流槽分離法

流槽的分離是由精制篩過(guò)濾的懸浮漿液，所含物質(zhì)不同的密度差沉淀分離的。其中各組分的密度為:淀粉1.61，麩質(zhì)1.81，細(xì)渣1.3，無(wú)機(jī)灰分(細(xì)砂)1.59~2.5。按顆粒大小的不同，又分別為:淀粉顆粒(甘薯、玉米)為5-30om，麩質(zhì)1-2μm，細(xì)渣不到60μm。上述組分的混合懸浮漿液，在有一定流速、濃度、長(zhǎng)度、寬度、坡度的流槽上流過(guò)后，分別按照不同的密度，不同的顆粒大小，沉淀在流槽的某一位置或流出流槽 。

在生產(chǎn)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)由于漿液濃度不勻，微量粗纖維的滾動(dòng)或微生物活動(dòng)等原因。使淀粉沉降不一致，沉淀斷面歪斜不平，漿液跑溜，淀粉出率降低，因此需要對(duì)流槽進(jìn)行管理。為使流槽漿液勻速流動(dòng)，即流槽淀粉的沉積表面始終呈一水平狀態(tài)。通常采用“填補(bǔ)法”和“推、跺平法”。填補(bǔ)法即操作人員用容器裝上脫水的濕淀粉，觀察流槽“跑溜”，即把淀粉灑到跑溜處，淀粉沉積表面逐漸水平。推跺平法是流槽操作近年來(lái)創(chuàng)造的新方法，這種方法的優(yōu)點(diǎn)不需添加淀粉，只需拿上看流槽的工具，施力沿流槽“跑溜”邊緣從遠(yuǎn)到近向跑溜處逐漸推平或由上向下輕輕跺平，達(dá)到漿液流速均勻的目地。2100433B

流槽亦稱斜槽或長(zhǎng)槽，是淀粉生產(chǎn)中淀粉和蛋白質(zhì)等物質(zhì)分離的重要設(shè)備。流槽分離法的原理是由精制篩過(guò)濾的懸浮漿液，所含物質(zhì)不同的密度差沉淀分離的。懸浮漿液，在有一定流速、濃度、長(zhǎng)度、寬度、坡度的流槽上流過(guò)后，分別按照不同的密度，不同的顆粒大小，沉淀在流槽的某一位置或流出流槽。流槽分離法具有動(dòng)力消耗低，成本低廉，產(chǎn)品質(zhì)量及收率穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

但是就我國(guó)淀粉行業(yè)所使用的流槽現(xiàn)狀來(lái)看，有相當(dāng)一部分從設(shè)計(jì)到施工、操作還處在較原始的狀態(tài)。流槽長(zhǎng)短不一，寬窄不一;施工的流槽底面凸凹不平，坡度不勻;流槽使用管理不當(dāng)。使淀粉出率降低，淀粉質(zhì)量下降。

當(dāng)然，隨著我國(guó)淀粉工業(yè)的迅速發(fā)展，引進(jìn)國(guó)外的設(shè)備如:針磨、曲篩、旋流器、蝶片分離機(jī)及管束干燥機(jī)等從制造到使用都已走向趨于成熟的階段?？墒?，從生產(chǎn)實(shí)踐來(lái)看，該類設(shè)備的生產(chǎn)能力，物料平衡最佳配套淀粉年產(chǎn)量應(yīng)在1.5~3.0萬(wàn)噸以上。而在年產(chǎn)500t以下的小型淀粉廠使用該類先進(jìn)設(shè)備其結(jié)果會(huì)適得其反。從投資、折舊、維修費(fèi)用、動(dòng)力消耗與其產(chǎn)量所得效益是入不敷出的。特別是蝶片分離機(jī)對(duì)分離甘薯淀粉效果還不盡理想，尚不成熟。因此，流槽具有動(dòng)力消耗低，成本低廉，產(chǎn)品質(zhì)量及收率穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

流槽分離法流槽長(zhǎng)度的確定

在生產(chǎn)實(shí)踐中可明顯地發(fā)現(xiàn);懸浮漿液按一定的濃度、流速流動(dòng)，其中密度大、粒子大的無(wú)機(jī)灰分、細(xì)渣、淀粉等主要沉降在流槽長(zhǎng)度前段0-1.5m之內(nèi);主要分離物10-30μm的淀粉粒子，在0-10μm長(zhǎng)之內(nèi)沉降約占57%。槽尾之淀粉夾雜較多，需要處理復(fù)淌才行。該過(guò)程明顯看出:流槽前段及后段淀粉質(zhì)量較差，中間段淀粉質(zhì)量較好。生產(chǎn)實(shí)踐表明:淀粉沉降主要在流槽前段20m完成;后10m沉降主要作回收淀粉之用。根據(jù)占地、投資、操作等綜合平衡，流槽長(zhǎng)度控制在30m較為合適。

流槽分離法流糟坡度及流速

流槽的坡度及流速是影響淀粉質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)。我們看到在懸浮漿液沉淀開(kāi)始到沉淀終了，流槽的坡度隨沉降的時(shí)間逐漸增加，流速也隨著變化。為使淀粉初沉降達(dá)到流速，使淀粉與非淀粉雜質(zhì)分離，流槽最小坡度應(yīng)在0.3%-0.35%;而流速相應(yīng)控制在6-8m/min。

流槽分離法流槽寬度

流槽的寬度應(yīng)適應(yīng)一定流量的懸浮漿液在上水平面與流槽底平面平行勻速流淌。流槽太寬則容易跑溜，不易操作，一般在0.5m為宜。為使懸浮漿液在流槽橫截面勻速流淌，要求流槽寬度底橫截水平面傾角在水平儀刻度值上小于1.5格。在流槽始端加兩塊溢流板和選擇小口徑的閥門(mén)，以便使懸浮漿液流量穩(wěn)定。至于流槽擋墻高度等結(jié)構(gòu)根據(jù)人工出槽或水力出槽而定

流槽分離法流糟產(chǎn)量與懸浮漿液濃度的關(guān)系

流槽的生產(chǎn)量與懸浮漿液的濃度有關(guān)。濃度高，則流槽產(chǎn)量高。但濃度過(guò)高，蛋白質(zhì)分離效果差，淀粉出率低。若濃度過(guò)低，沖擊力大，淀粉不易沉淀。

流槽分離法流糟的材料

流槽材料一般宜選用大理石或花崗巖，(敘述以大理石為例)特別應(yīng)注意選用進(jìn)口生產(chǎn)線切割機(jī)、磨光機(jī)生產(chǎn)的材料。由于其加工精度高，使流槽平面能達(dá)到技術(shù)要求。當(dāng)然也有用玻璃和工程塑料板的，但由于剛度低，強(qiáng)度差，施工后容易變形、老化、易碎，不宜選用。還有些用水泥抹面和水磨石面的，因不能保證流槽的技術(shù)要求，是不能采用的。

流槽分離法流槽的施工

為使懸浮漿液在流槽的任一橫截面上勻速流動(dòng)。應(yīng)采用科學(xué)的施工方法，使流槽長(zhǎng)度方向坡度一致.各橫截水平面在技術(shù)要求范圍之內(nèi)。施工完畢放水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，水流應(yīng)均勻，停水后流槽不得有明顯積水。流槽施工的具體方法我們摸索采用了“道軌法”，根據(jù)圖紙尺寸在地基上用水準(zhǔn)儀(誤差小于3mm/km)測(cè)出坡度。進(jìn)行地基施工，達(dá)到坡度一致，不塌陷變形的技術(shù)要求。再根據(jù)流槽數(shù)量分出間隔，并在流槽長(zhǎng)度方向按坡度差間隔1m在流槽兩側(cè)各定一點(diǎn)。然后在前后兩端點(diǎn)兩邊分別繃緊鐵絲兩根，分別與各點(diǎn)用水泥灰固定后，再用水準(zhǔn)儀驗(yàn)證一下坡度和兩鐵絲構(gòu)成水平面水平是否符合要求。這樣就制做了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)道軌。

另外，施工中還要注意大理石與大理石留有2~3mm的間隙，待施工完畢后，以便涂抹樹(shù)脂合劑，以免漿液從縫隙滲漏腐蝕水泥，影響流槽質(zhì)量，降低流槽壽命。待流槽底面施工完畢后，再按照人工出槽或水力出槽的圖紙施工 。

熔煉產(chǎn)物由鼓風(fēng)爐咽喉口出來(lái)沿著流槽流入前床。沿著流槽連續(xù)流動(dòng)的熔煉產(chǎn)物，特別是在貧冰銅時(shí)具有很大的侵蝕性。因此，流槽是由吹煉銅或紫銅制成并用水冷卻。流槽鑄成空心的，或鑄成實(shí)心的其中封入鐵管以流通水，在貧冰銅時(shí)，流槽加砌鎂磚。流槽做成兩種類型：直的和斜的。最方便的是具有青銅U形水套的斜流槽，在水的良好循環(huán)下在U形水套上形成被水冷卻的堅(jiān)固的結(jié)塊。流槽的上端安于放出口水套上凸出部的下方。流槽的另一端則安于前床的上部邊緣上。

此外，冰銅流槽也用于爐渣的轉(zhuǎn)移，系統(tǒng)利用吊車將渣包吊起，通過(guò)流槽將除了固體爐料外的吹煉冰銅產(chǎn)生的液態(tài)轉(zhuǎn)爐渣由轉(zhuǎn)爐渣注入口把渣子倒入反射爐內(nèi)，由反射爐處理。放渣現(xiàn)代反射爐熔煉時(shí)，每晝夜約排出700~1200噸爐渣。爐渣通常是間斷地由渣口經(jīng)流槽放出。

閃速爐、電爐的渣量增大，渣溫升高，既是流槽損耗加劇的根本原因，又是生產(chǎn)發(fā)展的必然。銅水套流槽取代石墨流槽是生產(chǎn)能力提高的必要條件。既降低了成本，又解決了生產(chǎn)的實(shí)際問(wèn)題，適應(yīng)貴冶“四高”冶煉生產(chǎn) 。2100433B

尋找科學(xué)合理結(jié)構(gòu)形狀，采用經(jīng)濟(jì)實(shí)用的材質(zhì)，制作新型的渣流槽以適應(yīng)新的生產(chǎn)形勢(shì)，減少故障率，減輕職工勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)順行，降低成本消耗，是渣流槽改造的目的。

1.設(shè)計(jì)構(gòu)思

首先，我們著重解決流槽的耐溫性。即流槽能夠在較長(zhǎng)的使用時(shí)間內(nèi)經(jīng)受住1250℃高溫熔體的浸蝕而不發(fā)生燒壞、漏渣現(xiàn)象，保證生產(chǎn)順行。

實(shí)踐證明，通常材質(zhì)的渣流槽，如果不通入可以循環(huán)冷卻、及時(shí)帶走熱量的冷卻介質(zhì)，均無(wú)法適應(yīng)高溫生產(chǎn)需求。與鐵相比，銅具有較好的耐侵蝕性及熱傳導(dǎo)性能很快地將高溫渣熱傳至冷卻介質(zhì)，并且可回收、再利用，因此我們選用電解銅為制作材料。

生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)可提供經(jīng)濟(jì)合理的冷卻介質(zhì)—壓縮空氣和冷卻水。壓縮空氣雖然安全性高。即使流槽內(nèi)冷卻銅管燒壞不會(huì)發(fā)生安全事故，但冷卻效果差;而冷卻水冷卻效果好，但安全性不如空氣，冷卻銅管燒壞渣遇水易發(fā)生爆炸。但只要設(shè)計(jì)合理、操作謹(jǐn)慎、定期檢查是可以避免安全事故的。因此我們選擇了熱傳導(dǎo)系數(shù)更好的水作為渣流槽的冷卻介質(zhì)。

其次，渣流槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)渣流槽的工藝特點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，由于需經(jīng)常性的對(duì)其積渣清理，故流槽內(nèi)壁離冷卻銅管的距離較外壁厚，其目的是保護(hù)銅管、延長(zhǎng)使用壽命、確保安全生產(chǎn)。

我們?yōu)闈M足工藝，適合現(xiàn)場(chǎng)，便于安裝的要求，設(shè)計(jì)出了“預(yù)埋銅管的銅質(zhì)水套流槽”。

2.特點(diǎn)

改造后的渣流槽具有如下特點(diǎn):

①耐高溫。通過(guò)導(dǎo)熱性較好的銅流槽，熔體渣帶來(lái)的大量熱量能夠被流槽內(nèi)部冷卻水及時(shí)帶走。而且由于流槽內(nèi)具有一定溫度的冷卻水為不間斷循環(huán)使用，有效避免渣流槽開(kāi)啟過(guò)程中急冷急熱現(xiàn)象。使用過(guò)程中的流槽溫度，其外側(cè)可用手觸摸，說(shuō)明其冷卻效果好、耐高溫性強(qiáng)。

②耐損耗。改造后的渣流槽容量大、內(nèi)表面光滑，而且渣流順暢，使用過(guò)程中在其內(nèi)表面很快形成一層渣保護(hù)層，有效緩解了高溫渣對(duì)流槽的沖刷和浸蝕。

③經(jīng)久耐用。由于改造后的渣流槽具有耐高溫、耐損耗的顯著特點(diǎn)，因此在日常使用過(guò)程中，極少發(fā)生故障，使用周期長(zhǎng)，有效保證了生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定。

④經(jīng)濟(jì)實(shí)用。改造后的渣流槽制作簡(jiǎn)單、造價(jià)適中、更換方便，不僅可節(jié)約生產(chǎn)成本，而且可減輕職工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

3.使用效果

隨著改造后的渣流槽投人使用以來(lái)，取得了顯著的生產(chǎn)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

①使用壽命大大延長(zhǎng)。改造前石墨、鋼流槽的壽命短。使用1920t渣則消耗一條石墨流槽，使用1600t渣則消耗一條鋼流槽。改造后可使用280800t渣才消耗一條銅水套流槽，大大延長(zhǎng)使用壽命。

②保證生產(chǎn)順行。改造前每周影響生產(chǎn)1次，減少精礦處理量100t左右，嚴(yán)重時(shí)造成閃速爐的停料，燒壞周圍設(shè)備。改造后未因流槽故障而影響生產(chǎn)。

③節(jié)約成本。渣流槽改造后生產(chǎn)成本降低，以一條流槽使用195d計(jì)算:改造前日耗成本(按石墨、鋼流槽，鎂磚、鎂粉的消耗計(jì)算，勞動(dòng)力、影響生產(chǎn)不計(jì))3299.06元。改造后日耗成本(按銅流槽一次性投人成本及鎂粉消耗成本計(jì)算，勞動(dòng)力減少不計(jì))2822.95元。一條流槽年節(jié)約成本可達(dá)16萬(wàn)元。