Backup of Backup of 平果氧化铝二期引进设备技术谈判

1、平果氧化铝二期引进设备技术谈判与收获 董红军 (平果铝业公司氧化铝厂 , 广西 平果 531400) 摘要：针对平果氧化铝二期设计年产40万吨生产过程有关工序的工艺技术条件，通过与国外厂家的技术谈判，为引进国外氧化铝先进生产设备，提出采用的建议，确定了有约束性的技术性能保证。了解到世界氧化铝工业技术装备的新进展，并为现有氧化铝一期引进技术装备的消化和进一步优化提供借鉴。 关键词：平果氧化铝二期 技术条件 技术谈判 性能保证 收获 TECHNICAL NEGOTIATION AND RESULT OF EGUIPMENT IMPORTATION FOR PHASE OF PINGGUO ALUM

2、INA REFINERYDong Hong-jun (PingguoAluminium company Alumina plant, Pingguo Guangxi,531400)Abstract: For the process condition of the second project in Pingguo alumina refinery with a alumina 400000 tons/y, put out the principles of equipment selection and confirm technical performance guarantee. Rea

3、lized new evolutions of the world, and provided evidences for digesting and optimizing phasealumina process in Pingguo. Key words: The Second Project of Pingguo Alumina/The Technical conditions/The technical negotiating/The technical guarantee/Gains 14 平果氧化铝二期40万吨/年工程即将于2000年底开工。引进设备技术谈判已经完成。在世界氧化铝生

4、产设备制造领域，不同制造商根据询价书分别做了报价书，如EKATO、KESTNER、BAKER、GANDFLIN、DORR、STC、SEW等。有比较才有鉴别，有利于在氧化铝二期工程中选择技术先进、价格合理的生产设备。氧化铝厂工艺、机械、电气、计控方面和设计院的有关人员与上述公司进行了技术谈判，对各家的产品做了科学的技术评价，并提出采用的倾向。1引进设备技术谈判 这次参加平果氧化铝二期引进设备技术谈判的有15个国外厂家。分别就槽罐搅拌及减速机、过滤机、蒸发器、高压输送泵、焙烧炉等设备在技术优势、改进创新、性能保证、供货范围和设计划分等方面进行了技术谈判。它们的情况列于表1。 表1： 国外氧化铝设备

5、制造厂家简况一览表 厂家或标志 公司总部 产 品 分解搅拌 EKATO（伊卡脱） 法国 减速机、搅拌轴、浆叶 LIGHTNIN（莱宁） 美国 套筒式分解搅拌 STC 美国 搅拌轴、浆叶 ROBIN（罗宾） 法国 减速机、搅拌轴和浆叶溶出压煮器搅拌 FLENDER （弗兰德） 减速机 CMD（雪铁龙） 减速机 SEW 减速机高压输送泵 GEHO 荷兰 压煮器喂料泵、赤泥干法输送泵 EMMERICH（埃姆里奇 ） 德国 同上沉降槽 DORR（道尔） 德国 大型平底槽、摆线式驱动头 BAKER（贝克） 美国 高效深锥沉降槽 F.L.SMIDTH（福勒） 丹麦 大型平底槽、摆线式驱动头立盘过滤机 GA

6、UDFLIN（高德富林） 美国 114m2/台立盘过滤机 BAKER（贝克） 美国 120m2/台立盘过滤机立式叶滤机 GAUDFRIN（高德富林） DIASTAR立式叶滤机 BAKER（贝克） VPF立式叶滤机 DORR（道尔） 立式叶滤机赤泥过滤机 DORR（道尔） 转鼓过滤机 BAKER（贝克） 转鼓过滤机蒸发器 G.E.A. KESTNER 法国 多效降膜逆流蒸发器组焙烧炉 F.L.SMIDTH（福勒） 丹麦 G.S.C焙烧炉 LURGI （鲁奇） 德国 C.F.B焙烧炉 2、 分解搅拌21技术参数和性能保证211技术参数 参加平果氧化铝二期分解搅拌技术谈判的有EKATO、STC、LI

7、GHNIN和ROBIN。根据二期分解工艺技术条件，它们确定的有关技术参数列于表2。 表2 EKATO、STC、LIGNTNIN、RONBIN搅拌有关技术参数 EKATO STC LIGHTNIN ROBIN1 电机功率，kw 55 55 75 552 减速机 FLENDER FLENDER LIGHTNIN HANSEN3 搅拌转速，rmp 4.54.8 3.4 - 7.54 叶片类型 逆向钳形 逆向钳形 螺旋桨形 上5层是单向轴流式， 底层是“C”型柔性刮板 5 浆叶层数 5 5 1 6 6 浆叶直径，mm 上4层8400 9800 3960 上5层8400， 底层8900 底层106557

8、 浆叶间距，mm 6500 6500 - 485058008 底部浆叶与 1000 1000 - 49005800 槽底间距，mm （ 轴流式浆叶距槽底）212工艺、机械性能保证 EKATO：在距槽顶1m、槽底1m以内的分解料浆的密度差不超过1.5%；电力中断30分钟，可重新启动；一年365天连续运行。 STC：距槽壁1.4m以内，各处的分解料浆的密度差不超过1.5%；搅拌底轴衬2年内不需更换；浆叶与搅拌轴寿命不低于5年；连续运行。 LIGHTNIN：槽内密度差小于1.5%；清理周期1.5年；允许停车时间1小时。 ROBIN：停车30分钟，搅拌可重新启动，并正常运转。 其它机械性能保证按国际惯

9、例。23 EKATO、STC、LIGHTNIN、ROBIN搅拌比较EKATO、STC搅拌原理和构造与一期基本相同见图1 a 。所不同的是两家都针对槽底结疤情况对搅拌结构有不同的改进。分解槽底结疤是决定清理周期的主要因素。如表2所示：EKATO将底部浆叶的直径8900mm，其它8400mm，而一期的都是8400mm；底部浆叶距槽底1000mm，一期的是500mm。STC将所有浆叶直径设计为9000mm，底部桨叶与槽底的间距1000mm，但搅拌的转速降低到3.4rpm。槽底结疤的生成与底部桨叶端部线速度和底部桨叶与槽底的间距有关。底部桨叶端部线速度越高越不利于槽底结疤生成，可延长清理周期。可是如速

10、度太高既要求配备电机功率增大、又使搅拌对Al（OH）3晶粒的剪切力加大，不利晶粒成核长大而影响产品粒度。因此根据它们的模拟实验，选择了上述浆叶直径。底部浆叶与槽底的间距过小，容易在浆叶和槽底之间形成静流区，反而不利料浆的流动，使槽底结疤生成加速。一期分解槽原设计为800mm，而在安装时改为500mm，使平果分解槽的结疤周期缩短。LIGHTNIN分解搅拌系导流筒式如图1 b 。其最大特点是：遇到停电事故，不会压死搅拌，而且只要沉淀层不超过导流筒开孔上端，即可在搅拌开启后，慢慢将沉淀吹起。但固含超过700g/l的分解槽采用LIGHTNIN搅拌，其沉淀高度一般超过导流筒开孔上端。此种搅拌在固含700

11、g/l以下的分解过程有较好的业绩，而对于高固含的分解条件，尚无成功的应用。ROBIN搅拌采用多层单叶片桨叶见图1 c 。在搅拌底部有一层由4片“c”形叶片组成的柔性桨叶，紧贴槽底。通过它可减缓槽底结疤的生成，延长分解槽的清理周期。但ROBIN在高固含砂状Al2O3生产中应用业绩不多。 a b c 图1 EKATO、LIGHTNIN、ROBIN搅拌示意图 (aEKATO, bLIGHTNIN, cROBIN)EKATO、STC、ROBIN与LIGHTNIN搅拌相比，前三者适用于高固含的分解条件，而后者则用于中、低固含分解。LIGHTNIN搅拌的导流筒的导流量是分解料浆流量的80多倍，按分解流量1

12、000m3/h计算，导流量为82800m3/h，搅拌所配电机75kw，明显大于EKATO、STC和ROBIN所配电机；EKATO、STC与ROBIN搅拌相比，EKATO、STC搅拌浆叶端部速度因其特殊的逆流叶片设计（见图1 a所示物料流向），不须很高的转速就可达到使氢氧化铝颗粒均匀悬浮的目的。这样EKATO搅拌桨叶对Al（OH）3晶粒的剪切力较小，减少了晶粒的破损，适用于生产砂状氧化铝的分解工艺。而ROBIN搅拌由于转速较快，对氢氧化铝晶粒的附聚和长大不利。3过滤机3 1立盘过滤机 立盘过滤机用于氧化铝生产过程中分解种子过滤。这次参加技术谈判的有BAKER、GAUDFRIN两家。311工艺性能

13、保证 BAKER、GAUDFRIN的有关技术参数和性能保证列于表3。 表3 BAKER GAUDFRIN过滤盘面 3 3盘面直径，m 5.6 5.5盘面扇叶数 30 48扇叶重量，kg/个 18 14过滤面积，m3 120 114滤液产量，m3/m2.h 5 4.0滤饼水分，% 16 16滤液固含，g/l 1.5 1.5转速，rmp 1.05.5 1.03.8浸没液面，% 4550 50滤布寿命，h 衬里8760 800 外层3000 其中滤液产量在同等进料和转速条件下进行比较，其余性能指标保证基本相同。都配置4台。312 BAKER、GAUDFRIN立盘过滤机比较： BAKER 立盘设计不需

14、要汽水分离器也能保证不跑碱，在中空轴上有专门的密封箱设计，确保料浆不进入中空轴轴承部位。而GAUDFRIN的设计与一期基本相同，无法改变目前存在的由于密封漏料导致中空轴轴承容易磨损的问题。BAKER公司对分配头的设计考虑到了静盘的重量支撑问题，避免了分配头静盘与动盘贴合的上部由于静盘自重引起开口，接触不严而导致串风、料现象。而GAUDFRIN没有作太大的改进。 在盘面固定、扇形板的结构和安装固定、减速机驱动等两家公司都针对一期立盘存在问题进行了改进：取消拉杆连接结构，扇形板数量分别设计为30块/盘（BAKER）和48块/盘（GAUDFRIN），一期为24块/盘。扇形板结构的设计不仅提高了滤布寿

15、命，而且对其受力最大处进行了加强，增加了扇面的稳固性。操作方面BAKER过滤机自动化程度高。因此虽然两种过滤机都可适用于我厂生产，但BAKER公司的立盘过滤机产能更高、性能更优、自动化程度更高，结构更合理。另外两家过滤机的转速都有较大提高，BAKER可大6rmp。32赤泥过滤机针对赤泥过滤机有BAKER、DORR两家。321技术参数和性能保证 BAKER、DORR赤泥过滤机按上述工艺条件所设计的有关技术参数和性能保证见表4。 表4BAKERDORR面积，m2设计转速，rpm产能（干赤泥量），kg/ m2.h 洗水耗量m3/t赤泥 滤饼附碱，% 滤饼附水，% 1000.5434510. 5323

16、7 1000.362.193001. 52.00. 537323 BAKER、DORR赤泥过滤机比较 BAKER过滤机充分考虑了检修的方便，其搅拌结构设计克服了目前过滤机存在的支撑轴承容易磨损、不便于更换等缺点。而DORR虽做了一些改进，但是这些改进只是使检修比以前方便，无法克服搅拌支撑轴承容易磨损的问题。 DORR的卸泥辊驱动为独立机构，优点是避免了万向轴联接易出故障问题。但是由于转鼓的速度和卸泥辊的速度是成比例的，因此过滤机调速不方便。而BAKER的卸泥辊采用转鼓电机驱动，不存在该问题。 搅拌的驱动，DORR和BAKER都做了改进，但是这些改进的使用预计以BAKER公司的方案更好。 操作方

17、面，BAKER的自动化程度较高。 两家公司都承诺可以对现有的赤泥过滤机进行提产改造。33立式叶滤机 平果氧化铝一期拜尔工艺铝酸纳溶液的过滤精制采用卧式剀利叶滤机。因二期受过滤厂房场地限制，拟选用占地面积小、产能高的立式叶滤机。DORR、BAKER、GANDFRIN三家公司参加了这次技术谈判。331技术参数和性能保证 DORR、BAKER、GAUDFRIN针对平果氧化铝工艺条件，它们的有关技术参数和性能保证如下表5： 表5性能BAKERGAUDFRINDORR面积(m2)440226440设备台数343筒体直径mm457029004000产能（m3/m2.h）滤液固含，mg/l 0.9151.2

18、5150.915滤布寿命（h）70020001500压缩空气需要0需要卸饼用水需要0需要332 比 较 GAUDFRIN的过滤机由于全封闭运行，不易产生滤布结硬，碱洗的周期较长，一般一个月一次。而BAKER、DORR的碱洗周期短，一般四十小时要求碱洗一次。DORR在810个碱洗周期后还需酸洗。 BAKER和DORR的上盖较重，5吨以上，检修维护不方便。同时，如果使用这两家的过滤机，原设计的3吨葫芦无法满足要求。而GAUDFRIN的上盖只有1.5吨。 BAKER和DORR的立式叶滤机和卧式KELLY叶滤机相比，除了占地面积较小和卸滤饼不用人工外，其他方面基本没有优势。 GAUDFRIN的报价是3

19、台226m2的立式叶滤机配置。考虑到90万吨的产能，经过核算，要选用4台226m2的过滤机才能满足生产要求，生产组织为3用1备。如果选用3台大面积的过滤机，生产组织不方便。GAUDFRIN的过滤机自动化程度较高。4 沉降槽关于沉降槽有三家：DORR、BAKER、FFE。41 DORR、BAKER、FFE方案 根据平果氧化铝二期沉降工艺条件，结合一期情况，DORR、BAKER、FEE相应都做了方案。411 DORR方案 DORR专家现场实验：一、二期90万吨产能，二期分离槽36m直径即可，而末次洗涤槽仅35m。 为确保末次底流固含达到650g/l（一期为400g/l），道尔按分离、一洗、二洗、三

20、洗直径均40m设计。其中，除三洗槽加高2m到8m，其余均6m高。 驱动头采用摆线针轮，较现有的蜗轮、蜗杆传动系统，结构紧凑，传动效率大，可达90%。 根据我们的要求，为清理方便、扩大沉降面积，道尔将沉降槽溢流堰改装到槽外。清理周期与方法同一期。412 BAKER方案 由于询价的问题，BEKER未按我方的要求做报价即：分离用三台EMICO高效深锥沉降槽（以下简称“高效槽”），用二备一；一洗、二洗分别用现有40×6m沉降槽各两台，三洗用两台高效槽，保证一、二期末次赤泥有50%直接去外排。 贝克按二期单独一个系列全部用高效槽。配置为：分离用三台1214m，用二备一；一洗用两台12×

21、;14m；二、三次洗涤用12×17m高效槽各一台。末次赤泥直接外排。节约赤泥过滤机。氧化铝生产系统的液量缓冲需另建或扩大粗液槽，使液量不在分离，洗涤槽中缓冲。 清理、清洗周期：分离三个月，一、二洗半年到一年，三洗近二年；清洗方法：高效槽内有专门的喷头可将水喷在各结疤处，水压可达1000大气压，据说效果不错。413 FFE方案 驱动头设计可靠，采用摆线针轮，其他未见其有明显优势，也未有在氧化铝行业应用的实例。因未有较详细的方案，故不复累述。42 DORR、BAKER技术参数和性能保证DORR、BAKER有关技术参数和性能保证列于表6。表6 DORR BAKER 絮凝剂类型 英国Alcl

22、ar600 Cytec HX400 与Nalco9779， 分离絮凝剂添加量，g/t-干泥 30-100 据实际情况而定 洗涤絮凝剂添加量，g/t-干泥 10-70 同上 洗涤水用量，m3/t-干泥 2.8 2.6 洗涤水碱度Nt，g/l 1-2 1-2 分离底流固含，g/l 550 740 溢流固含，mg/l 150，一期为250 150 未次底流固含，g/l 650 820 末次赤泥附碱， 0-12g/l 0.3%43 比 较 DORR沉降槽操作、清理因一期使用过而较熟练；虽然末次固含较一期有较大提高，但仍需通过赤泥过滤机，方能外排，因而必须增建赤泥过滤机。但通过采用摆线针轮驱动头、溢流堰

23、外置和末次槽加高等措施，可提高末次底流固含达650g/l，以减轻赤泥过滤的负担。 BAKER的Eimco高效沉降槽，操作、清理要重新摸索，且絮凝剂加入系统要重新设计。其主要优势在于占地少，末次底流直接外排，节省赤泥过滤机投资。而因场地限制，二期只能增加两台过滤机。因而，如清理，液量缓冲不存问题，选择高效槽具有明显优势。 FFE沉降槽因未见有本行业应用的实例，选择风险较道尔和贝克要大。5 隔膜泵 GEHO泵能满足二期生产工艺要求，在我厂一期使用情况良好，有使用操作经验。针对一期使用过程存在地一些问题，如：溶出泵的安全阀泄露、直流电机可控硅调速故障、隔膜室盖联接螺栓拆卸不便等，GEHO公司已经做了

24、改进，并且方案可行。 EMMERICH泵安装占地面积较大，设计的的功率也较大，如赤泥泵要求315Kw，而GEHO公司设计为250 Kw。另外，EMMERICH泵在与平果铝工况条件相当的的厂矿使用业绩不多。 如果使用EMMERICH泵，将来的生产组织不方便，特别是设备检修、备件储备等。EMMERICH泵由于其推进液端的结构没有十字头和活塞杆，而是连杆直接驱动活塞，活塞磨损件运行成本太高。6 蒸发器 针对二期蒸发器，只有KESTNER一家。61 KESTNER技术参数和性能保证按照平果氧化铝二期蒸发的工艺技术条件，KESTNER蒸发器的有关技术参数和性能保证为：蒸水量 220t/h；蒸发母液浓度N

25、a2OK 250g/l，Na2OC/Na2OT不大于8.8%；汽耗 0.273t/t； 一次冷凝水Na2OT 0g/l，二次水Na2OT15ml；循环上水用量不超过2850m3/h。62二期KESTNER蒸发器设计特点 采用效逆流降膜蒸发和强制排盐工艺。蒸发原液进和效，效出料到三闪出料处混合成蒸发母液（强制效开时，强碱液在此调配）。至效蒸发器规格相同，加热面积和效蒸发器规格相同。总加热面积14000m2，一期蒸发器总加热面积为6898m2。其它与一期同。7 焙烧炉 根据平果铝二期氧化铝生产的设计要求，通过与LURGI、FFE对1400t/d氧化铝焙烧炉进行的技术谈判，比较如下： LURGI设计

26、的CFB焙烧炉以重油为燃料使用的业绩较多，对于以低热值煤气为燃料的炉子设计使用业绩很少。平果铝如果选用烧重油的炉子，一方面设备的维护量大，另一方面，未来油价的不确定性使生产成本也不确定。如果选用燃烧煤气的炉子，CFB要求使用中、高压煤气，这意味着平果铝的二期在煤气输送设备上要增加投资。 CFB设计在各方面经济技术指标与GSC相比都要差些，电耗、气耗比GSC高，氢氧化铝破损率比GSC高1。 CFB为正压操作，同时LURGI不负责电收尘的设计和相应的性能保证，因此，安全和环保很难得到保证。 CFB设计的回转机械设备比较多。因此，设备维护检修的工作量加大。同时，影响焙烧炉稳定和连续运行的因素增加。8

27、 技术谈判收获81 提出评价意见 确定性能保证 与一期相比，这次技术谈判：（1）时间紧、任务重、效率高。一期用了近一年时间，这次只用3个月左右；（2）主要以氧化铝人员为主，设计院参与，而一期全部由设计院承担。通过这次谈判，结合一期生产设备操作、运行的经验，提高了谈判的效率，提出切合实际的技术评价，为商务谈判提供选择和定价的依据。这次来的国外厂家不管是否采用其设备，我们都与其进行认真的技术谈判，并在谈判中根据二期的生产条件确定了性能保证条款。不管采用哪家，都有具有约束力的性能考核依据。而且与一期相比，本次确定的性能保证更公平、合理并结合实际。82 了解世界氧化铝生产技术发展趋势 开拓视野这次参加

28、技术谈判的，除设计院外，主要是氧化铝厂有关工艺、机械、电气、技控等方面的工程技术人员。这些人员大多有一期引进技术设备操作运行、维护检修的经验，但在引进设备的全面消化和彻底领会方面尚存一些疑惑。为此在技术谈判之前先使把需要问的问题进行汇总，利用与外国专家技术谈判的机会，就这些问题进行探讨。从而使氧化铝厂技术人员了解到世界氧化铝生产装备的先进技术，开拓了视野，提高了技术素质。这在平时是很难得到的。因为一般情况下，外国专家对其技术的介绍比较保守。但在参与平果氧化铝二期设备招标竞争的关键时候，他们还是比较坦诚的。83 为一期优化提供思路和方法 平果氧化铝一期设计年产30万吨。投产以来，针对薄弱环节进行

29、技术改造，已达40万吨/年的生产能力。但这并不意味所有生产环节再也没有潜力可挖。尤其是对于一期引进设备的提产优化，通过这次技术谈判，得到不少启发。831分解槽底部浆叶的改造平果氧化铝一期分解槽投用后，先是因EKATO减速机不过关，造成槽子运行周期短，只有35个月。在选择了稳定、可靠的减速机后，影响槽子运行周期的主要因素是槽底结疤生成快慢。现在分解槽Rp101Rp104不到半年因槽底结疤太多而必须停下清理。打开槽子后，发现槽底部靠槽壁Al（OH）3结疤高达57m。后面几个槽子因Al（OH）3结晶析出减缓，清理周期要长一些，近一年。通过这次技术谈判，认识到底部浆叶与槽底间距太小、浆叶端部线速度不够是清理周期减短的主要原因。因此作者建议在