專利名稱：一種用于酸法制備氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)中的深錐高效沉降槽的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種沉降槽，特別是涉及一種用于酸法制備氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)中的深錐高效沉降槽。
背景技術：
目前，國內(nèi)氧化鋁生產(chǎn)均采用堿法生產(chǎn)氧化鋁，設備所用材料采用普通碳鋼或者 不銹鋼即可滿足要求。而酸法制備氧化鋁采用的是鹽酸與高鋁粉煤灰的綜合作用，通過一 系列的工序進行制備氧化鋁，其具有工藝簡單，能耗低，廢渣量少，環(huán)境污染小等優(yōu)點；同時 利用工業(yè)廢渣高鋁粉煤灰作為原料，不僅解決了其對環(huán)境的污染問題，更加拓寬了鋁礦來 源，對鋁工業(yè)可持續(xù)發(fā)展亦有著舉足輕重的意義。但是，由于采用鹽酸作為生產(chǎn)反應介質(zhì)，對設備材料的要求就變得極為苛刻，整個 工藝流程中由于含有鹽酸及AlCl3鹽等腐蝕性物質(zhì)，普通碳鋼，不銹鋼，鋁和鉛等常用工程 材料在鹽酸中會被嚴重腐蝕，基本不能使用。需考慮采用碳鋼內(nèi)襯塑料或橡膠，或是直接采 用耐酸材料，因此，需要綜合考慮選取適當?shù)牟牧弦约敖鉀Q好由于特殊選材所帶來的設備 結構問題。在酸法制氧化鋁生產(chǎn)中，沉降槽是實現(xiàn)物料液固分離的重要設備。為提高沉降效 果，滿足生產(chǎn)工業(yè)的要求，須設計一種深錐高效沉降槽來完成，其性能是否能達標，結構是 否經(jīng)濟合理，不僅將直接影響到建設成本，也將直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于，克服上述現(xiàn)有技術的缺陷而提供一種結構緊湊、操作簡 便、運行周期長的用于酸法制備氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)中的深錐高效沉降槽。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下設計方案—種用于酸法制備氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)中的深錐高效沉降槽，包括槽體、位于槽體上 部的給料部分和位于槽體下部的耙機部分，其中所述槽體的底部為倒圓錐形，所述耙機部 分的形狀與所述倒圓錐形底部相配合。優(yōu)選地，所述槽體的內(nèi)側設有3 6mm防腐層，所述防腐層為鈦鈀合金層或聚四氟 乙烯層。優(yōu)選地，所述給料部分包括通過架體與所述槽體相連接的喂料井以及與所述喂料 井相連的進料管。進一步，所述喂料井的直徑為所述進料管直徑的5 20倍。優(yōu)選地，所述耙機部分包括驅(qū)動裝置和位于中部并與所述驅(qū)動裝置相連的傳動 軸、形狀與所述倒圓錐形底部相配合的耙臂、連接所述耙臂和所述傳動軸的橫型支撐，以及 位于傳動軸底部的底軸承。進一步，所述耙臂與所述橫型支撐之間的夾角為30°。 更優(yōu)選地，在所述傳動軸底部設有梯形箱體，所述耙臂與所述梯形箱體相連。 本實用新型的優(yōu)點是本實用新型解決了酸法生產(chǎn)氧化鋁所采用的介質(zhì)鹽酸對槽 體本體以及內(nèi)部耙機系統(tǒng)的腐蝕問題，且綜合考慮了物料沉降過程中的一系列影響因素，具有結構緊湊，操作簡便，運行穩(wěn)定，沉降效果好，經(jīng)濟實用等優(yōu)點。
圖1為本 實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
參見圖1，其中示出本實用新型一種用于酸法制備氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)中的深錐高效 沉降槽的優(yōu)選實施例，包括槽體10、位于槽體10上部的給料部分20和位于槽體10下部的 耙機部分30，其中所述槽體10的底部為倒圓錐形，所述耙機部分30的形狀與所述倒圓錐形 底部相配合。在所述槽體10的內(nèi)側設有3 6mm防腐層，所述防腐層為鈦鈀合金層或聚四 氟乙烯層。在本實施例中，采用5mm的鈦鈀合金層作為防腐層。更具體地，本實用新型的材料選擇對于槽體10，由于AlCl3等鹽的存在，對碳鋼、不銹鋼等材料存在腐蝕，故只能在 選用聚四氟乙烯塑料防腐層或在貴金屬材料中選擇防腐層。其中，采用聚四氟乙烯等塑料 作為防腐層，其具有能夠降低成本的優(yōu)勢，但也具有由于設備規(guī)格大，制作比較困難，且不 易維護，在生產(chǎn)過程中也容易破損等不足；更優(yōu)選地，可以采用鈦鈀合金復合板來制作槽體 10本體，該復合板基材可以采用一般的碳鋼鋼板，復材采用鈦鈀合金。該結構主要是用基材 來承壓，只在基材內(nèi)側采用一層很薄(約3 6mm)的鈦鈀合金層作為防腐層，此種選擇可 最大限度降低成本，而且制造簡便，耐鹽酸腐蝕性能好，使用壽命以及安全系數(shù)能夠得到大 大提高。對于耙機部分30，由于其主要是承受力矩的部件，且結構也相對復雜，故不宜采用 鈦鈀合金復合板制作，也不宜采用包膠等方法，故采用噴涂防腐涂層辦法來實現(xiàn)耙機部分 的防腐蝕，可有效解決腐蝕問題，且十分經(jīng)濟，安全可靠。在沉降分離過程中，有兩項關鍵性指標一是沉降速度，通常希望盡可能地提高沉 降速度，以期得到較高的生產(chǎn)能力；二是質(zhì)量指標，包括溢流和底流的質(zhì)量。為此，本實用新 型深錐高效沉降槽的設計，即是以提高產(chǎn)量、滿足生產(chǎn)工藝要求的溢流澄清度和底流壓縮 液固比為目標進行開發(fā)。本實用新型的深錐高效沉降槽結構如圖1所示底部為一倒置的圓錐，上部為一 帶拱形頂蓋的圓柱，頂蓋上有驅(qū)動裝置，內(nèi)部有給料部分以及耙機部分。其中對于錐底結構，一般來說，錐角越大，壓縮泥層易于移動，底流口易于建立泥 封，有利于降低底流液固比，同時可減輕耙機負荷，但錐角過大，會使泥層移動不均勻，有垮 泥堵底流的可能。另外錐角大，造成清理困難。故本本實用新型確定錐角為30°，即所述耙 臂5與所述橫型支撐4之間的夾角為30°，便于泥層移動，有利于集中泥漿，降低底流液固 比。給料部分如圖1所示，給料部分包括通過架體與所述槽體10相連接的喂料井1 以及與所述喂料井1相連的進料管2兩部分。進料管2優(yōu)選采用如圖1所示管式結構，可 使物料能與絮凝劑混合更為均勻，更能提高沉降效果。由于是采用重力沉降，因此在槽內(nèi)液 體的流動也主要考慮重力沉降的因素。物料流動的動力來自壓差。為了降低物料在槽內(nèi)的 流速，同時減小進料對槽內(nèi)物料的影響，根據(jù)速度與截面積的關系，將喂料井1的直徑設計成進料管2的數(shù)倍，優(yōu)選地，所述喂料井1的直徑為所述進料管2直徑的5 20倍，可有效 降低進料流速，如此則不會引起跑混，更能促進沉降效果。耙機部分本實用新型在深錐高效沉降槽中底部設有倒置錐形面的赤泥的耙機系 統(tǒng)裝置，該裝置在設計中綜合考慮在運行中的各種可能受力因素，經(jīng)過優(yōu)化設計，采用只有 兩根耙臂5的設計，具有結構輕便，受阻力較小因而功率傳遞效率高，運行穩(wěn)定等優(yōu)點。耙機部分主要由傳動軸3，橫型支撐4，耙臂5，底軸承6等幾部分構成。具體地如 圖1所示，所述耙機部分30包括驅(qū)動裝置和位于中部并與所述驅(qū)動裝置相連的傳動軸3、形 狀與所述倒圓錐形底部相配合的耙臂5、連接所述耙臂5和所述傳動軸3的橫型支撐4，以 及位于傳動軸3底部的底軸承6。其中傳動軸3由通過法蘭連接的兩根鋼 管和下部梯形箱 體7組成，所述耙臂5與所述梯形箱體7相連。鋼管上端與驅(qū)動裝置相聯(lián)接，中部與橫型支 撐4相聯(lián)接，下部梯形箱體7與耙臂5相聯(lián)接，用于傳遞扭矩。左右兩個橫型支撐4分別由 兩根大圓形鋼管和數(shù)根小鋼管8組成，該結構能有效增強該耙機系統(tǒng)的剛度，減少運行阻 力的作用，且材料用量相對較少。左右兩根耙臂5用于刮除赤泥，主要由圓形鋼管和刮板組 成，采用圓形鋼管而不是矩形鋼管，主要是因為圓形鋼管具有抗彎截面模量大，橫截面小因 而受阻力較小，且材料用量少等優(yōu)點。底軸承6與位于槽體底部底軸承座相聯(lián)接，用于限制 傳動軸的擺動。顯而易見，本領域的普通技術人員，可以用本實用新型的一種用于酸法制備氧化 鋁工業(yè)生產(chǎn)中的深錐高效沉降槽，構成各種類型的沉降槽。上述實施例僅供說明本實用新型之用，而并非是對本實用新型的限制，有關技術 領域的普通技術人員，在不脫離本實用新型范圍的情況下，還可以作出各種變化和變型，因 此所有等同的技術方案也應屬于本實用新型的范疇，本實用新型的專利保護范圍應由各權 利要求限定。
權利要求一種用于酸法制備氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)中的深錐高效沉降槽，其特征在于包括槽體(10)、位于槽體(10)上部的給料部分(20)和位于槽體(10)下部的耙機部分(30)，其中所述槽體(10)的底部為倒圓錐形，所述耙機部分(30)的形狀與所述倒圓錐形底部相配合。
2.根據(jù)權利要求1所述的深錐高效沉降槽，其特征在于所述槽體(10)的內(nèi)側設有 3 6mm防腐層，所述防腐層為鈦鈀合金層或聚四氟乙烯層。
3.根據(jù)權利要求1所述的深錐高效沉降槽，其特征在于所述給料部分(20)包括通過 架體與所述槽體(10)相連接的喂料井⑴以及與所述喂料井⑴相連的進料管(2)。
4.根據(jù)權利要求3所述的深錐高效沉降槽，其特征在于所述喂料井(1)的直徑為所 述進料管⑵直徑的5 20倍。
5.根據(jù)權利要求1所述的深錐高效沉降槽，其特征在于所述耙機部分(30)包括驅(qū)動 裝置和位于中部并與所述驅(qū)動裝置相連的傳動軸(3)、形狀與所述倒圓錐形底部相配合的 耙臂(5)、連接所述耙臂(5)和所述傳動軸(3)的橫型支撐(4)，以及位于傳動軸(3)底部 的底軸承(6)。
6.根據(jù)權利要求5所述的深錐高效沉降槽，其特征在于所述耙臂(5)與所述橫型支 撐⑷之間的夾角為30°。
7.根據(jù)權利要求5或6所述的深錐高效沉降槽，其特征在于在所述傳動軸(3)底部 設有梯形箱體(7)，所述耙臂(5)與所述梯形箱體(7)相連。
專利摘要本實用新型涉及一種用于酸法制備氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)中的深錐高效沉降槽，包括槽體、位于槽體上部的給料部分和位于槽體下部的耙機部分，其中所述槽體的底部為倒圓錐形，所述耙機部分的形狀與所述倒圓錐形底部相配合。本實用新型解決了酸法生產(chǎn)氧化鋁所采用的介質(zhì)鹽酸對槽體本體以及內(nèi)部耙機系統(tǒng)的腐蝕問題，且綜合考慮了物料沉降過程中的一系列影響因素，具有結構緊湊，操作簡便，運行穩(wěn)定，沉降效果好，經(jīng)濟實用等優(yōu)點。
文檔編號C01F7/02GK201634449SQ201020118679
公開日2010年11月17日 申請日期2010年2月23日 優(yōu)先權日2010年2月23日
發(fā)明者張萬德, 張文廣, 易剛, 王友, 羅啟兵, 董宏 申請人:中國神華能源股份有限公司;神華準格爾能源有限責任公司