结疤是指氧化铝生产流程中的湿法生产设备和管道表面上附着的固态物质,结疤问题是长期困扰氧化铝生产的一大难题。结疤的存在严重影响了氧化铝生产的各个环节:导致管道堵塞,使换热器的传热系数严重降低,从而降低设备产能,增加能耗,使生产成本升高。目前人们还没有有效阻止结疤生成的方法,大量研究都以缓减结疤的生成速度及如何清除结疤为目标。 论文在对国内外氧化铝生产系统结疤问题的研究动态做了全面了解的基础上,利用先进检测仪器和试验研究手段,对中州分公司氧化铝生产系统中不同生产环节结疤,尤其是管道结疤进行了广泛普查及分析研究;根据对其化学成份及物相组成的分析,研究了各种结疤的形成过程、形成机理;结合氧化铝生产工艺流程特点,研究了生产工艺条件和物料组成对结疤形成的影响;通过研究温度、矿石组成、石灰量、矿浆流速等因素对结疤的影响,掌握了氧化铝生产系统结疤特点、结疤规律以及各处结疤的物化性质;重点研究了溶出套管预热器、蒸发器等结疤形成的机理及特征。 通过系统的理论研究、现场调研和试验研究,考察了高压水清除法、超声波除垢等各种清除结疤及防止结疤的方法,探索出了清除结疤的有效途径。重点对蒸发器、溶出器、拜耳法原矿浆输送管道、循环水管道结疤的清除方法进行了研究。其中,对蒸发器和溶出套管预热器结疤的清除所做的试验证明,蒸发器和溶出套管预热器结疤的清除适合采用酸洗法,并添加长鑫缓蚀剂。该缓蚀剂与本行业目前使用的缓蚀剂若丁及国内的许多缓蚀剂相比,可降低设备腐蚀速度6-10倍,延长蒸发器的使用寿命40%以上,经济效益显著。 在结疤的防止方面,针对生产中不同环节结疤特点,从结疤机理、操作运行、技术改造及添加晶种、超声波防垢等方面进行了大量分析研究,提出了适合于不同生产环节缓减结疤生成的有效措施。