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4,輕金屬冶煉4.1,氧化鋁生產(chǎn)4,1。1。在氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)中.影響能耗的因素甚多。其中礦石品級(jí).生產(chǎn)方法和工廠規(guī)模對(duì)能耗影響最大.不同生產(chǎn)方法對(duì)鋁土礦的鋁硅比要求不同。對(duì)于拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的鋁土礦鋁硅比.沒(méi)有統(tǒng)一界定、根據(jù)有關(guān)資料，國(guó)外拜耳法氧化鋁廠實(shí)際生產(chǎn)使用的鋁土礦鋁硅比的下限為7。結(jié)合我國(guó)鋁礦石高鋁.高硅的特點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。結(jié)果表明當(dāng)鋁礦石鋁硅比大于8時(shí) 宜采用拜耳法生產(chǎn)最經(jīng)濟(jì)。對(duì)于采用燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的礦石鋁硅比的界限。我國(guó)鋁廠有多年采用鋁硅比為3,5的礦石進(jìn)行生產(chǎn)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),并取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).為此采用燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的礦石鋁硅比以大于3。5為宜,對(duì)于采用聯(lián)合法生產(chǎn)氧化鋁的礦石鋁硅比的界限,多年來(lái)曾經(jīng)做過(guò)多次方案比較和論證。如對(duì)鄭州鋁廠,山西鋁廠 貴州鋁廠.中州鋁廠等的論證認(rèn)為，生產(chǎn)規(guī)模大于400kt,經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較.聯(lián)合法優(yōu)于燒結(jié)法、礦石鋁硅比大于4、5宜采用聯(lián)合法,鋁硅比大于4、5是針對(duì)聯(lián)合法制訂的.當(dāng)采用串聯(lián)法時(shí)鋁硅比可適當(dāng)降低，選礦拜耳法和石灰拜耳法近年來(lái)已在我國(guó)氧化鋁生產(chǎn)中被采用,但這兩種生產(chǎn)方法的氧化鋁總回收率都較低,礦耗較高，因此采用這兩種方法適宜的礦石鋁硅比應(yīng)通過(guò)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定，綜上所述.對(duì)于不同品級(jí)的礦石 規(guī)定采用不同的生產(chǎn)方法是必要的,氧化鋁的工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)盡量采用能耗低的拜耳法或聯(lián)合法 4，1、2,產(chǎn)品能耗與生產(chǎn)規(guī)模有直接的關(guān)系、節(jié)能降耗是體現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)的一個(gè)方面 根據(jù)國(guó)家發(fā)改委規(guī)定,新建氧化鋁項(xiàng)目必須經(jīng)過(guò)國(guó)務(wù)院投資主管部門(mén)批準(zhǔn) 利用國(guó)內(nèi)鋁土礦資源的氧化鋁項(xiàng)目起步規(guī)模必須是年生產(chǎn)能力800kt及以上,自建鋁土礦山比例應(yīng)達(dá)到85,以上 配套礦山的總體服務(wù)年限必須在30年以上 利用進(jìn)口鋁土礦的氧化鋁項(xiàng)目起步規(guī)模必須是年生產(chǎn)能力600kt及以上 必須有長(zhǎng)期可靠的境外鋁土礦資源作為原料保障,通過(guò)合資方式取得5年以上鋁土礦長(zhǎng)期合同的原料達(dá)到總需求的60 以上.4。1 3。本條對(duì)氧化鋁單位產(chǎn)品綜合能耗作出規(guī)定,1 氧化鋁生產(chǎn)目前國(guó)內(nèi)有拜耳法 燒結(jié)法和聯(lián)合法三種方法.根據(jù)不同的原料選擇合理的生產(chǎn)方法和工藝流程,近年來(lái)氧化鋁生產(chǎn)方法又增加了、選礦拜耳法.和.石灰拜耳法,所謂,選礦拜耳法.其實(shí)質(zhì)是將不宜直接用拜耳法處理的品位較低的礦石經(jīng)選礦處理、得到鋁硅比較高的適用拜耳法的精礦 再用傳統(tǒng)的拜耳法工藝處理。所謂,石灰拜耳法。是針對(duì)品位較低的礦石而在溶出過(guò)程中添加過(guò)量石灰 使其能較經(jīng)濟(jì)地采用拜耳法生產(chǎn)。此外、工藝流程的選擇還應(yīng)根據(jù)可靠的半工業(yè)化試驗(yàn) 礦石加工試驗(yàn)資料以及可以采信的其他資料，并進(jìn)行優(yōu)化,特別是涉及全流程的技術(shù)條件和指標(biāo)、要做全局的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、在選取試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)還要考慮到試驗(yàn)條件和工藝條件的差異所帶來(lái)的影響、綜合能耗指標(biāo)的確定主要是根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)外氧化鋁行業(yè)產(chǎn)品能耗情況的調(diào)查。并參照國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)2007年第64號(hào)公告 鋁行業(yè)準(zhǔn)入條件.規(guī)定的新建拜耳法生產(chǎn)氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)綜合能耗必須低于500kgce。t氧化鋁。其他工藝氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)綜合能耗必須低于800kgce.t氧化鋁?，F(xiàn)有拜耳法氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)綜合能耗必須低于520kgce，t氧化鋁，其他工藝氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)綜合能耗必須低于900kgce t氧化鋁,本條規(guī)定的綜合能耗指標(biāo)為三級(jí) 其中一級(jí)為目標(biāo)值 是世界先進(jìn)水平.以，新建準(zhǔn)入,作為三級(jí)能耗指標(biāo)的參考值，現(xiàn)分述如下 在通常情況下、氧化鋁廠設(shè)計(jì)文件中一般只包括全廠的水，電，蒸汽 煤氣.重油、焦炭 煤等項(xiàng)消耗和總能耗,20世紀(jì)80年代末和90年代初。我國(guó)氧化鋁行業(yè)從國(guó)外引進(jìn)拜耳法生產(chǎn)的部分先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備.如間接加熱壓煮溶出 機(jī)械攪拌分解、降膜蒸發(fā)及大型平底沉降槽,深錐高效沉降槽。種子過(guò)濾機(jī)及氫氧化鋁流態(tài)化焙燒爐等。這些先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備經(jīng)設(shè)計(jì)、施工 生產(chǎn)單位消化、吸收 生產(chǎn)中不斷改進(jìn)和完善。已普遍應(yīng)用于氧化鋁生產(chǎn)中 生產(chǎn)技術(shù)和水平都有較大提高.生產(chǎn)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都有較大的改善，能耗大幅度下降。所以本條以工廠實(shí)際生產(chǎn)平均先進(jìn)指標(biāo)作為拜耳法生產(chǎn)能耗設(shè)計(jì)的綜合指標(biāo).2，燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁在我國(guó)已有50多年的歷史,生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)水平有很大的提高。熟料燒成的燒成煤和生料加煤消耗不斷降低 粗液脫硅采用間接加熱技術(shù).蒸汽消耗也有很大降低，近年來(lái)各廠又分別從國(guó)外引進(jìn)部分先進(jìn)技術(shù)和裝備 如氫氧化鋁流態(tài)化焙燒技術(shù)和裝備,母液蒸發(fā)也分別采用板,管 式多效蒸發(fā)等。這些技術(shù)的采用都取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，目前工廠的實(shí)際消耗平均達(dá)到較為先進(jìn)的水平。把這些指標(biāo)作為燒結(jié)法綜合能耗設(shè)計(jì)指標(biāo)是可行的。3 聯(lián)合法涵蓋拜耳法和燒結(jié)法的有關(guān)工序，因此聯(lián)合法有關(guān)工序的能耗指標(biāo)同樣按拜耳法和燒結(jié)法的相關(guān)工序的能耗指標(biāo)選取,其能耗計(jì)算公式引自現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。鋁土礦生產(chǎn)能源消耗.YS，T.103 其中、當(dāng)?shù)V石鋁硅比大于或小于10時(shí)、減少或增加附加值A(chǔ)1,當(dāng)熟料中氧化鋁含量大于或小于35、時(shí).應(yīng)減少或增加附加值A(chǔ)2,4,1,4。按照氧化鋁工廠設(shè)計(jì)的文件,一般全廠都包括幾個(gè)主要能耗大的單元,或稱(chēng)為工序，石灰燒制。壓煮溶出、熟料燒成.粗液脫硅,母液蒸發(fā).氫氧化鋁焙燒等。這些單元的操作過(guò)程都進(jìn)行了熱平衡和單位物料量的熱耗計(jì)算,按工廠的實(shí)際平均先進(jìn)水平和采用新工藝、新技術(shù)后能達(dá)到的水平 作為設(shè)計(jì)規(guī)定單元操作過(guò)程的能耗指標(biāo)。這些指標(biāo)不僅適用于堿石灰燒結(jié)法,而且也適合聯(lián)合法和拜耳法工廠中相應(yīng)的部分，對(duì)目前暫時(shí)還沒(méi)有更先進(jìn)的改進(jìn)措施的單元操作過(guò)程、其能耗指標(biāo)按有色金屬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)規(guī)定作為能耗設(shè)計(jì)指標(biāo)，4,1、5、立窯燒制石灰具有投資省。熱耗低和二氧化碳?xì)怏w濃度高的優(yōu)點(diǎn)、立窯更適用于既需要供應(yīng)石灰、又需供應(yīng)高濃度二氧化碳?xì)怏w的生產(chǎn)單位 目前被國(guó)內(nèi)廣泛采用.在僅需要供應(yīng)石灰。特別是對(duì)石灰石分解率要求高而石灰中二氧化碳?xì)埩粢蟮偷陌荻?或生產(chǎn)中需添加石灰量大的 石灰拜耳法 采用回轉(zhuǎn)窯煅燒石灰更為適宜、4 1 6 采用閉路破碎流程.降低入磨礦石的粒度是降低能耗的重要措施,多碎少磨可以有效地節(jié)省碎。磨的總能耗、有關(guān)資料表明,將破碎產(chǎn)品粒度從25mm降至12mm。則破碎工序僅增加能耗1、而磨礦工序可降低8 的能耗、兩者綜合能耗有較大降低，實(shí)踐證明，長(zhǎng)筒型磨機(jī)安裝功率低于短筒型磨機(jī)、因此在選擇磨機(jī)時(shí) 除應(yīng)注意礦石性質(zhì)及對(duì)磨礦產(chǎn)品的要求外，應(yīng)優(yōu)先選用長(zhǎng)筒型磨礦機(jī).拜耳法礦漿磨制可選用格子磨或溢流型球磨機(jī)配水力旋流器閉路一段磨礦流程.或一段棒磨機(jī)開(kāi)路,二段球磨機(jī)配水力旋流器閉路的兩段磨礦流程,4 1。7。間接加熱壓煮溶出可大幅度地減少蒸發(fā)水量,降低能耗。提高溶出溫度。可提高堿的循環(huán)效率，對(duì)改善技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有明顯效果、目前新建，改建和擴(kuò)建的氧化鋁廠均采用間接加熱溶出技術(shù),溶出溫度不低于260。采用多級(jí)自蒸發(fā)工藝可充分利用余熱降低生產(chǎn)能耗、新蒸汽冷凝水的熱量和二次蒸汽冷凝水的熱量經(jīng)合理利用后均可達(dá)到節(jié)能降耗的目的，4。1 8 熟料燒成窯是集燃料燃燒、傳熱介質(zhì) 化學(xué)反應(yīng),物料輸送于一體的反應(yīng)設(shè)備 是燒結(jié)法和聯(lián)合法燒成部分的主機(jī)，影響燒成窯的產(chǎn)能因素較多 設(shè)計(jì)通常采用相似條件下的實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù),按單位傳熱面積產(chǎn)能或單位容積產(chǎn)能推算 并進(jìn)行必要的修正來(lái)確定窯的設(shè)計(jì)產(chǎn)能.在聯(lián)合法生產(chǎn)中。熟料燒成是處理拜耳法生產(chǎn)系統(tǒng)排出赤泥的后續(xù)工序，因而在確定熟料燒成的設(shè)計(jì)能力時(shí),應(yīng)與拜耳法壓煮溶出的生產(chǎn)能力相適應(yīng).以保證兩個(gè)系統(tǒng)的平衡、直筒窯加工制造簡(jiǎn)單 備品備件統(tǒng)一。筑爐和檢修方便 多年實(shí)踐表明.直筒窯使用情況良好 單筒冷卻機(jī)熱回收效率高.加工制造簡(jiǎn)單、操作維修方便.對(duì)不同塊度的熟料有較強(qiáng)的適應(yīng)性 4,1，9，近年來(lái)、國(guó)內(nèi)業(yè)界就燒結(jié)法粗液間接加熱脫硅作了大量試驗(yàn)和研究工作、取得了較好的效果、并已產(chǎn)業(yè)化 實(shí)踐表明 間接加熱脫硅與蒸汽直接加熱脫硅相比,可減少蒸發(fā)水量 降低氧化鋁生產(chǎn)的能耗 由于壓煮脫硅采用套管加熱、脫硅器保溫間接加熱、連續(xù)脫硅不僅使二次蒸汽得到利用.新蒸汽冷凝水及二次蒸汽冷凝水的熱量均可回收利用,因此能耗大幅度降低、間接加熱連續(xù)脫硅技術(shù)已在國(guó)內(nèi)大部分氧化鋁廠改,擴(kuò)。建工程中采用，4.1,10 增加蒸發(fā)器的效數(shù)是降低蒸發(fā)汽耗的有效方法。為了降低汽耗,目前國(guó)內(nèi)氧化鋁廠已普遍采用五效或六效作業(yè).由于采用了高效降膜蒸發(fā)器及多效逆流蒸發(fā)流程。母液自蒸發(fā)排出二次蒸汽熱量 各效新蒸汽冷凝水的熱量和二次蒸汽冷凝水的熱量得到合理利用 因此母液蒸發(fā)的汽耗比原有三 四效蒸發(fā)大幅度降低。節(jié)能效果很明顯。蒸發(fā)器的熱媒采用飽和蒸汽。蒸發(fā)器的形式宜選用降膜蒸發(fā)器,析鹽效宜選用強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器,4,1.11 流態(tài)化焙燒爐與回轉(zhuǎn)窯相比,具有熱耗低。產(chǎn)品質(zhì)量好。投資省.占地面積小。設(shè)備簡(jiǎn)單。運(yùn)行壽命長(zhǎng)。維修費(fèi)用低等諸多優(yōu)點(diǎn)、因而在國(guó)內(nèi)外氧化鋁廠被廣泛采用,國(guó)內(nèi)新建氧化鋁廠均選用流態(tài)化焙燒爐,老廠原有的回轉(zhuǎn)窯已被淘汰、因此新建和改、擴(kuò)、建的氫氧化鋁焙燒系統(tǒng)能耗設(shè)計(jì)應(yīng)按流態(tài)化焙燒技術(shù)的指標(biāo)選取 4，1，12,氧化鋁輸送通常有氣流輸送和機(jī)械輸送兩種 高壓空氣輸送是氣流輸送的一種,輸送動(dòng)力消耗較大,不應(yīng)在新建和改，擴(kuò),建的工程中采用.機(jī)械輸送和濃相輸送 能耗相對(duì)較低,收塵設(shè)施較小,簡(jiǎn)單、維修工作量小.在今后氧化鋁輸送設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)先采用、4.1、13，氧化鋁生產(chǎn)除拜耳法系統(tǒng)主機(jī)為壓煮溶出器.燒結(jié)法生產(chǎn)系統(tǒng)主機(jī)為熟料燒成窯外 近年來(lái)引進(jìn)和開(kāi)發(fā)了氧化鋁廠使用的其他大型設(shè)備 如平底沉降槽 深錐沉降槽,機(jī)械攪拌分解槽 種子過(guò)濾機(jī)、成品過(guò)濾機(jī)等.平底沉降槽設(shè)備簡(jiǎn)單,運(yùn)行費(fèi)用低。操作維護(hù)方便.深錐沉降槽單位沉降面積產(chǎn)能高,占地少,機(jī)械攪拌分解槽與老式空氣攪拌分解槽相比,能耗低。易于設(shè)備大型化，另外 其種子過(guò)濾機(jī) 成品過(guò)濾機(jī)等均可采用大型號(hào)過(guò)濾機(jī),具有產(chǎn)能高。消耗低等優(yōu)點(diǎn) 上述設(shè)備新建和改，擴(kuò).建的氧化鋁廠已廣泛采用,這些設(shè)備共同特點(diǎn)是、容。面.積大。產(chǎn)能高.操作維修簡(jiǎn)單.與過(guò)去采用的老式沉降槽 分解槽，過(guò)濾機(jī)等設(shè)備相比，能耗都明顯降低，4,1 14 生產(chǎn)中采用串聯(lián)法燒結(jié)低鋁硅比和燒結(jié)純赤泥熟料技術(shù)，可降低聯(lián)合法中熟料和氧化鋁折合比。即降低單位氧化鋁成品熟料量,因?yàn)樵诼?lián)合法中熟料燒成占總能耗的1,3左右.因此降低聯(lián)合法中熟料量即降低燒結(jié)法在聯(lián)合法中的比例,對(duì)降低氧化鋁能耗大為有利,4，1.15、余熱 廢熱屬于二次能源 回收。利用余熱、廢熱 提高二次能源的利用率.降低一次能源的損失，有利于節(jié)省能耗，4。1。17 近年來(lái)。國(guó)內(nèi)氧化鋁廠生產(chǎn)控制和管理水平有較大提高 新建氧化鋁廠和老廠不斷提高氧化鋁生產(chǎn)控制和管理自動(dòng)化裝備水平。采用管.控一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),使生產(chǎn)過(guò)程控制自動(dòng)化和管理信息化.由于氧化鋁廠生產(chǎn)工藝過(guò)程復(fù)雜，區(qū)域分布廣。因此可以按氧化鋁生產(chǎn)工藝流程和車(chē)間區(qū)域位置分區(qū)設(shè)置集中控制室.采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)要求對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè).控制和管理 以達(dá)到穩(wěn)定安全生產(chǎn)。實(shí)現(xiàn)最佳化運(yùn)行.達(dá)到最優(yōu)化指標(biāo)，