氧化铝生产过程中结疤的生成及防治技术的探索

探讨了碱法生产氧化铝过程中结疤的生成机理和危害以及传统处理方法的弊端,结合中国铝业山东分公司第二氧化铝厂生产物料的结疤状况,对预脱硅工艺预防管道化溶出器结疤进行试验和研究,得出了技术控制条件;将新型化学阻垢剂应用在管式降膜蒸发器,减少了蒸发器结疤速度,延长了蒸发器酸洗周期;将永磁防垢装置应用在精液管道上,减少精液结疤,延长精液降温板式换热器的清洗周期,同时预期解决结疤影响流量计计量准确问题;通过对几种防治结疤的技术在预防氧化铝生产结疤生成方面的实际应用效果展开综合论述,总结并提出了几种切实可行的防治或减缓结疤的途径。     

拜耳法溶出技术及装备的选择

1992年以前。我国氧化铝生产的拜耳法溶出一直是采用直接加热的溶出技术及装备。从山西铝厂二期工程开始，我国先后引进了法铝的“管道预热-压煮器加热溶出”和“管道化加热溶出”两种间接加热高温溶出的技术及装备，大大提高了我国氧化铝生产的溶出工艺技术和装备水平。本文在实际生产数据和物热平衡计算的基础上。结合理论分析，论述了上述两种间接加热高温溶出技术及装备的区别，得出采用管道加热-停留罐溶出技术及装备优于采用管道预热-压煮器加热溶出技术及装备的结论。     

管道溶出装置在我国氧化铝生产中的应用与改进

本文重点论述采用管道化溶出一水硬铝石矿的磨损和结疤两大问题，同时详细分析和提出解决两大问题的有效措施，并指出管道化溶出一水硬铝石矿在我国应用的前景。     

管道化溶出试验中结疤相组成的研究

用ＸＲＤ、ＩＲ和ＤＴＡ等分析手段,对一水硬石铝土矿管道化溶出试验中管道内结疤进行了分析,并做了物相定性、定量分析,对结疤的相组成及其成因进行了探讨,并据此提出了减轻管道结疤的建议。     

低温溶出工艺设计方案比较

以拜耳法氧化铝生产过程中低温溶出工艺为研究对象,从加热蒸汽参数以及停留设备的选择等方面进行了研究。结果表明:蒸汽温度越高,传热温差越大,套管所需要的换热面积越小,设备投资越少,压降越小。在保证相同溶出效果的前提下,溶出器停留要比管道停留投资低,压降大。结疤厚度对采用管道停留溶出的影响要大于对溶出器停留溶出的影响。管道停留溶出的清理费用要比溶出器停留溶出高。     

管道化溶出试验中结痕相组成的研究

用ＸＲＤ，ＩＲ和ＤＴＡ等分析手段，对一水硬石铝土矿石管道化溶出试验中管道内结疤进行了分析，并做了物相定性，定量分析，对结疤的相组成及其成因进行了探讨，并据此提出了减轻管道结疤的建议。     

后增浓溶出技术在管道化溶出过程中的应用

中铝河南分公司将管道化溶出技术与后增浓溶出技术相结合,先利用管道化溶出技术处理国内一水硬铝石矿,再将进口三水铝石或种分系统的氢氧化铝结疤加入溶出系统进行后增浓处理.溶出液苛性比值较之前降低0.05,自蒸发器压力下降0.05 MPa,管道化出料温度明显降低,系统余热得以充分利用,单组管道化年产能增加3.5万吨以上.     

无闪蒸溶出主要经济指标测算

国内氧化铝行业目前在用的几种主流溶出工艺，均采用料浆闪蒸出二次蒸汽预热低温料浆的方式回收热量，主要差别是采用的设备形式不同，本文介绍了从德国VAW公司全管道化溶出技术一级料浆和料浆换热流程发展而来的无闪蒸溶出技术，其取消了闪蒸过程，全部采用料浆和料浆换热，分析了其理论可行性，介绍了其主要流程，与传统有闪蒸溶出进行了对比，分析了无闪蒸对于溶出系统的影响，并分别以低温溶出、低浓度高温溶出和高浓度高温溶出为例，测算了其主要的经济指标，给出了使用条件，为氧化铝行业从业者深入理解无闪蒸溶出提供了借鉴。     

氧化铝厂熔盐加热系统的安全防范措施

在管道化溶出装置中,熔盐加热系统是安全风险较高的区域,本文结合一些实际发生的事件,对熔盐加热系统和以熔盐加热的溶出套管进行了分析,并提出了一些安全防范措施.     

管道化溶出设计探讨

压煮溶出是拜耳法生产氧化铝的核心工序。管道化+停留罐溶出是适合我国一水硬铝石型铝土矿的溶出工艺,它综合了德国管道化溶出和法国AP溶出技术的优点。本文简述了管道化溶出的发展过程,并且针对拟定的压煮溶出技术指标,进行了工艺流程细节上的一些分析比较、主要设备的选择和系统安全的分析,探讨了如何设计出安全、投资省、运行稳定、运转率高、能耗低的管道化溶出装置。     

小方坯高拉速结晶器铜管温度的测量

阐明了小方坯结晶器铜管温度测量试验的方法与过程,通过在铜管内弧、外弧和侧面不同位置埋设的32支热电偶,对浇铸150 mm×150 mm过程中铜管温度进行在线检测,记录了不同工况下铜管温度随浇注时间的变化关系,分析了各种工艺参数对结晶器铜管温度分布的影响。结果表明,生产过程中结晶器铜管温度场是不稳定的,各点温度都在做非周期性、无规律的起伏变动;拉速越快,铜管四面的温度不均匀倾向越大;梅花型铜管各处温度要高于普通铜管,证明其换热效率更高,更适合高拉速的生产。     

垃圾焚烧发电锅炉高温腐蚀治理的研究进展

垃圾焚烧发电锅炉水冷壁和过热器管壁的高温腐蚀防护是影响垃圾焚烧炉稳定运行的重要因素。 为提高垃圾焚烧炉运行的安全性,研究者从基材选择、施加表面涂层和温度控制等多方面给出了解决方案,以增加受热面金属管道的使用寿命。 在简介了锅炉高温腐蚀原理的基础上,分别评述了余热锅炉水冷壁和过热器高温腐蚀治理方案的研究进展。 在水冷壁高温腐蚀提治理方法中,敷设浇注料往往会造成烟温后移,恶化尾部烟道腐蚀,而在表面涂层防护技术中,感应重熔技术因其涂层缺陷少、结合强度高、稀释率低,表现出了良好的防腐蚀效果。 余热锅炉过热器受到显著的液相熔盐腐蚀,对于该部位的高温腐蚀治理除了提升材料等级外,应当严格控制入口烟温,适当调节燃烧气氛。     

新型陶瓷与熔融盐复合蓄热材料优化组合的数值模拟

将高温熔融盐相变蓄热材料和陶瓷固相蓄热材料进行复合 ,成功地研制成了能快速吸热和放热且蓄热密度高、蓄热量大的新型复合蓄热材料。分别以Al2 O3 ,MgO ,SiC为代表的陶瓷材料与 6 0LiF 40NaF ,5 0LiF 5 0KF ,6 0 .1NaCl 39.9MgCl2 ,LiH等为代表的 10余种高温熔融盐材料为复合研究对象 ,对复合蓄热材料的蓄热密度等与温度、复合材料中熔融盐的含量、材料种类间的关系进行了数值模拟研究 ,得到了对复合材料的优化设计具有指导意义的结论     

Which are the right test conditions for the simulation of high temperature alkali corrosion in biomass combustion?

The use of renewable energy sources for the generation of electricity has gained much interest in recent years. Biomass has the potential of being a CO₂ neutral energy source that could provide a significant proportion of the ever‐increasing energy demand. The easiest and most straightforward utilization of the energy content of biomass is direct combustion. The thermal energy of the biomass released in the combustion process is utilized by heating water or steam to produce electricity or heat or both (CHP). Whereas the heat production requires only modest temperatures in the water or steam circuit, producing electricity with high efficiency is not possible without high steam parameters (temperature and pressure). The heat market being quite saturated, the economic potential is in the electricity market. High heat transfer surface temperatures coupled with biomass fired steam generators have resulted, however, in serious corrosion of the heat transfer surfaces, especially in the hottest section of the convection superheaters. The type of corrosion found in biomass boilers is not encountered in fossil fuel fired boilers and the mechanism causing it is not fully understood. The development of new alloys that could withstand these harsh environments would benefit tremendously if the test conditions in the laboratory tests could be chosen so that they adequately resemble the corrosion environment in real boilers. Currently the high corrosion rate is believed to be caused by gaseous KCl that condense on the heat transfer surfaces. While KCl is certainly found in the corroded superheater tubes and probably has an important role in the corrosion reactions with the alloy, the formation of KCl on the cooled surface can also be heterogeneous. In this paper a discussion on the effect of alkali hydroxides, especially KOH, is presented. Biomass fuels have normally a high content of alkali metals and a low content of sulfur and chloride. The excess alkali will produce alkali hydroxides in the combustion environment. Alkali hydroxides then react with CO₂ in the flue gases to form carbonates as the flue gases are cooled. The reaction with CO₂, is however, very temperature dependent. The equilibrium being completely on the K₂CO₃ side with a gas temperature below 700 °C and completely on KOH side with a gas temperature above 900 °C. The hottest superheaters are normally located in the area where the flue gas temperature is 850°C–1000 °C. This makes KOH condensation on the tubes possible and subsequent heterogeneous reactions with HCl, SO₂ and CO₂ in molten phase forming KCl, K₂SO₂ or K₂CO₃. Although KOH is not thermodynamically stable at typical tube surface temperatures, a continuous flux condensing from the flue gases results in a corrosion environment on the tube where its activity has to be taken into account. Therefore it is suggested that KOH, either in gaseous or molten phase should be included in the laboratory test environments used for the testing of alloys for biomass combustion applications.     

冶金严苛服役环境中热喷涂技术的应用现状及展望

以超音速火焰喷涂、大功率等离子喷涂等为代表的先进热喷涂技术,已成为冶金行业关键装备及部件在严苛服役环境下实现高温耐磨、耐腐蚀、抗结瘤、隔热等多功能化的关键技术.概述了不同热喷涂技术的基本原理及涂层特性,进而详细论述热喷涂技术在服役于严苛环境中的冶金关键设备(如连铸结晶器铜板、热镀锌铝锅组件及高温炉辊等)上的研究现状及应...     

采油用高温缓蚀阻垢剂的研究及应用

目的通过化学防腐技术,解决油田生产中高温油井腐蚀结垢影响油田正常生产的难题。方法进行挂片失重实验和容量分析实验,开展现场水质分析和垢样分析,通过正交实验研究不同种类缓蚀阻垢剂在不同添加量、不同温度下对缓蚀效率、阻垢效率的影响。结果在明确油井腐蚀结垢原因的基础上,有针对性地研制出了以咪唑啉衍生物和有机膦酸盐等为主,以耐高温的氟碳咪唑啉为辅的HZG系列缓蚀阻垢剂。其缓蚀阻垢效果较好,缓蚀率达90%以上,阻垢率达95%以上,有效缓解了高温油藏(大于100℃)油井井筒腐蚀、结垢的问题。经10口井现场应用,铁离子下降率平均达到82%,钙离子浓度明显上升,平均检泵周期延长了2.2倍。结论氟碳咪唑啉的加入有效提高了缓蚀阻垢剂的耐温性。HZG系列缓蚀阻垢剂用于现场的缓蚀阻垢效果较好,解决了高温油井腐蚀结垢的难题。     

DP980-GA双相钢色差斑和黑点缺陷分析与控制

利用扫描电镜分析了DP980-GA双相钢镀层表面出现色差斑和黑点缺陷的原因,阐述了缺陷形成的机理。结果表明:退火炉加热段的湿气氛不充分、氢气含量过高,快冷段的带钢温度过低,引起Mn、Cr等合金元素在基体表面的氧化富集,影响Zn-Fe之间的扩散均匀性;带钢经热处理后入锅温度过高,镀层的热镀锌合金化程度加剧,导致基体铁从金属氧化物边界扩散显著。在实际生产中,通过调整退火炉的湿气氛注入量,注入方式由带钢的单面改为双面;提高带钢的快冷温度;降低炉内热区的氢气含量和带钢的入锅温度等措施,合金化镀层表面的色差斑和黑点缺陷得到了较好控制。     

高压加热器管程封闭焊缝的射线检测方法

高压加热器管程封闭焊缝的无损检测一直是个难点,普通环焊缝的射线检测方法无法实施。介绍了一种在换热管中放置射线源的方法,来实现对高压加热器管程封闭焊缝的射线照相检测。经过多次试验改进,检测效果良好,成功地应用在了核电常规岛高压加热器、低压加热器管程封闭焊缝的射线检测上。其它的管壳式换热器也可以参照这种方法来实现对封闭焊缝的射线检测。     

Effect of rotating arc process on molten pool control in horizontal welding

This paper describes the effect of rotating arc process on molten pool control in narrow gap horizontal welding. From energy strategy and force strategy, technical advantages of rotating arc process in molten pool control are explored. On the one hand, because of the decrease of temperature and holding time in weld centre, rotating arc process limits the tendency of molten pool sagging with the arc rotating frequency no more than 10 Hz, which is indicated from the simulation results of heat distribution characteristics. On the other hand, rotating arc process induces the flow of molten metal in the weld width direction by the periodical effect of arc force and droplets impingement, which is observed by the high speed photography system. This oscillation propels the molten metal at lower side against the effect of gravity to flow to the upper side, which is beneficial for the molten pool formation of horizontal welding.