一种溶出闪蒸料浆余热回收系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及冶金生产溶出工序技术领域，尤其涉及一种溶出闪蒸料浆余热回收系统。本实用新型提供了一种溶出闪蒸料浆余热回收系统，该系统包括溶出机组及与溶出机组输入端连接的隔膜泵，溶出机组包括工艺流程上依次连接的溶出预热段、溶出加热段、闪蒸器及稀释槽，溶出预热段的输入端与隔膜泵连接，闪蒸器通过内管与稀释槽连通，在内管的外围设有用于输送循环母液的外管，循环母液与脱硅浆液混合后通过隔膜泵输送至溶出预热段，内管内为流通的闪蒸料浆，使得蒸发送出的循环母液与闪蒸料浆进行逆流换热，提高了循环母液的温度，降低了闪蒸料浆的温度，如此回收了溶出自身多余的热量，有效降低了高压蒸汽单耗，降低了生产成本。
【专利说明】
一种溶出闪蒸料浆余热回收系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及冶金生产溶出工序技术领域，尤其涉及一种溶出闪蒸料浆余热回 收系统，具体涉及一种能有效降低溶出机组的蒸汽单耗的溶出闪蒸料浆余热回收系统。
【背景技术】
[0002] 目前，在冶金行业，特别是氧化铝生产溶出工序流程中，具体操作流程见图1所示， 将脱硅料浆和经蒸发得到的循环母液进行混合，并将得到的混合矿浆通过隔膜栗输送至溶 出机组，混合矿浆首先进入溶出预热段进行预热作业，然后进入溶出加热段并采用来自热 电厂高压蒸汽加热到溶出温度，一般达到270Γ左右物料会进行相应的化学反应，待化学反 应完成后的矿浆通过相应级别的闪蒸器进行降温操作，得到闪蒸料浆，闪蒸料浆进入稀释 槽，根据料浆的浓度，向稀释槽内加入一次洗液，合格的稀释浆液通过送往沉降作业区。其 中，通过闪蒸器得到的二次蒸汽用于加热溶出预热段内的混合矿浆，一次洗液来自沉降工 序。
[0003] 表1物料运行参数
[0005] 若以当前常规工序流程对氧化铝进行溶出作业，具体的物料运行参数如表1所示， 由此，闪蒸料浆的温度为125°C，温度偏高，因稀释槽是常压槽罐，当闪蒸料浆和沉降工序来 的一次洗液在稀释槽中混合时会造成一部分热量损失。另外，循环母液温度为72°C，由于循 环母液温度低，造成隔膜栗进口料浆温度偏低，进而使预热温度偏低，从而使高压蒸汽消耗 上升。其中，不同进料温度需要的高压蒸汽的量不同，具体地，高压蒸汽单耗量随着进料温 度的降低而增大，具体的尽量温度与高压蒸汽消耗量的理论对比值见表2中的具体参数值。
[0006] 表2不同物料温度与高压蒸汽消耗理论对比
【实用新型内容】
[0008] (一)要解决的技术问题
[0009] 本实用新型要解决的技术问题是解决采用常规的氧化铝生产溶出机组而导致的 溶出进料循环母液温度过低、闪蒸料浆温度过高及溶出机组蒸汽单耗偏高的问题。
[0010] (二)技术方案
[0011] 为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种溶出闪蒸料浆余热回收系统，该 系统包括溶出机组及与溶出机组输入端连接的隔膜栗，所述溶出机组包括工艺流程上依次 连接的溶出预热段、溶出加热段、闪蒸器及稀释槽，所述溶出预热段的输入端与所述隔膜栗 连接，所述闪蒸器通过内管与所述稀释槽连通，在所述内管的外围设有用于输送循环母液 的外管，所述循环母液与脱硅浆液混合后通过所述隔膜栗输送至所述溶出预热段。
[0012] 其中，所述内管为U型内管，所述U型内管包括第一直管、第二直管及用于连接所述 第一直管与所述第二直管的弯管。
[0013] 其中，所述外管的数量为两根，分别设于所述第一直管及所述第二直管的外围。
[0014] 其中，所述第一直管通过第一锥管与所述闪蒸器连接，所述第二直管通过第二锥 管与所述稀释槽连接。
[0015] 其中，所述第一直管及第二直管均为无缝管，且所述第一直管及第二直管的规格 均为Φ 508 X 10，所述弯管的规格为Φ 508 X 10/R1000。
[0016]其中，两根所述外管均为螺旋焊管，且两根所述外管的规格均为Φ820Χ 10。
[0017] 其中，在所述外管的侧部设有所述循环母液的输入管，且在所述外管的顶部设有 所述循环母液的输出管。
[0018] 其中，该一种溶出闪蒸料浆余热回收系统还包括与所述稀释槽连接的沉降装置。
[0019] 其中，在所述稀释槽与所述沉降装置之间还设有稀释料浆栗。
[0020](三)有益效果
[0021]本实用新型的上述技术方案具有如下优点:本实用新型提供了一种溶出闪蒸料浆 余热回收系统，该系统包括溶出机组及与溶出机组输入端连接的隔膜栗，溶出机组包括工 艺流程上依次连接的溶出预热段、溶出加热段、闪蒸器及稀释槽，溶出预热段的输入端与隔 膜栗连接，闪蒸器通过内管与稀释槽连通，在内管的外围设有用于输送循环母液的外管，循 环母液与脱硅浆液混合后通过隔膜栗输送至溶出预热段，内管内为流通的闪蒸料浆，使得 蒸发送出的循环母液与闪蒸料浆进行逆流换热，提高了循环母液的温度，降低了闪蒸料浆 的温度，如此回收了溶出自身多余的热量，有效降低了高压蒸汽单耗，降低了生产成本，也 有利于节约资源。
【附图说明】
[0022]图1是氧化铝溶出工艺流程图；
[0023] 图2是本实用新型溶出闪蒸料浆余热回收系统中闪蒸槽粗料管的具体结构布置示 意图。
[0024] 图中：1:循环母液输入管；2:外管;3-1:第一直管;3-2:第二直管;4:弯管;5:循环 母液输出管;6:第一锥管;7:第二锥管。
【具体实施方式】
[0025] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新 型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描 述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实 施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都 属于本实用新型保护的范围。
[0026] 如图2所示，本实用新型实施例提供了一种溶出闪蒸料浆余热回收系统，该溶出闪 蒸料浆余热回收系统包括溶出机组及与溶出机组输入端连接的隔膜栗，溶出机组包括工艺 流程上依次连接的溶出预热段、溶出加热段、闪蒸器及稀释槽，溶出预热段的输入端与隔膜 栗连接，闪蒸器通过内管与稀释槽连通，在内管的外围设有用于输送循环母液的外管2,循 环母液与脱硅浆液混合后通过隔膜栗输送至溶出预热段，内管内为流通的闪蒸料浆，使得 蒸发送出的循环母液与闪蒸料浆进行逆流换热，提高了循环母液的温度，降低了闪蒸料浆 的温度，如此回收了溶出自身多余的热量，有效降低了高压蒸汽单耗，降低了生产成本，也 有利于节约资源。
[0027] 具体地，内管为U型内管，U型内管包括第一直管3-1、第二直管3-2及用于连接第一 直管3-1与第二直管3-2的弯管4,第一直管3-1、第二直管3-2与弯管4的外径及壁厚均相同， 通过第一直管3-1、弯管4及第二直管3-2的依次连接，构成用于输送闪蒸料浆的管路，在本 实施例中，内管指连接在闪蒸器与稀释槽之间的闪蒸槽粗料管，通过加长闪蒸槽粗料管并 在闪蒸槽粗料管的外围加装外管，内走闪蒸料浆，外走循环母液，使蒸发送出的循环母液与 闪蒸料浆进行逆流换热，以达到适当提高循环母业温度且适当下降闪蒸料浆温度的有益效 果。
[0028] 具体地，在本实施例中，外管2的数量为两根，分别设于第一直管3-1及第二直管3-2的外围，且为了实现循环母液与闪蒸料浆进行逆流换热，在每根外管2的侧部设有循环母 液输入管1，且在每根外管2的顶部设有循环母液输出管5,结构简单，安装方便，降低了工艺 制作成本，除此之外，还实现采用分流操作，进一步加强了逆流交换的效果，有利于进一步 实现提高循环母液温度及降低闪蒸料浆温度的目的。
[0029] 具体地，第一直管3-1通过第一锥管6与闪蒸器连接，第二直管3-2通过第二锥管7 与稀释槽连接，在本实施例中，第一锥管6为闪蒸料浆的输入端，第二锥管7为闪蒸料浆的输 出端，为符合工艺标准需要，第一锥管6及第二锥管7的外径尺寸选为Φ 508/ Φ 456。
[0030] 为达到更好的热交换效果，优选地，第一直管3-1及第二直管3-2均为无缝管，且第 一直管3-1及第二直管3-2的规格均为Φ 508X10，弯管4的规格为Φ 508 X10/R1000;两根外 管2均为螺旋焊管，且两根外管2的规格均为Φ820Χ 10。
[0031] 进一步地，该溶出闪蒸料浆余热回收系统还包括与稀释槽连接的沉降装置。在本 实施例中，以制作氧化铝为例加以说明，对于沉降和后续的氧化铝精液来说，l〇5°C甚至以 下的氧化铝精液温度是可以接受的，按此温度计算的稀释热平衡如下：
[0032] 表3稀释热平衡
[0034] 分析表3中的数据，可知道当目标氧化铝精液温度是105°C而且一次洗液温度设定 为90°C时，闪蒸料浆温度可以降低到117°C以下，并且对后续的沉降工序是没有影响的。
[0035] 进一步地，在稀释槽与沉降装置之间还设有稀释料浆栗，以快速将稀释料浆输送 至沉降工序中，有利于节约时间资源。
[0036] 本实用新型还提供了一种使用溶出闪蒸料浆余热回收系统的方法，具体为:在内 管的外围设置外管，内管用于输送闪蒸料浆，外管用于输送循环母液，使得循环母液与闪蒸 料浆进行逆流换热，温度升高后的循环母液返回溶出机组输入端，并与脱硅浆液混合后通 过隔膜栗输送至溶出预热段;温度降低后的闪蒸料浆进入稀释槽后进行稀释及沉降工序， 回收了闪蒸料浆热量，从而有效降低了溶出机组的蒸汽单耗。
[0037] 以生产氧化铝为例，采用本申请中的溶出闪蒸料浆余热回收系统，当循环母液与 闪蒸料浆换热后，热平衡见表4:
[0038] 表4循环母液与闪蒸料浆换热平衡
[0040] 通过逆流换热，循环母液的温度可以提高到80°C，相应的溶出机组进料温度也会 提升，结果如表5所示：
[0041] 表5隔膜栗进料热平衡
[0043]分析表5中的数据，可知道隔膜栗进料温度至少可以提高到88°C。而当隔膜栗进口 温度提高后，溶出机组高压新蒸汽消耗也将相应的下降，如表6的数据所示：
[0044]表6高压蒸汽消耗对比
[0046]分析表6中的数据，可知道隔膜栗进料温度和预热温度同时上升了 3°C，在同等溶 出温度的条件下，高压蒸汽单耗降低70kg/t。若蒸汽单价按70元/t计，相当于生产氧化错成 本每吨可节约0.07 X 70 = 4.90元，降低了氧化铝的生产成本，有利于经济性。
[0047]特别的，上述结果只是基于理论值进行了相应的计算，实际运行成本应该会优于 上述数值。
[0048] 综上所述，本实用新型提供了一种溶出闪蒸料浆余热回收系统，该系统包括溶出 机组及与溶出机组输入端连接的隔膜栗，溶出机组包括工艺流程上依次连接的溶出预热 段、溶出加热段、闪蒸器及稀释槽，溶出预热段的输入端与隔膜栗连接，闪蒸器通过内管与 稀释槽连通，在内管的外围设有用于输送循环母液的外管，循环母液与脱硅浆液混合后通 过隔膜栗输送至溶出预热段，内管内为流通的闪蒸料浆，使得蒸发送出的循环母液与闪蒸 料浆进行逆流换热，提高了循环母液的温度，降低了闪蒸料浆的温度，如此回收了溶出自身 多余的热量，有效降低了高压蒸汽单耗，降低了生产成本，也有利于节约资源。
[0049] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解： 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等 同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术 方案的精神和范围。
【主权项】
1. 一种溶出闪蒸料浆余热回收系统，其特征在于:包括溶出机组及与溶出机组输入端 连接的隔膜栗，所述溶出机组包括工艺流程上依次连接的溶出预热段、溶出加热段、闪蒸器 及稀释槽，所述溶出预热段的输入端与所述隔膜栗连接，所述闪蒸器通过内管与所述稀释 槽连通，在所述内管的外围设有用于输送循环母液的外管，所述循环母液与脱硅浆液混合 后通过所述隔膜栗输送至所述溶出预热段。2. 根据权利要求1所述的溶出闪蒸料浆余热回收系统，其特征在于:所述内管为U型内 管，所述U型内管包括第一直管、第二直管及用于连接所述第一直管与所述第二直管的弯 管。3. 根据权利要求2所述的溶出闪蒸料浆余热回收系统，其特征在于:所述外管的数量为 两根，分别设于所述第一直管及所述第二直管的外围。4. 根据权利要求2所述的溶出闪蒸料浆余热回收系统，其特征在于:所述第一直管通过 第一锥管与所述闪蒸器连接，所述第二直管通过第二锥管与所述稀释槽连接。5. 根据权利要求2所述的溶出闪蒸料浆余热回收系统，其特征在于:所述第一直管及第 二直管均为无缝管，且所述第一直管及第二直管的规格均为Φ 508 X 10，所述弯管的规格为 Φ508Χ10Μ000〇6. 根据权利要求3所述的溶出闪蒸料浆余热回收系统，其特征在于:两根所述外管均为 螺旋焊管，且两根所述外管的规格均为Φ 820 X 10。7. 根据权利要求1所述的溶出闪蒸料浆余热回收系统，其特征在于:在所述外管的侧部 设有所述循环母液的输入管，且在所述外管的顶部设有所述循环母液的输出管。8. 根据权利要求1所述的溶出闪蒸料浆余热回收系统，其特征在于:还包括与所述稀释 槽连接的沉降装置。9. 根据权利要求8所述的溶出闪蒸料浆余热回收系统，其特征在于:在所述稀释槽与所 述沉降装置之间还设有稀释料浆栗。
【文档编号】C01F7/02GK205500804SQ201620085949
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年1月27日
【发明人】冯雨田, 刘沣超, 杨晓东, 徐平
【申请人】杭州锦江集团有限公司