一種生產(chǎn)多品種氧化鋁的懸浮焙燒裝置及焙燒工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種生產(chǎn)多品種氧化鋁的懸浮焙燒裝置及焙燒工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]從應(yīng)用的角度，氧化鋁產(chǎn)品可分為冶金氧化鋁和特種氧化鋁(非冶金氧化鋁)，冶金級氧化鋁和特種氧化鋁的生產(chǎn)工藝過程完全不同，冶金氧化鋁主要用來制造原鋁，特種氧化鋁中的高溫氧化鋁則被應(yīng)用于陶瓷、化學(xué)化工等領(lǐng)域，并且隨著其應(yīng)用領(lǐng)域的迅猛拓展，其生產(chǎn)工藝逐步被各個國家和生產(chǎn)廠家所重視。
[0003]目前，冶金氧化鋁生產(chǎn)是采用懸浮焙燒工藝，而高溫氧化鋁生產(chǎn)采用的是回轉(zhuǎn)窯工藝，工業(yè)氧化鋁加添加劑高溫煅燒，而目前回轉(zhuǎn)窯工藝生產(chǎn)高溫氧化鋁有如下缺點或不足:
原料采用氧化鋁而不是氫氧化鋁，即原料氫氧化鋁燒制成氧化鋁后，再經(jīng)過冷卻和搬運進入回轉(zhuǎn)窯煅燒；
燒成帶溫度不能直接準(zhǔn)確測量，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定；
改變產(chǎn)量時，易產(chǎn)生塊狀料，塊狀料以及窯體轉(zhuǎn)速對產(chǎn)品質(zhì)量影響較大；
散熱量大、尾氣溫度高，因而操作能耗高；
運轉(zhuǎn)設(shè)備多，故障率高，維修費用大；
單臺產(chǎn)能小，建設(shè)成本及運行成本高。
[0004]因此如何利用一套生產(chǎn)裝置生產(chǎn)多品種氧化鋁，并改變高溫氧化鋁生產(chǎn)的落后狀態(tài)，已成為氧化鋁從業(yè)科技人員亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種生產(chǎn)多品種氧化鋁的懸浮焙燒裝置及焙燒工藝，目的是利用一套焙燒裝置，使用同一種原料，通過調(diào)整參數(shù)，同時生產(chǎn)冶金氧化鋁和高溫氧化鋁等多種產(chǎn)品，以滿足市場需求，本發(fā)明還具有單臺產(chǎn)能高、占地少、能耗低、資源利用率高、自動化程度高等優(yōu)點。
[0006]本發(fā)明的生產(chǎn)多品種氧化鋁的懸浮焙燒裝置由給料系統(tǒng)、焙燒系統(tǒng)、結(jié)晶分離系統(tǒng)和旋風(fēng)除塵系統(tǒng)組成；其中所述的給料系統(tǒng)包括定量給料機、螺旋給料機和干燥機；所述的焙燒系統(tǒng)包括旋風(fēng)預(yù)熱器、焙燒爐和燃燒站；所述的結(jié)晶分離系統(tǒng)包括旋風(fēng)分離器、結(jié)晶器、可控料位閥、旋風(fēng)冷卻器和干燥冷卻器；所述的旋風(fēng)除塵系統(tǒng)包括除塵器、引風(fēng)機和煙囪；
所述的定量給料機向螺旋給料機供料，螺旋給料機的出料口與干燥機連通，干燥機出料口與旋風(fēng)預(yù)熱器進料端相連，旋風(fēng)預(yù)熱器出料端與焙燒爐的進料口連通，焙燒爐上部出料端與旋風(fēng)分離器進料端連通，旋風(fēng)分離器出料端與結(jié)晶器進料端連通，結(jié)晶器出料端通過可控料位閥與旋風(fēng)冷卻器進料端相連，旋風(fēng)冷卻器出料端與干燥冷卻器進料端連通，干燥冷卻器出料端出料；旋風(fēng)分離器煙氣出口與干燥機底部相連；
所述的焙燒爐底部進氣端通過管道與旋風(fēng)冷卻器出風(fēng)口相連，旋風(fēng)冷卻器的進風(fēng)口引入冷空氣，并經(jīng)旋風(fēng)冷卻器預(yù)熱后通過上述管道進入焙燒爐；
所述的旋風(fēng)預(yù)熱器煙氣出口與除塵器入口連通，除塵器排氣口與引風(fēng)機連通，引風(fēng)機與煙囪連通。
[0007]所述的定量給料機是電子定量給料機或失重秤，由緩沖倉向其供料，緩沖倉的出料口設(shè)有閥門，所述的閥門是棒閥或插板閥。
[0008]所述的干燥機是文丘里干燥器或烘干破碎機。
[0009]所述的旋風(fēng)預(yù)熱器是一級或多級，當(dāng)旋風(fēng)預(yù)熱器為多級時，進料端為首級旋風(fēng)預(yù)熱器進料端，出料端為末級旋風(fēng)預(yù)熱器出料端。
[0010]所述的焙燒爐是一個帶有內(nèi)襯材料的圓柱體，底部為錐臺體。
[0011]所述的燃燒站由輔助燃燒站、主燃燒站、干燥燃燒站和啟動燃燒站組成，所述的輔助燃燒站和主燃燒站通過管道與焙燒爐底部連通，所述的干燥燃燒站通過管道與干燥器連通。所述的啟動燃燒站通過管道與旋風(fēng)冷卻器出氣端連通。
[0012]所述的結(jié)晶器是懸浮流化床反應(yīng)器或循環(huán)流化床。
[0013]所述的旋風(fēng)冷卻器為一級或多級，當(dāng)旋風(fēng)冷卻器為多級時，所述的出風(fēng)口為首級旋風(fēng)冷卻器，所述的進風(fēng)口為末級旋風(fēng)冷卻器。
[0014]所述的干燥冷卻器是流態(tài)化冷卻器或沸騰冷卻器，為一級或多級。
[0015]所述的可控料位閥是可控鎖氣流動密封閥或變頻葉輪給料機。
[0016]所述的除塵器是布袋除塵器、靜電除塵器或電袋除塵器，除塵器下方設(shè)有羅茨風(fēng)機和氣力提升泵，氣力提升泵與返灰裝置相連，返灰裝置與旋風(fēng)預(yù)熱器連通，所述的返灰裝置是返灰溜槽或螺旋輸送機。
所述的燃燒站采用的燃料是氣體燃料、固體燃料或液體燃料。
[0017]本發(fā)明的生產(chǎn)多品種氧化鋁的懸浮焙燒工藝按照以下步驟進行:
(1)平均粒度<200 μ m的含有3~8%附著水的氫氧化鋁濾餅從緩沖倉內(nèi)，經(jīng)過閥門，經(jīng)定量給料機稱重計量后，由螺旋給料機輸送至干燥機內(nèi)，與來自旋風(fēng)預(yù)熱器的熱煙氣進行熱交換，經(jīng)過熱交換的物料溫度為320?380°C，附著水在此脫離，再經(jīng)旋風(fēng)預(yù)熱器預(yù)熱、分解為氧化鋁并分離后進入焙燒爐底部，分離后產(chǎn)生的含塵煙氣進入除塵器進一步凈化；
(2)冷空氣在旋風(fēng)冷卻器中被預(yù)熱到700?980°C進入焙燒爐，焙燒爐中的氧化鋁粉與預(yù)熱的空氣進行充分混合，在加熱狀態(tài)下進行焙燒，根據(jù)多品種氧化鋁產(chǎn)品的不同要求，調(diào)整焙燒爐焙燒溫度；
當(dāng)生產(chǎn)冶金級氧化鋁時，焙燒爐焙燒溫度為1000°C?1200°C，當(dāng)生產(chǎn)高溫氧化鋁時，焙燒爐焙燒溫度為1300°C?1700°C ；
(3)來自焙燒爐的氣、固兩相經(jīng)旋風(fēng)分離器分離后，高溫物料進入結(jié)晶器及可控料位閥，物料處于流化狀態(tài)，根據(jù)多品種氧化鋁產(chǎn)品的不同要求調(diào)整物料在結(jié)晶器內(nèi)的停留時間；
當(dāng)生產(chǎn)冶金級氧化鋁時，物料直接穿過結(jié)晶器，當(dāng)生產(chǎn)高溫氧化鋁時，通過控制可控料位閥，保證物料在結(jié)晶器內(nèi)的停留時間，完成氧化鋁晶型轉(zhuǎn)化，并使堿性雜質(zhì)與礦化劑反應(yīng)進入氣相脫除，得到符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的高溫氧化鋁； (4)從結(jié)晶器和可控料位閥中出料的氧化鋁粉進入旋風(fēng)冷卻器和干燥冷卻器中逐級冷卻，冷卻介質(zhì)為冷空氣，最終被深度冷卻至80°C以下，冷空氣換熱至700~980°C，被送入步驟(2)中的焙燒爐中助燃，最終得到的氧化鋁產(chǎn)品從干燥冷卻器中出料。
[0018]所述的步驟(I)中經(jīng)除塵器凈化后的煙氣含塵濃度彡40mg/Nm3，經(jīng)引風(fēng)機送入煙囪排空，除塵器回收的細粉經(jīng)氣力提升泵送回旋風(fēng)預(yù)熱器中，實現(xiàn)在閉路粉塵回收。
[0019]與現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)窯工藝相比，本發(fā)明具有以下特點和有益效果:
本發(fā)明采用一套裝置，使用同一種原料，通過調(diào)整操作參數(shù)，實現(xiàn)了同時生產(chǎn)冶金氧化銷和尚溫氧化銷多種廣品的功能；
本發(fā)明采用同種原料生產(chǎn)多品種氧化鋁，減少了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，與回轉(zhuǎn)窯相比節(jié)能80%，節(jié)省建設(shè)投資60%，生產(chǎn)組織更方便靈活；
本發(fā)明實現(xiàn)了不停爐自動切換冶金氧化鋁和高溫氧化鋁生產(chǎn)；
本發(fā)明方法是利用流態(tài)化技術(shù)對高溫?zé)煔夂臀锪嫌酂徇M行梯級利用回收；
本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、單臺產(chǎn)能高、自動化程度高、運轉(zhuǎn)率高、勞動強度大大降低。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的生產(chǎn)多品種氧化鋁的懸浮焙燒裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
其中:緩沖倉；2:閥門；3:定量給料機；4:螺旋給料機；5:干燥機；6:旋風(fēng)預(yù)熱器；7:旋風(fēng)分離器；8:焙燒爐；9:旋風(fēng)冷卻器；10:結(jié)晶器；11:可控料位閥；12:干燥冷卻器；13:除塵器；14:引風(fēng)機；15:煙囪；16:返灰裝置；17:氣力提升泵；18:羅茨風(fēng)機；19:輔助燃燒站；20:主燃燒站；21:干燥燃燒站；22:啟動燃燒站。
【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明的實施例的生產(chǎn)多品種氧化鋁的懸浮焙燒裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示；
由給料系統(tǒng)、焙燒系統(tǒng)、結(jié)晶分離系統(tǒng)和旋風(fēng)除塵系統(tǒng)組成；其中所述的給料系統(tǒng)包括定量給料機3、螺旋給料機4和干燥機5 ;所述的焙燒系統(tǒng)包括旋風(fēng)預(yù)熱器6、焙燒爐8和燃燒站19~22 ;所述的結(jié)晶分離系統(tǒng)包括旋風(fēng)分離器7、結(jié)晶器10、可控料位閥11、旋風(fēng)冷卻器9和干燥冷卻器12 ;所述的旋風(fēng)除塵系統(tǒng)包括除塵器13、引風(fēng)機14和煙囪15 ;
所述的定量給料機3向螺旋給料機4供料，螺旋給料機4的出料口與干燥機5連通，干燥機5出料口與旋風(fēng)預(yù)熱器6進料端相連，旋風(fēng)預(yù)熱器6出料端與焙燒爐8的進料口連通，焙燒爐8上部出料端與旋風(fēng)分離器7進料端連通，旋風(fēng)分離器7出料端與結(jié)晶器10進料端連通，結(jié)晶器10出料端通過可控料位閥11與旋風(fēng)冷卻器9進料端相連，旋風(fēng)冷卻器9出料端與干燥冷卻器12進料端連通，干燥冷卻器12出料端出料；旋風(fēng)分離器7煙氣出口與干燥機5底部相連；
所述的焙燒爐8底部進氣端通過管道與旋風(fēng)冷卻器9出風(fēng)口相連，旋風(fēng)冷卻器9的進風(fēng)口引入冷空氣，并經(jīng)旋風(fēng)冷卻器9預(yù)熱后通過上述管道進入焙燒爐8 ;
所述的旋風(fēng)預(yù)熱器6煙氣出口與除塵器13入口連通，除塵器13排氣口與引風(fēng)機14連通，引風(fēng)機14與煙囪15連通。
[0022]所述的定量給料機3是電子定量給料機或失重秤，由緩沖倉I向其供料，緩沖倉I的出料口設(shè)有閥門2，所述的閥門2是棒閥或插板閥。
[0023]所述的干燥機5是文丘里干燥器或烘干破碎機。
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