一种铝业高能物理防结疤装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于氧化铝生产技术领域，具体涉及一种铝业高能物理防结疤装置。
【背景技术】
[0002]在氧化铝生产中，精液系统15天就要停产一次，进行酸洗和碱煮；矿浆溶出系统40天就要停产一次，对结疤做酸洗、碱煮处理；沉降系统每半年停产一次，用三个月的时间进行清理；蒸发系统40天停产一次清理结疤，平时还投放化学药剂。浪费了大量的人力物力，严重制约着生产效率，影响着设备的使用寿命，生产成本居高不下。由于大量使用酸、碱等化学药剂，对环境造成严重影响。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于解决上述的技术问题而提供一种替代酸洗、碱煮的化学方法的铝业高能物理防结疤装置，应用于氧化铝生产中的矿浆溶出系统，沉降系统，精液系统，蒸发系统。
[0004]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种铝业高能物理防结疤装置，用于安装在氧化铝厂生产线的每个系统进料端，包括管道状的外壳与置于所述外壳内部的能形成立体90度切割磁场的高能物理磁回路；所述高能物理磁回路包括有外圈和支撑于所述外圈内并在内部形成有多条均匀的用于物料通过的缝隙的稀土磁性材料；所述稀土磁性材料在150°C高温环境里产生的磁场强度为17000GS以上，且在物料通过的所有缝隙空间每mm2都要达到17000GS的磁场强度以上。
[0005]所述稀土磁性材料通过不锈钢管支撑于所述外圈内并形成所述缝隙，所述外圈采用不锈钢板制作。
[0006]所述不锈钢管的直径为120mm，所述不锈钢板的厚度为20mm。
[0007]所述稀土磁性材料采用纳米晶稀土永磁材料。
[0008]所述外壳包括有筒体、外壳封头、联接管、法兰；所述法兰连接所述联接管，所述联接管连接所述外壳封头。
[0009]本发明通过安装在氧化铝生产线的管道中，强制所有通过该高能物理磁场的结疤成分都达到能量饱和状态，使其在液体内部提前结疤，从而避免了管道、槽子内部、设备、仪表的接触面等全系统结疤的问题。
【附图说明】
[0010]图1所示为本发明实施例提供的一种铝业高能物理防结疤装置的安装示意图；
图2所示为本发明实施例提供的一种铝业高能物理防结疤装置的高能物理磁回路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]下面，结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。
[0012]请参阅图1~2所示，一种铝业高能物理防结疤装置，用于安装在氧化铝厂生产线的每个系统进料端，包括管道状的外壳与置于所述外壳内部的能形成立体90度切割磁场的高能物理磁回路；所述高能物理磁回路包括有外圈5和支撑于所述外圈内并在内部形成有多条均匀的用于物料通过的缝隙7的稀土磁性材料6 ;所述稀土磁性材料所述稀土磁性材料在150°C高温环境里产生的磁场强度为17000GS以上，且在物料通过的所有缝隙空间每mm2都要达到17000GS的磁场强度以上。
[0013]其中，所述稀土磁性材料6通过不锈钢管支撑于所述外圈5内并形成所述缝隙7，所述外圈采用不锈钢板制作。所述稀土磁性材料6置于所述外圈5形成物料通道的缝隙，使得物料自装置的进料口进入后进入至氧化铝生产线的管道中。
[0014]具体实现上，所述不锈钢管的直径为120mm，所述不锈钢板的厚度为20mm。
[0015]进一步的，所述稀土磁性材料采用纳米晶稀土永磁材料。
[0016]其中，在具体实现上，所述管道状的外壳两端开口，用于物料通过，即流入并流出，包括有筒体4、外壳封头3、联接管2、法兰1 ;所述法兰连接所述联接管，所述联接管连接所述外壳封头。
[0017]需要说明的是，制作这种高能物理磁回路必须用稀土磁性材料，达到耐高温，耐高压，耐腐蚀的要求，以满足铝业生产环境的要求。同时要在150°C高温环境里产生磁场强度17000GS。在物料通过的所有缝隙空间每mm2都要达到17000GS的磁场强度。
[0018]下面对本发明装置防结疤原理进行分析。
[0019]1、氧化铝生产过程中结疤的成因分类
在氧化铝生产过程中的换热面上的结疤，也称之为结垢。它是一种极为普遍的现象，是指在铝土矿矿浆加热过程中，随着温度的升高，各种矿物(化合物)发生复杂的物理化学反应，在设备表面附着的沉淀物。普遍认为，结疤的形成是在矿浆快速加热时，由于矿物的各种成分与碱溶液发生复杂的物理化学反应，其液相中某些成分过饱和并成为溶解度很小的化合物从溶液中析出产生结晶沉淀，当生成的沉淀不能及时脱离设备表面而不断沉积就形成了结疤。因而具有特定的成因和工艺信息。
[0020]在结疤研究中，通常将矿浆液体与换热面接触所形成的结垢称为液侧结垢(简称结垢)。按照引起结垢沉积的主要过程，氧化铝生产过程产生的结垢类别主要有:析晶结垢(如A1203结抱等);微粒结垢(如未溶解的一水硬招石、铁结抱等);化学反应结垢(如纳娃渔、f丐钦矿等)。
[0021 ] 2、防疤机制(磁化机理)
磁化只是单纯的物理过程，不是软化过程。一般认为液体系统进行磁处理主要是加快了溶液内部的结晶作用，从而使盐类在受热面上的直接结晶和坚硬沉积大大减少，起到防结疤的作用。研究表明，磁场的阻疤效果同磁场强度、溶液过饱和度、流速及溶液中各种离子等均有密切的关系。
[0022]( 1)洛仑兹力作用:矿浆或精液等物料与磁流的相互移动，能够产生感应电流，在洛仑兹力的作用下，弱极性的水分子和其他杂质的带电离子作反向运动。该过程中，矿浆或精液等物料中溶于水溶液的正负离子(Al3+、Fe3\ Ca2+、Si032、Mg2+、OH、S042、C032 )或颗粒(A1203、石英、赤铁矿、方解石)相互碰撞形成一定数量的“离子缔合体”，这种缔合体具有足够的稳定性，在液体溶液中形成了大量的结晶核心，以这些晶体为核心的悬浮颗粒可以过饱和状态稳定的存在于液体中。
[0023](2)极化作用:磁场的极化作用使使盐类的结晶成分发生了变化。微粒子极性增强，凝聚力减弱，使液体中原有的较长的缔合分子链被截断为较短的缔合分子链和带电离子的变形，破坏了离子间的静电吸引力，改变了结晶条件。形成分散的稳定小晶体。
[0024](3)磁滞效应:磁场引起矿浆或精液等物料中盐类分子或离子的磁性力偶的磁滞效应，因而改变了盐类在矿浆或精液水溶液中的溶解性，同时使盐类分子相互间的亲和性(结晶性)消失，防止大晶体的结晶。
[0025](4)磁力矩重新取向:在一定基团反应中，磁场影响在基团中成对的磁力矩重新取向，通过这样的中间机理而影响其他化学反应。反应动力学发生了