种分槽高性能HSG/HQG搅拌装置的研发

用fluent软件对铝酸钠氢氧化铝料浆在搅拌槽内的流动特征、桨叶搅拌效果和功率消耗等进行了数值模拟,通过小型实验槽和中型工业搅拌槽的测试验证,得到正确的数学模型和边界条件,使模拟和实测达到吻合一致。模拟计算采用多面体网格、滑移网格法和标准k-ε瑞流方程,氢氧化铝体积分数为33%。然后用fluent软件模拟得到了优化的桨叶形状等参数,开发了高性能HSG/HQG组合搅拌桨。新型搅拌桨首先应用在山西铝厂的Φ6.5×10米氢氧化铝搅拌槽,之后,东方希望氧化铝厂Φ14×35.5米种分槽上也获得应用,搅拌效果良好无沉淀结疤,节能效果显著。将HSG/HQG組合搅拌桨与大型搅拌槽使用的INTERMIG搅拌桨和CBY长薄叶搅拌桨进行性能对比。结果表明,在同样的物性参数下,HSG/HQG组合搅拌桨比INTERMIG搅拌桨和CBY长薄叶搅拌桨能耗降低40%左右,槽底部无结疤,同时具有大排量和低剪切的特点。

氧化铝厂大型搅拌槽HSG/HQG高性能搅拌技术的研发与应用

国内大型搅拌槽搅拌装置的研发与应用长期处于空白状态,只能依靠引进。现有种分槽的Intermig和CBY搅拌装置是国外搅拌装置的修改版,沉淀结疤严重导致系统产能降低、存在安全隐患,且能耗偏高。从2008年开始,采用Fluent软件模拟仿真与实验槽测试相结合的办法,开发成功氧化铝厂大型搅拌槽HSG/HQG高性能搅拌装置关键技术。上述技术从2012年开始已成功应用于多家氧化铝厂,均取得了良好的效果。与现有搅拌装置相比,能耗降低30%以上,沉淀高度大幅降低,混合均匀度提高,达到了国际领先水平。通过近3年的生产实践证明:运行稳定,节能效果显著,消除沉淀效果明显,经济、社会和环境效益显著。

CFD技术在Φ16m等大型种分槽的研究与应用

近年来，新建氧化铝生产线向大型化发展，需要开发直径中16～20m甚至更大种分槽。现有种分槽搅拌研发技术手段落后，而Intermig和CBY搅拌装置沉淀结疤严重且能耗偏高，也无法满足大型种分槽的要求。我们采用软件模拟仿真技术，用自主研发的HSG／HQG高性能搅拌装置，研发成功Ф16X（37-42）m系列种分槽。本文对中16～20m种分槽HSG／HQG和Intermig搅拌装置进行了数值模拟对比分析，结合Ф16×（37～42）m系列种分槽实际应用情况，验证了高性能搅拌仿真模拟技术准确可靠、技术先进，采用HSG／HQG高性能搅拌装置的中16m种分槽具有低能耗、低沉淀结疤等优良的使用效果。