氧化铝生产 沉降槽怎么操作
沉降槽操作诊断矩阵图
如果发生下述情况…… 请按此操作 备注
溢流澄清度 泥层高度 耙机扭矩 底流（固含）比重 底流泵转速 絮凝剂投加泵转速
正常 正常 正常 正常 维持现有运行转速 维持现有运行转速 沉降槽操作运行正常，不需要调整；
正常 正常 正常 下降明显 适当降低转速运行 维持现有运行转速 底流拉得太大；
正常 正常 降低明显 下降明显 适当降低转速运行 维持现有运行转速 底流拉得太大；
正常 正常 升高过快 升高过快 适当增加转速运行 适当降低转速运行 絮凝剂过量添加：降低絮凝剂投加泵的转速；增加底流泵的转速直到扭矩和底流固含控制在正常范围内；
正常 下降明显 正常 正常 适当降低转速运行 维持现有运行转速 底流拉得较大；
正常 下降明显 下降明显 下降明显 适当降低转速运行 维持现有运行转速 底流拉得太大；
正常 上升明显 下降明显 下降明显 适当降低转速运行 适当增加转速运行 增加絮凝剂的投加量来保证溢流澄清度和改善底流的固含；
正常 上升明显 上升明显 正常 适当增加转速运行 维持现有运行转速 底流拉得不足；
不好 正常 正常 正常 维持现有运行转速 适当增加转速运行 适当增加絮凝剂投加量并继续监测溢流澄清度的变化；
不好 上升明显 下降明显 下降明显 适当降低转速运行 适当增加转速运行 絮凝剂添加量严重不足：先增加50%添加量后进行监测并要确保不要过量添加；
非常好 正常 正常 正常 维持现有运行转速 适当降低转速运行 适当降低絮凝剂的添加量，降低处理成本；
非常好 下降明显 升高过快 升高过快 适当增加转速运行 适当降低转速运行 絮凝剂过量添加：先降低50%添加量；增加底流泵的转速直到耙机扭矩和底流固含处于正常范围；
絮凝剂应用注意事项：
1、不要接任何风管和水管进入絮凝剂纯品槽；纯品槽只能用来装纯絮凝剂；托桶中纯絮凝剂先搅拌1-2小时后再打入纯品槽中；
2、不要随意调整絮凝剂的制备浓度；
3、定时检查纯絮凝剂槽上的搅拌是否工作；如果搅拌未工作，絮凝剂中的活性物将会沉淀在纯品槽的底部（分层严重）；
4、絮凝剂制备系统上的静态混合器的压力降保持在150~450kpa之间；
5、如果你怀疑絮凝剂的添加量不足时，在调整前请先检查絮凝剂的制备浓度；
6、在增加絮凝剂的添加量时，请先检查投加泵的运行状况，再检查絮凝剂输送管线上有无泄漏情况；沉降槽的进料管线和中心进料井絮凝剂是否添加正常，管线上絮凝剂添加点是否畅通；
7、分离沉降槽进料物料发生变化对絮凝剂的添加影响很大；例如矿石粒度的过磨将引起絮凝剂添加量的急剧增加；
8、沉降槽中的泡沫可能会引起絮凝剂添加量的增加；
沉降槽名词解释
沉降槽也称增稠器或澄清器，是重力沉降设备，用来提高悬浮液浓度并同时得到澄清液。当沉降分离的目的主要是为了得到澄清液时，所用设备称为澄清器；若分离目的是得到含固体粒子的沉淀物时，所用设备为增稠器。由于从沉降槽得到的沉渣中还含有约50%的液体，悬浮液的增稠常作为下一步分离的预处理，以减小后工序分离设备的负荷。
沉降槽可间歇操作也可连续操作。在工业生产中比较常见的有沉淀池、多层倾斜板式沉降槽、逆流澄清器、耙式浓密机及沉降锥斗等。沉降槽适用于处理量大而固体含量不高、颗粒不太细微的悬浮料浆。
沉降槽具有双重作用。其一是从料浆中分出大量清液，要求液体向上的速度在任何瞬间都必须小于颗粒的沉降速度，因此沉降槽应有足够的沉降面积，保证清液向上及增浓液向下的通过能力。其二是沉降槽必须要达到增浓液所规定的增浓程度，增浓程度取决于颗粒在槽中的停留时间，为此沉降槽加料口以下应有足够的高度，保证底流紧聚所需的时间。
要使沉降槽获得满意的澄清效果，在接近槽顶处必须保持一个微量固体含量区，在此区域内颗粒接近于自由沉降的状态，在该区域内的颗粒沉降速度由于超过清液向上的速度而下沉。若该区域太浅，一些小颗粒有可能随溢流液体从顶部溢出。由于通过上部清液区液体的体积流量等于料浆与底流中液体的体积流量之差，因此，底流中固体物的浓度和生产能力决定了澄清区的状况。
为了提高给定尺寸和类型的沉降槽的处理能力，除了确保沉降槽具有足够的沉降面积外，还应尽可能提高颗粒的沉降速度。多数情况下，是通过加入凝聚剂或絮凝剂，促使微细颗粒或胶粒凝结成大颗粒而加速沉降。凝聚是通过加入电解质，改变颗粒表面的电性，使颗粒相互吸引而结合；絮凝则是加入高分子骤合物或高聚电解质，使颗粒相互团聚成絮状。常见的凝聚剂和絮凝剂有 、 等无机电解质，聚丙烯酰胺、聚乙胺和淀糕等高分子聚合物。也可用加热的方法降低沼体黏度，并在溶解小颗粒的同时促使大颗粒长大。沉降槽经常配置缓慢转动的搅拌器，减低悬浮液的表观黏度，紧聚沉淀物。
如右图所示的是连续操作、带锥形底的沉降槽。悬浮液于沉降槽中心液面下0.3～1m处连续加入，颗粒向下沉降至器底，底部缓慢旋转的齿耙（转速为0.025～0·5r/min）将沉降颗粒收集至中心，然后从底部中心处出口连续排出；沉降槽上部得到澄清液体，由四周溢流管连续溢出。
连续操作、带锥形底的沉降槽
沉降槽一般用于大流量、低浓度、较粗颗粒悬浮液的处理。大的沉降槽直径可达10～100m，深2.5～4m，其结构简单，处理量大，操作易实现连续化和机械化。工业上大多数污水处理都采用连续沉降槽。[1]
在冶金工业中，沉降槽是氧化铝生产液固分离主要设备之一。清液密度、底流密度、泥层高度三大指标可直接反映沉降槽运行是否稳定。这三大参数皆通过人工取样来进行分析。由于人工分析时间滞后较大，且劳动强度高，造成系统稳定性较差，严重影响产能和产品质量。能否实现三大指标的在线实时显示就成为提高沉降槽分离效果的主要问题。
分类
连续沉降槽
（1）标准型连续沉降槽
有圆形槽和矩形槽两大类，其原理相同。应用最普遍的是圆形槽，浆料可从侧边加入，亦可自中央加入。操作时，浆料以一定速度加入，使固体有足够时间沉于槽底，并靠耙子的转动（0.5～0.025r/min），使沉积浓泥聚集于槽底中心，由隔膜泵连续排出。
连续沉降槽直径可达100m，每昼夜可沉降出3000t沉淀物。由两个以上重迭的沉降槽，可组成多层浓缩槽，这种槽型可充分利用场地面积和减少建造材料。
（2）沉降过滤槽
带过滤装置的沉降槽称为沉降过滤槽。此种槽中挂有多排过滤管，滤管直径150～200mm，长1200～1500mm，管壁有小孔，外套滤布，滤布可拆换，整个过滤装置浸没在沉降槽中矿浆的液面下。过滤装置有20～25排，每排由4—6根过滤管组成。过滤管与水平支管相连，水平支管与真空及压缩空气分配室相通，能自动更换。当停止使用真空而转换为压缩空气时，滤渣即落到槽底，由刮泥器将浓泥移向排泥口。沉降过滤槽的处理能力依处理矿浆性质而异，对一般浮选矿浆，每100平方米过滤面积每昼夜能浓集150～350t固体。
沉降过滤槽与一般沉降槽相比，可加速沉降过程并获得液固比较低的浓泥；与真空过滤帆相比，生产能力较大，能耗低，但浓泥的液固比较高。
（3）层状澄清沉降槽
层状沉降槽是一种带有倾斜隔板、利用颗粒浅层沉降和滑动原理，使浆料中固体颗粒沉降的静态沉降槽。[2]
间歇沉降槽
间歇沉降槽通常为底部稍呈锥形并带有出渣口的大直径贮液罐。需要处理的悬浮料液在罐内静置足够时间以后，用泵或虹吸管将上清液抽出，而增浓的沉渣由罐底排出。中药前处理工艺中的水提醇沉工艺或醇提水沉工艺常常是采用间歇沉降槽完成。
地铁隧道地表沉降预测分析？
地铁隧道的开挖由于埋深浅，施工引起的地层损失会波及地表从而产生地表沉降。地表沉降将对周边建筑物、地下管线等设施带来安全隐患，过大的地表沉降甚至会造成严重破坏，带来经济损失和安全事故，因此进行地表沉降规律及预测预报方法的研究具有重大工程意义。地铁隧道建设工程中，Peck法是运用较为广泛的地表沉降预测方法。在运用Peck法时，其重要参数沉降槽宽度i的求解是预测的关键。
国内外学者对i的计算方法和取值做了深入研究，也提出了很多有价值的经验公式［1～12］。影响i值的因素很多，如区域工程地质特征、隧道埋深、施工方法等，这导致i值的取值有很强的地域性。同时由于Peck公式是基于有限地区的实测资料提出的经验公式，因此在某个地区应用前首先应该进行基于当地实测资料的验证工作［11］。
然而对于地铁建设刚刚兴起的武汉地区，Peck法经验公式的研究开展得相对较少，目前尚没有得以推广的i值计算公式及其计算系数k的取值范围，对其进行Peck法适用性分析是十分必要的。1Peck法原理及其研究现状RBPeck(1969)［1］提出了隧道开挖引起地表沉降槽呈近似正态分布(见图1)的概念，并认为在不排水情况下，隧道开挖所形成的地表沉降槽的体积应等于地层损失的体积。
2确定沉降槽曲线关键参数的反分析方法
最大沉降量smax和沉降槽宽度i是Peck沉降槽曲线函数的两个关键参数，由于它们是工程地质条件、隧道开挖深度、断面尺寸及施工条件等众多因素综合作用的结果，因此无法用简单的方法加以确定。由现场实测结果通过反分析方法求解得到的smax和i，更准确地代表了实际工程的综合效应，意义较为明确［13］。为了求解smax和i，可以根据监测数据，采用反分析方法找到一组计算参数X*=(smax，i)，如果这组参数通过反求地表沉降值的结果与实测结果相符，则该组参数即为实际地表沉降计算参数。设实测点的地表沉降量为W0j，计算沉降量为Wtj，建立目标函数:目标函数F(X*)实际上是计算参数X*=smax，i)的函数，反分析方法的目的就在于寻找一组参数X*使得目标函数的值达到最小，因此这实际上是一个最小二乘问题。
2.1沉降槽曲线的最小二乘拟合设si=(Xi)为实测值，最小二乘法就是要找*=(X)使得误差平方和达到最小:得Peck沉降槽曲线函数的两个关键参数最大沉降量smax和沉降槽宽度i。
2.2拟合参数的检验为了评价上述拟合结果，可以借用灰色预测中的检验方法，采用后验差检验对其进行评价。根据地表沉降实测和计算结果，分别计算后验差比值及小误差概率P;然后根据C、P值确定的拟合精度等级表(见表1)进行精度判定。只有经过检验，拟合精度达到“合格”以上标准时才认为拟合结果有效。
3工程实例
3.1工程概况虎泉站—名都站区间(第24标段)是武汉地铁二号线一期工程的重要标段。线路西起虎泉站，东至名都站，里程(左)为1257m。线路两侧建筑物密布，且有高层建筑;虎泉街道路交通较为繁忙，车流量较大;沿主干道两侧的慢车道、人行道上分布有光缆、路灯线、污水管道、自来水管道、天然气管道;周边环境非常复杂。各土层物理力学该区段隧道以“新奥法”原理为指导，以合理地利用围岩的自承能力、尽量减少开挖隧道的扰动为原则，采用短进尺开挖;以锚杆、钢筋网喷射混凝土及钢架作为主要施工支护手段;模筑钢筋混凝土为二次衬砌，形成复合式衬砌结构。
3.2Peck方程的拟合求解对大量施工监测数据进行了拟合分析，拟合结果见表3。限于篇幅仅列出8个监测断面的具体拟合结果及断面DK25+820的拟合曲线。由表3及图2可见，用Peck曲线进行隧道地表沉降的横向沉降槽拟合是可行的。经检验，该方法对横向沉降槽曲线的拟合精度较高，所有断面拟合精度都能合格，且绝大部分断面的拟合精度达到了优。
3.3沉降槽宽度i计算经验公式的修正用前人提出的i值计算公式进行计算并与拟合值进行了对比分析，计算结果见表4及图3、图4(隧道计算半径为3.167m)。由表4及图3可得出以下结论:(1)沉降槽宽度系数k与沉降槽宽度i在本区间也大致存在简单的线性关系，即i=kH;(2)由各前人提出的i值计算经验公式计算得到的i值均远小于拟合值，说明这些经验公式的参数取值不适用于本区间隧道地面沉降计算;(3)由Knothe公式和Attewell公式所得沉降槽宽度系数k约为0.5，拟合值平均是其1.73倍;由Atkinson公式所得沉降槽宽度系数k约为0.4，拟合值平均是其2.13倍;由Clough公式所得沉降槽宽度系数k约为0.43，拟合值平均是其2.0倍;将这些倍数作为修正系数可对不同的i值计算公式做相应的系数修正，使之能够满足不同地域特殊地质条件i值的计算需要。注意到由Peck(1969)提出的计算公式i/R=(H/2R)n中，n为待定系数，Peck等学者认为n值在英国地区的取值为0.8～1.0之间，该系数显然不能适用于本区间特殊地质条件，应加以修正。通过对拟合i值的反算，可以得出对于本区间待定系数n，从而可以得到适用于本区间i值计算的修正Peck经验公式。n的计算式为:n=ln(i/R)/ln(H/2R)，计算结果得到n的取值为1.5～1.9之间。
3.4沉降槽宽度系数k的取值范围由表4及图4可得出以下结论:
(1)沉降槽系数k取0.5显然不满足本区间的地质条件，参照表1、表2建议对于本区间地层多为黏土、粉质黏土、黏土夹碎石的情况下的k值宜为0.7～0.9之间;(2)隧道中线埋深为10～15m之间时，约50%的监测断面沉降槽宽度系数k可取值为0.8，最大沉降槽宽度系数k可取值为0.95，总体上其平均值约为0.86。4结论(1)运用Peck法进行本区间隧道施工引起的横向地面沉降预测研究是可行的，其沉降槽曲线可以很好地拟合及预测武汉隧道施工引起的地面沉降情况。
(2)隧道纵向中线埋深与沉降槽宽度i在本区间也大致存在简单的线性关系，即认为i=kH，且在地层多为黏土、粉质黏土、黏土夹碎石情况下的k值宜为0.7～0.9之间;且当隧道中线埋深为10～15m之间时，约50%的监测断面沉降槽宽度系数k可取值为0.8，最大沉降槽宽度系数k可取值为0.95，总体上其平均值约为0.86。
(3)由Knothe公式和Attewell公式所得沉降槽宽度系数k约为0.5，拟合值平均是其1.73倍;由Atkinson公式所得沉降槽宽度系数k约为0.4，拟合值平均是其2.13倍;由Clough公式所得沉降槽宽度系数k约为0.43，拟合值平均是其2.0倍;将这些倍数作为修正系数可对不同的i值计算公式做相应的系数修正，使之能够满足不同地域特殊地质条件i值的计算需要。(4)由Peck提出的公式i/R=(H/2R)n中，n为待定系数，通过对拟合i值的反算，可以得出对于本区间待定系数n，从而可以得到适用于本区间i值计算的修正Peck经验公式;计算结果得到n在本区间的取值为1.5～1.9之间，平均可取为1.7。(5)采用修正的Peck法关键参数经验公式进行武汉地铁第24标段隧道地面沉降预测，所得结果更精确、更能适合该区间工程地质情况。
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