摘 要： 对我公司烟气净化系统插板阀式定孔下料器故障率高，投料量不均现状分析，设计新型蓄能流态化定孔下料器改善前者的缺点，同时对后者的原理、性能、结构等方面进行了详细的论述,并对其安装施工、调试、运维以及运行中的操作进行阐述。
关键字： 烟气净化系统 净化工艺 定孔下料器
一、综述
1.1背景
铝电解烟气净化承担着电解铝厂房的烟气净化和氟化盐回收的职责。我公司三四净化系统采用隔断式插板阀进行A1～A5、B1～B5点投料，由于隔断式插板阀行程间隙误差较大，造成各点新鲜氧化铝投料量不稳定[2]，主要表现A3/A4/A5、B3/B4/B5新鲜氧化铝投料点料量时大时小、断料等现象（见图一），直接影响厂房净化效果和氟化盐回收效果，极端情况下会造成有组织排放超标，针对此现象决定设计一种蓄能流态化定孔下料器，在现有隔断式插板阀下安装，从而杜绝新鲜氧化铝投料不稳定。
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插板阀工作原理：手动插板阀分为方口和圆口，法兰连接。是是闸板与阀座始终紧密接触密封的阀门，是通过一个通径大小的圆口，通过闸板开闭使得闸板上圆口跟通径做完全脱离和相吻合的动作。体积小、重量轻，广泛用于矿山、建材、冶金、化工、电工等行业，是净化系统主要控制原件。通常手动插板阀控制粉料、晶粒料、颗粒料及小块物料的流量与卸料器配套使用。
1.2原有设备存在问题：
1.2.1单根长度为24米300mm流槽向5个下料点供料，由于储料量有限，造成A3～A5、B3～B5断流；
1.2.2每节溜槽长度6000mm，满溜槽供料会造成排气不畅，造成料量忽大忽小；
1.2.3插板阀体行程误差10～15mm，控制间隙调整难度大；
1.2.4溜槽窥镜安装凸出，不能观察到真实新鲜氧化铝的位置；
1.3新鲜氧化铝投放忽大忽小、断流造成的影响：
1.3.1对隔断式插板阀下料装置本体影响较小；
1.3.2直接威胁净化系统污染因子SO2、颗粒物、氟化物达标排放；
1.3.3断料可能出现超标排放，造成企业经济损失或者关停[1]。
二、解决问题思路
1.现有的250溜槽存在∠2.5°倾斜角，不能满足蓄能流态化定孔下料器的功能需求，进行水平调整；
2.安装溢流装置；
3.设计制作蓄能流态化定孔下料器；
4.在插板阀下料管下侧安装蓄能流态化定孔下料器。
三、蓄能流态化下料器的设计制作
蓄能流态化下料器是一种资金投入小、误差小、调整便捷、定质定量、投料量稳定的新型下料器。
3.1 方案设计
运用丝杠的原理，通过电解需用量进行精准计算，反复测试，确定开孔尺寸为20*60孔距（我公司铝电解烟气净化系统单套处理风量为401000m3/h，过滤面积5792m2/套；单点氧化铝投放量为1.079t，240系列：1.73t/槽昼夜 I=240KA 氧化铝单耗：1920Kg/t-Al ）；以300mm溜槽与下料头配合，研发出“蓄能流态化定孔下料器”（如图2）。
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蓄能流态化定孔下料器设计图纸
①下料管 2.快开孔 3.流量控制阀 4.快开孔 5.顶杆 6.出料阀
7.清料口 8.供风管路 ⑨蓄能箱
3.2新型蓄能流态化下料器工作原理：由原新鲜氧化铝300溜槽经①下料管使氧化铝进入流态化蓄能箱⑨，运用③流量控制阀进行20*80mm下料孔孔距调整，至下料量所需，确保投料量满足单点1.08t新鲜投料量；流量稳定后用⑤顶杆进行锁定下料口插板锁定，需要再次调整时先松开⑤顶杆进行锁定解锁，其次进行③流量控制阀调整，直至所需量；新鲜氧化铝从⑥下料管至自吸式反应器，在反应器中“伞状喷射”打开形成固气混合，达到吸附作用，保证投料稳定，净化系统污染因子有组织达标排放。
3.3模拟效果
为了确保此次研发设计能达到预期效果，对设计进行3D效果验证，效果良好（见图3）。
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四、安装与调试
采用法兰连接、电焊方式进行制安。通过近3个月研发设计、制作安装、调试，效果明显。
五、效果展示
5.1系统运行平稳，污染因子有效降低。经过半年的使用运行，新型蓄能流态化下料器
可做到精准投料，料量大小可精准调整，能满足现有净化系统1.08t的投料要求，净化系统运行平稳。
5.2“蓄能流态化定孔下料器”的研发与应用杜绝了投料量忽大忽小、少料、断料的现象，系统运行平稳，污染因子有组织排放较技改前降低40mg/m3，员工操作方便，补料次数由原来的3次/班减少到0次/班；降低员工劳动强度，取得了可嘉的成绩，得到铝电解烟气净化[3] 设计制造单位认可，为环境保护工作作出应有的贡献。
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六、推广与应用
通过新型蓄能流态化定孔下料器在我公司铝电解烟气净化4系统的应用，效果显著；并在本公司净化3系统得到有效推广；此蓄能流态化定孔下料器在行业内净化系统有推广价值。
参考文献：
[1] 《中华人民共和国环境保护法》
[2] 刘业祥 李劼 《现代电解铝》