专利名称：一种用于酸法制备氧化铝工业生产中的深锥高效沉降槽的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种沉降槽，特别是涉及一种用于酸法制备氧化铝工业生产中的深锥高效沉降槽。
背景技术：
目前，国内氧化铝生产均采用碱法生产氧化铝，设备所用材料采用普通碳钢或者 不锈钢即可满足要求。而酸法制备氧化铝采用的是盐酸与高铝粉煤灰的综合作用，通过一 系列的工序进行制备氧化铝，其具有工艺简单，能耗低，废渣量少，环境污染小等优点；同时 利用工业废渣高铝粉煤灰作为原料，不仅解决了其对环境的污染问题，更加拓宽了铝矿来 源，对铝工业可持续发展亦有着举足轻重的意义。但是，由于采用盐酸作为生产反应介质，对设备材料的要求就变得极为苛刻，整个 工艺流程中由于含有盐酸及AlCl3盐等腐蚀性物质，普通碳钢，不锈钢，铝和铅等常用工程 材料在盐酸中会被严重腐蚀，基本不能使用。需考虑采用碳钢内衬塑料或橡胶，或是直接采 用耐酸材料，因此，需要综合考虑选取适当的材料以及解决好由于特殊选材所带来的设备 结构问题。在酸法制氧化铝生产中，沉降槽是实现物料液固分离的重要设备。为提高沉降效 果，满足生产工业的要求，须设计一种深锥高效沉降槽来完成，其性能是否能达标，结构是 否经济合理，不仅将直接影响到建设成本，也将直接影响产品质量和使用寿命。
实用新型内容本实用新型的目的在于，克服上述现有技术的缺陷而提供一种结构紧凑、操作简 便、运行周期长的用于酸法制备氧化铝工业生产中的深锥高效沉降槽。为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案—种用于酸法制备氧化铝工业生产中的深锥高效沉降槽，包括槽体、位于槽体上 部的给料部分和位于槽体下部的耙机部分，其中所述槽体的底部为倒圆锥形，所述耙机部 分的形状与所述倒圆锥形底部相配合。优选地，所述槽体的内侧设有3 6mm防腐层，所述防腐层为钛钯合金层或聚四氟 乙烯层。优选地，所述给料部分包括通过架体与所述槽体相连接的喂料井以及与所述喂料 井相连的进料管。进一步，所述喂料井的直径为所述进料管直径的5 20倍。优选地，所述耙机部分包括驱动装置和位于中部并与所述驱动装置相连的传动 轴、形状与所述倒圆锥形底部相配合的耙臂、连接所述耙臂和所述传动轴的横型支撑，以及 位于传动轴底部的底轴承。进一步，所述耙臂与所述横型支撑之间的夹角为30°。 更优选地，在所述传动轴底部设有梯形箱体，所述耙臂与所述梯形箱体相连。 本实用新型的优点是本实用新型解决了酸法生产氧化铝所采用的介质盐酸对槽 体本体以及内部耙机系统的腐蚀问题，且综合考虑了物料沉降过程中的一系列影响因素，具有结构紧凑，操作简便，运行稳定，沉降效果好，经济实用等优点。
图1为本 实用新型的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，其中示出本实用新型一种用于酸法制备氧化铝工业生产中的深锥高效 沉降槽的优选实施例，包括槽体10、位于槽体10上部的给料部分20和位于槽体10下部的 耙机部分30，其中所述槽体10的底部为倒圆锥形，所述耙机部分30的形状与所述倒圆锥形 底部相配合。在所述槽体10的内侧设有3 6mm防腐层，所述防腐层为钛钯合金层或聚四 氟乙烯层。在本实施例中，采用5mm的钛钯合金层作为防腐层。更具体地，本实用新型的材料选择对于槽体10，由于AlCl3等盐的存在，对碳钢、不锈钢等材料存在腐蚀，故只能在 选用聚四氟乙烯塑料防腐层或在贵金属材料中选择防腐层。其中，采用聚四氟乙烯等塑料 作为防腐层，其具有能够降低成本的优势，但也具有由于设备规格大，制作比较困难，且不 易维护，在生产过程中也容易破损等不足；更优选地，可以采用钛钯合金复合板来制作槽体 10本体，该复合板基材可以采用一般的碳钢钢板，复材采用钛钯合金。该结构主要是用基材 来承压，只在基材内侧采用一层很薄(约3 6mm)的钛钯合金层作为防腐层，此种选择可 最大限度降低成本，而且制造简便，耐盐酸腐蚀性能好，使用寿命以及安全系数能够得到大 大提高。对于耙机部分30，由于其主要是承受力矩的部件，且结构也相对复杂，故不宜采用 钛钯合金复合板制作，也不宜采用包胶等方法，故采用喷涂防腐涂层办法来实现耙机部分 的防腐蚀，可有效解决腐蚀问题，且十分经济，安全可靠。在沉降分离过程中，有两项关键性指标一是沉降速度，通常希望尽可能地提高沉 降速度，以期得到较高的生产能力；二是质量指标，包括溢流和底流的质量。为此，本实用新 型深锥高效沉降槽的设计，即是以提高产量、满足生产工艺要求的溢流澄清度和底流压缩 液固比为目标进行开发。本实用新型的深锥高效沉降槽结构如图1所示底部为一倒置的圆锥，上部为一 带拱形顶盖的圆柱，顶盖上有驱动装置，内部有给料部分以及耙机部分。其中对于锥底结构，一般来说，锥角越大，压缩泥层易于移动，底流口易于建立泥 封，有利于降低底流液固比，同时可减轻耙机负荷，但锥角过大，会使泥层移动不均勻，有垮 泥堵底流的可能。另外锥角大，造成清理困难。故本本实用新型确定锥角为30°，即所述耙 臂5与所述横型支撑4之间的夹角为30°，便于泥层移动，有利于集中泥浆，降低底流液固 比。给料部分如图1所示，给料部分包括通过架体与所述槽体10相连接的喂料井1 以及与所述喂料井1相连的进料管2两部分。进料管2优选采用如图1所示管式结构，可 使物料能与絮凝剂混合更为均勻，更能提高沉降效果。由于是采用重力沉降，因此在槽内液 体的流动也主要考虑重力沉降的因素。物料流动的动力来自压差。为了降低物料在槽内的 流速，同时减小进料对槽内物料的影响，根据速度与截面积的关系，将喂料井1的直径设计成进料管2的数倍，优选地，所述喂料井1的直径为所述进料管2直径的5 20倍，可有效 降低进料流速，如此则不会引起跑混，更能促进沉降效果。耙机部分本实用新型在深锥高效沉降槽中底部设有倒置锥形面的赤泥的耙机系 统装置，该装置在设计中综合考虑在运行中的各种可能受力因素，经过优化设计，采用只有 两根耙臂5的设计，具有结构轻便，受阻力较小因而功率传递效率高，运行稳定等优点。耙机部分主要由传动轴3，横型支撑4，耙臂5，底轴承6等几部分构成。具体地如 图1所示，所述耙机部分30包括驱动装置和位于中部并与所述驱动装置相连的传动轴3、形 状与所述倒圆锥形底部相配合的耙臂5、连接所述耙臂5和所述传动轴3的横型支撑4，以 及位于传动轴3底部的底轴承6。其中传动轴3由通过法兰连接的两根钢 管和下部梯形箱 体7组成，所述耙臂5与所述梯形箱体7相连。钢管上端与驱动装置相联接，中部与横型支 撑4相联接，下部梯形箱体7与耙臂5相联接，用于传递扭矩。左右两个横型支撑4分别由 两根大圆形钢管和数根小钢管8组成，该结构能有效增强该耙机系统的刚度，减少运行阻 力的作用，且材料用量相对较少。左右两根耙臂5用于刮除赤泥，主要由圆形钢管和刮板组 成，采用圆形钢管而不是矩形钢管，主要是因为圆形钢管具有抗弯截面模量大，横截面小因 而受阻力较小，且材料用量少等优点。底轴承6与位于槽体底部底轴承座相联接，用于限制 传动轴的摆动。显而易见，本领域的普通技术人员，可以用本实用新型的一种用于酸法制备氧化 铝工业生产中的深锥高效沉降槽，构成各种类型的沉降槽。上述实施例仅供说明本实用新型之用，而并非是对本实用新型的限制，有关技术 领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以作出各种变化和变型，因 此所有等同的技术方案也应属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由各权 利要求限定。
权利要求一种用于酸法制备氧化铝工业生产中的深锥高效沉降槽，其特征在于包括槽体(10)、位于槽体(10)上部的给料部分(20)和位于槽体(10)下部的耙机部分(30)，其中所述槽体(10)的底部为倒圆锥形，所述耙机部分(30)的形状与所述倒圆锥形底部相配合。
2.根据权利要求1所述的深锥高效沉降槽，其特征在于所述槽体(10)的内侧设有 3 6mm防腐层，所述防腐层为钛钯合金层或聚四氟乙烯层。
3.根据权利要求1所述的深锥高效沉降槽，其特征在于所述给料部分(20)包括通过 架体与所述槽体(10)相连接的喂料井⑴以及与所述喂料井⑴相连的进料管(2)。
4.根据权利要求3所述的深锥高效沉降槽，其特征在于所述喂料井(1)的直径为所 述进料管⑵直径的5 20倍。
5.根据权利要求1所述的深锥高效沉降槽，其特征在于所述耙机部分(30)包括驱动 装置和位于中部并与所述驱动装置相连的传动轴(3)、形状与所述倒圆锥形底部相配合的 耙臂(5)、连接所述耙臂(5)和所述传动轴(3)的横型支撑(4)，以及位于传动轴(3)底部 的底轴承(6)。
6.根据权利要求5所述的深锥高效沉降槽，其特征在于所述耙臂(5)与所述横型支 撑⑷之间的夹角为30°。
7.根据权利要求5或6所述的深锥高效沉降槽，其特征在于在所述传动轴(3)底部 设有梯形箱体(7)，所述耙臂(5)与所述梯形箱体(7)相连。
专利摘要本实用新型涉及一种用于酸法制备氧化铝工业生产中的深锥高效沉降槽，包括槽体、位于槽体上部的给料部分和位于槽体下部的耙机部分，其中所述槽体的底部为倒圆锥形，所述耙机部分的形状与所述倒圆锥形底部相配合。本实用新型解决了酸法生产氧化铝所采用的介质盐酸对槽体本体以及内部耙机系统的腐蚀问题，且综合考虑了物料沉降过程中的一系列影响因素，具有结构紧凑，操作简便，运行稳定，沉降效果好，经济实用等优点。
文档编号C01F7/02GK201634449SQ201020118679
公开日2010年11月17日 申请日期2010年2月23日 优先权日2010年2月23日
发明者张万德, 张文广, 易刚, 王友, 罗启兵, 董宏 申请人:中国神华能源股份有限公司;神华准格尔能源有限责任公司