管中， 导致系统物料短缺， 最终形 成空槽。这种情况在采取间断运行方式的超浓相输 送系统的表现更为突出和严重。 采取的措施是 提高超浓相风动溜槽的风压 （提 高到 *左右） ， 以抵消损失的部份 （按实 际经验和理论计算， 超浓相溜槽斜度为“ , -时， 其 压力上限一般为“ “ *） ； “ 个别槽冒料 由于在“ . / 0系统的槽上超浓相设计中， 每台 电解槽的槽上料箱 , ’ ’溜槽均设有个微调阀用 来对单台槽的供料压力进行单独调节， 这种方案在 后来的实践中证明是多余的。在 / 0系列中， 干 脆全部取消了微调阀， 整个槽上风动溜槽的供风管 网只有一个手动阀。不管在设计计算上如何精确， 但由于在管道施工中， 不可能做到所有对称管网的 管道都能完全一致， 因此即使管道看起来是对称的， 但实际上压力损失不一样， 因而每台槽的槽上 1 ’ ’风动溜槽所得到的压力也不一样， 最终的结 果是， 有的槽料箱满了， 有的就冒料； 要使槽子不冒 料， 就有的槽欠料。冒料和欠料是铝电解槽生产的 大忌。 采取的措施是 在管道上使用挡风板， 使压力趋 于一致。把离心风机的出口压力调至合理的范围。 结语 该项技术在中铝股份广西分公司应用几年来， 经过技改逐步得到完善， 使用效果总体是好的。但 根据我们的使用经验， 在今后的类似系统设计和配 置中应注意到以下几个问题 （“） 考虑净化系统自身形成的渣皮的过滤和清 除。除了要在物料进入供料系统之前设置高效的渣 皮过滤装置， 而且从工艺和运行成本方面考虑， 在提 升设备的选择中不宜采用气力提升设备； （） 考虑净化系统抽风对超浓相风动溜槽压力 损失的影响， 在平衡料柱上增加一个手动蝶阀， 用以 调节净化系统对超浓相系统的抽风量， 蝶阀的开度 由管道铺设情况因素来确定。 （） 考虑到每一台槽的1 ’ ’风动溜槽所得到 的压力不一样， 应在每台槽的物料供风管道上增加 一个微调阀， 便于对不同的槽调节不同的物料供风 压力。 （上接第 页） 加热盘管 （见图 *） ， 以增大热交换面积。盘管加热 沥青时易在管子表面结一层焦和渣， 不易清理， 使盘 管间缝隙变得更小， 至使流动性能很差的熔融沥青 流动受阻， 溢流量小。改进时， 将加热盘管导流内筒 体内改为圈 （每圈 层） ， 导流内筒体与槽体间改 为圈 （每圈 层）（见图 2） ， 并增大管间距。改 进后盘管加热面积约为 1 ’ ， 与改进前相当。 结语 改进设计后， 沥青熔化器在设备整体运行能耗 （电耗、 热耗） 相同的情况下， 产能得到明显提高， 经 多个现场使用证明， 目前产能提高到 ,, , 3／ 4， 可满足年产 万3炭素预焙阳极碳块的生产能力， 经济效益大大提高。目前该设计已在多个工程项目 中得到推广和应用。 有色金属 （冶炼部分） 年期 万方数据