气体悬浮焙烧炉教材
一、回转窑的描述：
氢氧化铝焙烧是氧化铝生产工艺中最后一道工序，焙烧的目的是在1000℃左右的高温下把氢氧化铝的附着水和结晶水脱除后，从而生产出符合电解要求和其他用途的氧化铝。
自1856—1892年以来，分别由法国萨林德厂和奥地利人K.J拜耳研究发明碱-石灰烧结法和利用苛性碱溶液直接浸出铝兔矿生产氧化铝的拜耳法以来，已有100多年的历史了，截止到1963年，世界各国氧化铝厂基本上都采用回转窑焙烧氢氧化铝来生产氧化铝的工艺流程。
回转焙烧窑的长度一般都在100米左右，直径在3米左右，有2%左右的斜度。在开始下料前，首先要点燃安装在窑前的油枪，把窑内的温度加热到1000℃以上后，开始下料，入窑后的湿氢氧化铝随窑体的旋转由窑尾被送到窑头，而热气流从窑头向窑尾流动，使湿氢氧化铝在窑内经过烘干、脱水、晶型转变等物理化学变化而焙烧成氧化铝。
根据物料在窑内发生的物理化学变化，可以将窑从窑尾起划分为以下四个带：
1、烘干带：此带的主要作用是去除附着水，入窑后的湿氢氧化铝并参和电收尘来的窑灰由30℃左右被加热到200℃左右，附着水全部被蒸发，烘干带的热气则由600℃左右降低到250—350℃左右出窑，经旋风收尘器至电收尘后排入大气层。
2、脱水带：此带的主要作用是去除结晶水，氢氧化铝由200℃左右继续被加热到900℃左右，全部脱除结晶水变为嘎马氧化铝（γ—氧化铝），而此带的温度由1050℃左右降到600℃左右。
3、煅烧带：此带的主要作用是进行晶型转变，火焰温度可达1500℃左右，嘎马氧化铝（γ—氧化铝）转变为阿尔法氧化铝（α—氧化铝），焙烧温度在1100—1200℃左右，物料在窑内停留40—45分钟左右。
4、冷却带：氧化铝在此带冷却到900—800℃左右，然后进入冷却机即生产出产品氧化铝。
用回转窑生产氧化铝有几大缺点：
1、设备投资大；
2、占地面积大；
3、热耗高：理论热耗57.81万千卡/吨=2.42GJ/t，实际热耗130万千卡/吨=5.44 GJ/t左右；
4、设备运转周期短，维修强度大，费用高。
5、对环境污染严重；
6、产品质量不好掌握，波动性较大。
焙烧氧化铝的主要质量指标是灼减的控制，必须控制在1.0%以下，超过1.05%为等外品，回转焙烧窑灼减的判断是靠眼来观察高温下氧化铝的颜色及流动性来判断的。用一长把铁勺从窑头舀出一勺氧化铝，如为红色并且流动性很快，这种料一般都不合格，如为杏黄色，灼减一般在0.7—0.8%左右，如为金黄色并发亮，灼减一般在0.5%左右，如为金黄色且有少许结块，灼减一般在0.3—0.4%，如有10毫米以内的结块，灼减一般在0.2—0.3%，质量正好的氧化铝，其颜色应是杏黄色到黄金色之间，勺子斜放时流动较慢，表面出现凹凸不平的痕迹。
二、新型氧化铝焙烧窑炉的发展和应用：
当今世界各国氧化铝厂采用的新型焙烧炉主要有三种类型：
1、美国铝业公司的流态化闪速焙烧炉：美国铝业公司从1946年开始进行流态化焙烧的
实验和半工业化试验，到1963年第一座300t/d氧化铝的流态闪速焙烧炉诞生，用
了17年的时间，至今美国铝业公司的F ．F ．C 装置已发展为五种规格型号，产能最大可达到2400吨以上。
2、 德国鲁奇公司和联合铝业公司的循环流态焙烧炉，鲁奇公司从1958年开始研究氢氧化铝沸腾焙烧，1963年第一座25t/d 的试验装置成功。1970年在利泊厂建成一台500t/d 循环沸腾焙烧炉，从研究到产业化共用了12年时间，最大设计产能3000t/d 。
3、 丹麦史密斯公司的气体悬浮焙烧炉：丹麦史密斯公司的气体悬浮焙烧是从水泥窑的气体悬浮窑处分解装置移植而来，史密斯公司从1975年立项开始进行氢氧化铝气体悬浮焙烧试验，到1979年进入半工业化试验，进行了三个月的试验比较成功。1984年在印度的享达尔阔厂设计安装了一台850t/d 的气态悬浮焙烧炉（G.．S ．C ），1986年投产，从研究到产业化共用10年时间。
4、 法国F ．C ．B 公司的气体悬浮焙烧炉：在法国，流态化焙烧炉原先由尤仁辛尔曼公司和西德的K ．H ．D 公司所属的加丹氧化铝厂内建成一台30t/d 氧化铝的闪速焙烧炉，进行了6个月的焙烧—铝电解系统的联合试验，试验结果非常好，于是F ．C ．B 公司和希腊铝业公司在1981年6月决定在圣．尼古拉斯厂建设一套日产900吨氧化铝的气体悬浮焙烧炉，1984年建成投产。
三、流态化焙烧技术及装置的优缺点：
目前，世界上四个国家研制开发的三种类型的焙烧炉虽各有特点和略有优劣之别，但均具有共同的技术经济的先进性，与回转焙烧窑相比，流态化焙烧具有以下显着优点：
1、 焙烧氧化铝理论热耗约为2.42GJ/T —AL 2O 3，其余热量主要是出窑废气和焙烧后的氧化铝带走或通过窑体散失，而流态化或气态化焙烧的热耗约为3.18—3.27MJ/kg —AL 2O 3，可节煤气约为300m 3。
2、 产品质量好：⑴产品中有害杂质SiO 2基本不受焙烧过程的影响，只取决于它在氢氧
化铝中的含量；⑵流态化焙烧产品中不同粒级氧化铝的焙烧程度均匀，相同比表面积的氧化铝中阿尔法氧化铝（α—氧化铝）含量低，在铝电解中溶解速度较快，可
提高铝电解的电流效率；⑶流态化焙烧的破碎指数不高；⑷三种类型的流化焙烧炉均能满足生产砂状氧化铝要求。
3．投资少：流态化焙烧的投资比回转窑焙烧的投资少，国外各公司发表的数据为：（1）美国F．F．C少50%左右；（2）西德G.．S．C少20%左右；（3）法国G.．S．C少15-20%左右，国内于是1983年，以日产800吨氧化铝的焙烧装置为例，根据实物工作量按当时的国内价格计算，流态化焙烧装置的投资比回转窑少40—60%左右。
4．占地面积小：流态化焙烧装置的占地面积小，以日产800吨氧化铝的焙烧设备为例，仅是回转窑焙烧装置的五分之一，而建筑面积约为三分之一至三分之二。
5．设备简单，使用寿命长，维修难度低，费用低
流态化焙烧系统除了引风机、给料设备之外，没有大型的转动设备。炉衬使用寿命可长达10年左右，因而维修费用低，据有关厂家提供的数据：流态化焙烧炉的维修费用只是回转窑的35%左右。
6．对环境的污染轻
由于流态化焙烧炉燃烧完全，过剩空气系数低，废气中氧的含量低（1-2%），废的生成量均要比回转窑低；排入大气的烟含尘量均小于50mg/nm3，因此气中的SO
3
对环境的污染轻。
四、流态化和气态化焙烧技术和设备在我国应用的状况：
流态化焙烧炉和气态悬浮焙烧是二十世纪八十年代以来，我国开始引进的具有世界先进水平的氢氧化铝焙烧技术和设备，该炉型装置具有热耗低、投资少、设备简单、使用寿命长、维修费用低、自动化程度高、有利于环境保护等特点，截止到2005年，我国已投入使用和正在建设中的流态化和气态悬浮焙烧炉大约有27台之多，如：山西正在使用的6
台，山东正在使用的2台，郑铝正在使用的3台，中州铝正在使用的4台，平果铝正在使用的2台，桂西正在建的2台，贵铝正在使用的2台，重庆正在建的1台，义马正在使用的1台，山东茨平正在建的2台，东方希望正在使用的一台，开曼即将建成的一台。五、三种炉型的优劣分析：
流态化焙烧炉虽具有共同的优点，但认真分析比较，无论从技术经济指标，还是炉型的设计成熟性与生产稳定性，不同炉型具有各自的特点与不足，比较分析如下：
1、美铝流态闪速焙烧炉（F．F．C）
美铝流态闪速焙烧炉属正在作业，采用稀相换热和浓相保温相结合的技术，相对另两种炉型有其特点：其一：由于采用了调节焙烧温度和停留保温槽料位（控制反应时间）这一双重控制方式，产品质量能得到可靠的保障，同时可根据用户的要求获得不同灼减、比表面积及α—氧化铝含量的焙烧产品。其二：由于整套装置设计了预热炉、流化干燥器、停留保温槽、流化冷却器这四个缓冲器，若焙烧炉的干燥段、焙烧段和冷却段中任何一段出现短时故障（或因进出料外部系统影响），另外三段仍能维持运行，整个系统不会产生热工制度的大波动，对焙烧炉的使用寿命及生产的恢复有利，因此整个焙烧炉运行稳定可靠，并且承受各种事故的能力强，其三：炉内衬及养护（烘炉）过程设计合理，因此运转率可达95%左右。
美铝流态闪速焙烧炉也有其本身的不足：一、此套装置适应低水分的氢氧化铝物料（6—8%），若氢氧化铝附着水较高时，必需通过增加过剩空气，使热量从焙烧段带入干燥段，以增强干燥能力，相对来说，使焙烧的热耗和电耗增加；二、整套装置流化板多，大小床板等多达7块，这样维修时工作量相对增加；三、控制回路多，控制软件设计复杂，相应对操作人员和计控人员提出了较高的要求；四、由于系统是正压作业，整个焙烧炉体的密封检测点的密封及容器回料封系统要求严格。
2、鲁奇循环流态焙烧炉（C．F．C）
鲁奇循环流态焙烧炉是采用正压作业浓相流态化技术，其炉型有独特之处。其一，流态化循环炉依靠大量的物料循环（为产量的12—30倍），焙烧停留时间6分钟左右，这样可降低焙烧温度，有利于降低焙烧氧化铝的热耗，同时确保焙烧氧化铝产品质量，此外，大量循环物料的热仿量、热冲击，维持系统的热稳定性，对提高炉内衬的使用寿命极为有利，炉子运转率可达90—94%；其二，整个装置无高电压、大型设备，设备简单，投资省，生产控制灵活，事故率低；其三，控制回路简单，流态悬浮焙烧自动控制回路仅有6条。
循环流态化也有焙烧炉对颗粒破损率大，究其原因如下：一、气体在喷射口、旋风筒入口及弯头处的流速大；二、颗粒在循环炉内发生颗粒之间、颗粒与器壁的撞击与摩擦，尽管鲁奇公司对该装置不断地进行改造与完善，使破损率大幅度降低，但目前，焙烧产品45μm粒极的破损率仍高达3—6%，其二，循环焙烧炉有4个流化床，不仅在冷却系统设计有流化床，而且在高温段也设有流化床，增加了维修工作量；其三，循环流态焙烧炉与流态闪速焙烧炉一样，亦不适应氢氧化铝附着水高的物料。
3、丹麦气体悬浮焙烧炉（G.．S．C）
丹麦气体悬浮焙烧炉是流态化焙烧的后起之秀，整个装置采用负压作业、稀相流态化技术，相对比，上述两种炉型具有明显的优势。其一，此炉型采用了在干燥段设计安装了热发生器这一新颖措施，当供料氢氧化铝附水含量增加时，不需象其他炉型那样，采取增加过剩空气的方式来增加干燥能力，而只需启动干燥热发生器来增加干燥段的热量，从而避免了废气量大增而大量热能损失。因此，与前两种炉型相比，气体悬浮焙烧炉热耗和电耗略低一些；其二，整套装置设计简单，一是物料自上而下流动，可避免事故停炉时的炉内积料和计划停炉时的排料；二是设备简单，除流化冷却器外无任何流化床，没有物料控制阀，方便了设备维修；三是负压作业对焙烧炉的问题诊断和事故处理有利。这些都是有利于发生故障后快速恢复生产，给生产带来方便。其三，控制回路简单，气体悬浮焙烧炉虽有12条自动控制回路，但在生产中起主要作用的仅有2条，一条是主燃烧系统的主炉温
度回路，另一条是氧气含量控制回路。
气态悬浮焙烧炉是20世纪80年代发展起来的的气态悬浮焙烧装置，90年代，我国开始引进这一技术，通过近10年来国内各氧化铝厂的消化吸收、改进完善，基本上已经定型，目前，它已是国内大部分氧化铝厂焙烧氧化铝设备的首选。
其主要缺点是：一、烘炉设计不太完美，二、由于各悬浮焙烧炉容器部下料管改用了翻板阀，生产中不能低产运行，即便是刚开始下料，也必须迅速提高产量，其目的是避免气流反窜（走短路）或焙烧炉系统内料流形成回流现象，因此，G.．S．C产能的可调范围窄，一般要求在设计能力的50%以上调节。三、气体悬浮焙烧炉设计的检修、清理、观察孔较多，易造成系统漏风隐患，四、电收尘`粉料输送系统和文丘里烟道降温系统的设计尚未定型，各氧化铝厂各有千秋。五、各旋风器下料腿结构简单，料封性能差，料腿高，因此气态悬浮焙烧炉的炉体高，造成投资增大。
国外各公司的主要技术经济指标
从国外各公司的主要技术经济指标和近年来国内各氧化铝厂的使用情况来看，一致认为，丹麦的气体悬浮焙烧炉（G、S、C）有以下明显的优势：①运转率高；②热耗低；③电耗低；④维修方便；⑤生产环境卫生条件好；⑥提产幅度大等优势已被国内外氧化铝厂认可。气体悬浮焙烧炉的炉型，是其它二种炉型的佼佼者。
六、气态悬浮焙烧炉工艺过程描述
1、 目前国内使用的气态悬浮焙烧炉的规格有：1850T/D 、1400T/D 、1300T/D 、1200T/D 、
850T/D 几种规格，但都有相当大的提产幅度，焙烧炉的热能所需燃料有：一是重油，二是煤气，三是天然气；氢氧化铝的焙烧过程是一种固体颗粒与热气流直接混合接触并均匀分布于其中，强化了传质、传热的过程，其热效利用率可达80%，回转窑热利用率在40%左右，气态悬浮焙烧炉热效利用率比回转焙烧窑提高了35%以上，它采用的是一级载流干燥脱水，一级载流预热，气态悬浮焙烧，四级载流冷却以及流态化床冷却等技术，属于稀相载流焙烧工艺。其固体氢氧化铝颗粒在炉内始终处于悬浮运动状态，在悬浮运动过程中与载流热气进行传质、传热，完成干燥脱水和晶型转变等一系列物理化学演变过程，它具有结构紧凑、产能大、热耗低、焙烧时间短（约1.5秒左右）、系统阻力小和运转率高等优点。
2、 一级载流干燥脱水是在AO 2文丘里干燥器内完成的，由螺旋给料机把湿氢氧化铝（含
水率10%以下）送至AO 2文丘里干燥器内，和来自预热旋风筒PO 2的热气流（约320—400℃左右）进行载流传质、传热，脱除氢氧化铝的附着水。
3、 一级载流预热是在PO 2预热旋风筒内完成的，来自分离旋风筒的氢氧化铝和来自PO 3
分离旋风筒的热气流（约1000—1150℃左右）在PO 2旋风筒内进行载流预热，将氢氧化铝加热到300℃左右，脱除氢氧化铝中的大部分结晶水。
4、 气态悬浮焙烧是在PO 4主炉内完成的，来自PO 2的物料和来自V19主燃烧器所产生的
1100℃左右的高温气流相混合，最终在PO 4、PO 3筒体内脱除结晶水和完成晶型转变的全过程，生产出一种由α—氧化铝和γ—氧化铝混合物料构成的且物理化学性质符合电解要求的氧化铝产品。
5、 四级载流冷却是在四个串联的旋风筒（CO 1、 CO 2 、CO 3 、CO 4）组成的载流冷却装
置内完成的。来自PO 3的1050℃左右的物料和来自冷风进口和流化床冷却器的空气进
行载流热交换，物料被空气冷却达到250℃左右，而空气被预热到700℃左右后，进入
PO
4
主炉下部，供V19主燃烧器煤气所需的助燃气体之用。冷却旋风筒的作用：在冷却物料的同时回收物料的热量，借此提高助燃空气的温度，从而提高整个气态悬浮焙烧炉的热效率。
6、流化床冷却器KO
1、KO
2
是氧化铝物料的最终冷却器，来自CO
4
锥体下部分料阀的物
料，在流化床内被来自罗茨鼓风机的空气流态化，流化床内装有管道冷却器，管内是
流动的冷却水，流态化的物料通过管壁进行热交换，物料从250℃左右被冷却到80℃以下，从流态化冷却器出来的氧化铝经输送设施被送到氧化铝大仓。
7、气态悬浮焙烧炉内的气体流动的动力来自炉子尾部的排风机，整个炉子处于负压下状
态下工作，排风机前面还装有控制风量的可调的电动风门和净化焙烧炉尾气的电收尘，
PO
1
预热旋风筒出来的含尘烟气在电收尘器内进行除尘，除尘后的气体含尘量要求在50mg/NM3以下，除尘后的气体通过烟囱排入大气。整个气态悬浮焙烧炉错落布置，结构紧凑，形成一个完整的统一体。
气体悬浮焙烧炉的主要工作参数：
①主炉温度PO
4
T1 1020—1060℃
②CO%＜0.6%
③O
2
控制在1.0%—2.0%
④文丘里出口温度：140℃
⑤电收尘入口温度P11T1：140℃
⑥流化床出水温度：≤55℃
⑦冷却水进口温度：≤35℃
⑧流化床出料温度：≤80℃
⑨入炉水份：＜10%
三、主要设备及构造
1、主要设备及构造：
⑴喂料螺旋：φ630×3200mm
减速电机：YTC-280
⑵文丘里闪速干燥器AO2
φ3750 mm H=9047 mm
材质：δ=6 mm低碳钢
⑶旋风筒PO1：φ3950×9625mm
材质：δ=6 mm低碳钢
⑷旋风筒PO2：φ4800×11161mm
材质：δ=6 mm低碳钢
⑸旋风筒PO3：φ5700×14223mm
材质：δ=6 mm低碳钢
⑹旋风筒PO4：φ5750×17020mm
材质：δ=6 mm低碳钢
⑺旋风冷却器CO1：φ4200×9666mm
材质：δ=6 mm低碳钢
⑻旋风冷却器CO2：φ3450×8307mm
材质：δ=6 mm低碳钢
⑼旋风筒CO3：φ3000×7094mm
材质：δ=6 mm低碳钢
⑽旋风筒CO4：φ2250×5523mm
材质：δ=6 mm低碳钢
⑾流化床冷却器：1900×1900×10300mm
⑿ID风机2150S1BB50
流量：Q=240000M3/h
电机：YPTQ500-4 P=900KW IP44 690V
⒀启动燃烧器T12：SO-1000-GO
正常燃油：400kg/h 进口压力：8—25×105Pa 附风机：MT50S 电机：P=15KW
⒁燃烧器V19：流量25000Nm3/h
⒂点火燃烧器：PG-100
作用：内衬养护和焙烧炉主燃烧器点火
流量：1000Nm3/h
进口压力：250mba
电机：KQF-40/44-N
风量：15—42M3/min
压差：350mba
电机：SCLB-4.0KW-2-50 n=2980rpm
⒃干燥器加热器：HG-G-63
作用：控制干燥器出口温度
流量：0—5000Nm3/h
风机：MT-50S Q=130M3/min P=15KW
3、气体悬浮焙烧炉的工艺流程介绍
工艺流程图（见附图）。
①氢氧化铝给料系统
由平盘过滤机生产的氢氧化铝滤饼经皮带运至皮带称FO1上的氢氧化铝小仓中，从皮带秤下来的物料经AH小皮带FO3送至螺旋给料机AO1，螺旋给料机把物料送入文丘里闪速干燥器。
②文丘里闪速干燥器A02
含自由水分≤10%的湿氢氧化铝通过螺旋输送机AO1，以50℃温度进入闪速干燥器。在干燥器中干燥了的物料由烟气及水蒸气的气流带入上部预热旋风筒。闪速干燥器出口的温度大约为135℃。给料螺旋的出口设计确保滤饼很容易分散到热气流中去。
③干燥热发生器T11
干燥器AO2出口的温度维持在135℃左右，以防止电收尘受到酸腐蚀。为控制因氢氧化铝水分波动而引起干燥器出口温度变化所需要的热量由干燥热发生器T11提供。
④预热旋风系统
烟气和干氢氧化铝的混合物在干燥器之后的预热旋风筒P01中得以分离。干燥的氢氧化铝卸入第二级预热旋风筒PO2的上升管，在此与热旋风筒来的1050℃左右的热气体混合。氢氧化铝在上升管中同时得以预热和分解。物料与气体之间的温度实际上已达到完全平衡。预焙烧的氧化铝在第二级预热旋风筒PO2中与废气分离后大约以320℃进入焙烧炉。
由于经过焙烧的物料具有良好的流动性和较高的温度，通常焙烧辅炉PO3向第一级冷却旋风筒的下料管上都不设翻板锁气阀和阀门。然而，第一、二级预热旋风筒和冷却旋风筒的下料管都设有翻板锁气阀，以消除反向气流并改善热效率和旋风筒的分离效率。
⑤焙烧炉PO4
气态悬浮焙烧炉和热旋风筒组成为一个反应器—分离器联合系统。焙烧炉是一个有内衬耐火材料且带有锥形底部的圆柱形容器。助燃空气在氧化铝冷却器中被预热到600~700℃，并从焙烧炉底部引入。
预焙烧后的氧化铝平行地加入到炉子的锥形底部，在这里，物料同预热的空气、燃料充分混合。
焙烧炉入口处空气/烟气的速度选定以保证正常及部分产能下，在整个反应器断面上颗粒物料都能良好悬浮。反应器合理的空气／烟气入口管尺寸可以是任何形式的分布板或高压喷嘴得以取消。（这一点是气态悬浮焙烧炉与其他炉型不同的关键之处，也是悬浮炉得以命名的依据）。
在热旋风筒PO3中，焙烧好的氧化铝从热气流中分离并卸入上部的冷却旋风筒CO1的上升管。
⑥CO1、CO2、CO3和CO4初级冷却器
初级冷却在四级旋风筒冷却器组中进行，旋风筒组以紧凑的设计垂直布置。氧化铝冷却用空气主要取自大气及第二流态冷却机。空气和热氧化铝之间的热交换是在每一个冷却器旋风筒的上升管中顺流进行，空气和氧化铝在进入旋风筒中分离之前，其温度已经在上升管中达到了完全平衡。由于旋风多级配置，氧化铝与焙烧炉所需的助燃空气之间可以达到完全的逆流热交换。
离开初级旋风筒冷却器的氧化铝约为240℃，再进入第二级流态化冷却机进一步冷却。
⑦第二级冷却机KO1和KO2
第二级流化床冷却机将旋风筒冷却器来约240℃的氧化铝降至80℃以下。流化床中氧化铝通过一组管束换热器用水流反向间接冷却，这种形式的冷却机要求的空气量受氧化铝流态所限制。流态化所用的空气由罗茨鼓风机提供，并通过一块分布板分配到整个流态化床断面上。流态化空气通过一套排风管连接到初级冷却器的空气入口管上。
⑧除尘系统
从顶部预热旋风筒PO1出来的含尘废气在电收尘P11中得以净化，两条空气斜槽把
收下的粉尘卸入返灰系统。除尘后的废气通过装有控制风量的百叶风门的排风机送入大气当中。收下的粉尘在一个密闭循环系统中完全回收。
气态悬浮焙烧炉炉顶内衬的优化
气态悬浮焙烧炉炉顶内衬的优化 ［摘要］气态悬浮焙烧炉是氧化铝生产最后一道工序，焙烧工序所需的高温对炉顶结构带来的损害问题，本文提出了新的解决方法，并得到了很好的应用。 ［关键词］气态悬浮焙烧炉；炉顶结构；氧化铝 1概述 氢氧化铝焙烧是氧化铝生产最后一道工序，焙烧过程是脱除氢氧化铝滤饼附着水，脱除3个结晶水，使部分γ－Al2O3转化为α－Al2O3的过程。由于焙烧炉的内衬结构，既保证炉体的整个热功平衡，减少能耗损失，又保护炉体结构的耐磨冲刷，延长炉子的使用寿命。中铝河南分公司现在共有2台1850t/d和2台1350t/d的气态悬浮焙烧炉4台。这2种不同产能的气态悬浮焙烧炉在生产一段时间后，PO3、PO4炉顶出现不同程度损害。特别是1850t/d 气态悬浮焙烧炉PO3炉顶有几次差点漏火烧穿，顶部结构对焙烧炉的运转率带了很大的影响。针对炉顶结构存在的问题，经过多次分析研究，最后进行改造处理，收到了良好的效果，取得了巨大的经济效益。 2气态悬浮焙烧炉的炉顶结构损伤原因 2.1气态悬浮焙烧炉的炉顶原设计结构 炉体内衬的结构和质量，对炉子影响非常大，内衬结构不合理，炉体散热损失大，热耗高；内衬材料质量差，脱落，造成下料管堵塞，影响焙烧炉生产，需要进行停炉清理，影响焙烧炉运转率及内衬使用寿命。1850t/d气态悬浮焙烧炉PO3炉顶直径达5.85m，温度高到1350℃左右，PO3炉顶内衬厚度大，整体结构较重。原设计为吊挂砖＋浇注料相结合的结构，见图一。由于吊挂砖是定性耐火材料，材质与浇注料都相近，在垂直方向上吊挂砖受重力与浇注料垂直方向上一致，膨胀量也一致。但在水平受力方向上，吊挂砖的自身材料决定了不能承受太大力量，但浇注料为一整体，靠近中心筒的吊挂砖由于膨胀量小，影响不是太大，靠近外侧筒壁的吊挂砖膨胀量大，受力大损伤严重。造成炉顶内衬掉块，沿损伤部分火焰烧穿炉顶，导致停炉检修。
气态悬浮焙烧炉内衬烘炉标准
气态悬浮焙烧炉内衬烘炉标准 考虑到整个系统为湿内衬新砌砖，建议首次在C03入口处进行烘炉，依次对C03、C02、C01、P02、P03、P04用木材进行烘炉，温度不超过150℃/H，每个旋风筒烘炉时间保证恒温150℃/H，不低于24小时，几个旋风筒内衬可以同时进行烘炉，具体操作步骤如下： 一、湿内衬烘炉过程 按照带料开车运行进行检查及准备工作，完毕后即可进行启动步骤，所有自动控制回路打到人工操作。 1、CO2的烘炉： A：关闭ID风机风门P16，使风机处于无负荷状态； B：经电工允许后，启动ID风机； C：启动在C02入口处的T12燃烧器，煤气量控制最小，按照图一湿内衬的烘炉曲线进行烘炉； D：调整系统通风量，使C02T1升至100℃后，以25℃/H 的速度升温2h，并使C02T1在150℃恒温24h。 E：以25℃/H的速度升温2h，并使C02T1在150℃恒温24h。 F：以25℃/H的速度升温6h，并使C02T1在300℃恒温12h。 G：以25℃/H的速度升温8h，并使C02T1在500℃恒温
12h 。 H ：以25℃/H 的速度升温4h ，并使C02T1在600℃恒温4h 。 1、 至此，在C02入口处的烘炉阶段已结束，大约需要72h ，之后在C01入口处对C01进行烘炉。 图一：湿内衬烘炉曲线 2、预计整个烘炉时间为72h 左右。 3、烘炉阶段无异常，根据具体情况可继续烘炉，进行下料，具体可参照第四节投料试车。 4、若有异常，停燃烧器，停ID 风机，使系统缓慢冷却到40℃以下，打开各个旋风筒的检查门，检查内衬有无脱落，裂缝现象，若有损坏，应设法补救。 100 200 300 400 500 600 700
氧化铝的焙烧技术与节能
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/5f19320952.html, 氧化铝的焙烧技术与节能 作者：姚月航 来源：《中国科技博览》2014年第12期 [摘要] 本文阐述了氧化铝的焙烧技术一般工艺，并进一步探讨节能方面的内容，对氧化铝的焙烧工艺进行一般性阐述，有着一定的设计和生产方面的指导意义。 [关键词] 回转窑气体悬浮焙烧炉附水结晶水 中图分类号： F407. 3 文献标识码： A 文章编号： 1、概述 生产氧化铝的最后一道工序是除去氢氧化铝附水和结晶水，随着电解铝对氧化铝的物理化学性能要求的不断提高，还要考虑产品的物理性能比如α-AO的百分含量，粒度，磨损指数和安息角等。 众所周知，氧化铝的焙烧过程需要消耗大量的热能，一般使用的热能物质有重油、煤气、天然气等。然而近年由于前述能源物质的价格不断上升，给氧化铝的焙烧技术，特别是节能技术提出了非常紧迫的经济诉求。因此探讨氧化铝的焙烧技术有着非常重要的现实意义。 2、氧化铝焙烧的基本过程和原理 经分解而得的氢氧化铝料浆经过过滤即得到含水率为10%左右的氢氧化铝滤饼，通过焙烧以后得到合格的氧化铝产品，主要发生的变化有如下四个过程： （1）氢氧化铝被加热至100℃完成附水的去除； （2）温度升高至500℃时，氢氧化铝失去两个结晶水分子变成一水软铝石； （3）温度升高至600℃后一水软铝石将再失去剩余的结晶水而变成γ-AO。至此，脱水结束； （4）温度升高至900℃以上时，开始发生晶型改变，即γ-AO变成α-AO，后者属于六方晶系，其原子排列紧密，原子间距小，密度大，稳定性好，不吸水，流动性能好，其含量越高越有利于电解铝的生产。 2、氧化铝的焙烧工艺及其发展过程
氧化铝焙烧车间操作规程
南川氧化铝厂 二 三年六月
一、基本任务 焙烧是氧化铝生产一个重要环节，它关系到氧化铝的质量、产量和成本，所以必须严格把关，严格管理才行。 （1）氢氧化铝在低温段蒸发掉附着水，因为氢氧化铝在过滤过程中，滤饼含有12 的附着水。 （2）氢氧化铝在设法段脱掉结晶水，也就是说，一个氧化铝分子要脱掉三个分子的结晶水。 （3）气态悬浮焙烧炉的热能是通过煤气同空气充分混合燃烧而得。 （4）设法氧化铝经降温冷却到80℃以下，才允许输送到氧化铝在仓。 （5）当文丘里管温度比较高时，要开起多给水泵喷水降温。 （6）烟气经电收尘净化后排放，排放标准是50mg/Nm3。
四、正常作业 1.技术条件与技术经济指标 （1）设计指标 焙烧生产能力：180t-Al2O3/D； 允许产能变化：80~100%。 （2）给料性质 附水含量：≤8~10%； 附碱：0.06%。 （3）还原级产品氧化铝性质 灼减（300~1000℃）：≤1.0%； 比表面积（BET）≮50m2/g； α- Al2O3含量：≯20%； 容积密度：≯1.05g/cm3； 焙烧出料温度：≤80℃。 （4）其它技术条件与要求 冷炉启动升温每小时30~50℃，升温时间控制在24~32小时；炉子下料时，预热温度不得低于750℃； 焙烧正常炉温，要求为1000~1100℃； 焙烧时间不少于30分钟； 冷却回水温度不得超过60℃； 燃料热耗为3.20~3.27MJ/kg- Al2O3； 焙烧系统电耗为22~25kwh/t- Al2O3； 焙烧炉年运转率为92~94%； 焙烧炉热效率为75~80%； 焙烧后氧化铝安息角为30~41°； 烟气温度小于140℃；
氧化铝气态悬浮焙烧炉节能技术分析
氧化铝气态悬浮焙烧炉节能技术分析 关键词：氧化铝；气态悬浮焙烧炉；节能技术 焙烧是生产氧化铝的重要工序之一，它主要是对氢氧化铝进行焙烧生成氧化铝，在这个过程中，对能量的消耗是十分巨大的。在我国大部分氧化铝生产企业 应用的都是气态悬浮焙烧炉，这种煅烧装置能够提高生产效率，并且相较于回转 炉来说，能量的消耗大幅度下降。但是通过调查和研究发现，气态悬浮式焙烧炉 的能量消耗能够降到更低，下文将会对其进行详细的阐述。 1. 氧化铝气态悬浮焙烧炉工艺及流程 1. 1. 工艺 气态悬浮焙烧炉的锻造系统构成包括文丘里载流干燥器、两级旋风预热器、 带旋风分离的气态悬浮焙烧炉、四级旋风冷却器、二次流化床冷却器和粉尘收尘 回尘系统等。这些系统之间紧密结合且相互影响，组成一个综合体。氢氧化铝通 过皮带传输至给料机，给料机将其送入文丘里闪速干燥器，在与高温混合后进入 预热系统，预热完成后的物料和热分离旋风筒产生的热气流一起进入旋风预热器，经过高温处理，脱去结晶水后在经过与气流分离进入主炉进行彻底脱水，最终形 成氧化铝。 1. 1. 流程 氢氧化铝在气态悬浮焙烧炉中经过三个阶段的化学变化最终形成氧化铝，第 一阶段：氢氧化铝在干燥预热单元段，经过高于100℃的高温后，其附着的水分 就会被蒸发掉。第二阶段：氢氧化铝在烘焙单元会经过两个步骤的变化，首先在
250-450℃的加热过程中，脱去两个分子的结晶水，生成一水软铝石，紧接着在500-560℃的高温中，再脱去一个分子的结晶水，生成γ- Al2O3 。第三阶段： 这个阶段主要是晶型的转变，γ- Al2O3 结晶不完善，它具有较强的吸湿性，且 分散度较大，不能满足电解铝的要求，因此将γ- Al2O3 晶体继续加热至900℃ 以上，就会产生γ- Al2O3 向α- Al2O3的转变。 1. 影响氧化铝气态悬浮焙烧炉能耗的因素 气态悬浮焙烧炉可以看作是一个敞开的热力学体系，它的炉内热加工过程十 分的复杂，原料、燃料、系统风量等都是影响焙烧炉能耗的主要因素，以下我们 进行详细的分析。 2.1 原料质量影响 影响氢氧化铝质量的指标主要是附着水和粒度。首先来看附着水，氢氧化铝 在焙烧前需要烘干脱去附着水，若其附着水的含量过高，就会使烘干设备的运行 处于负荷状态，导致氢氧化铝的烘干效果差，并且容易导致系统的堵塞，也会令 含氧量出现不稳定的状态。想要改变这种状况就必须增加系统风量，这样一来势 必会增加能源的消耗。其次来看粒度，受到焙烧炉内部设计结构的影响，其旋风 分离器的分离效率无法在运行中进行调整，这就会使得粒度较细的氢氧化铝原料 分离的效果很差，不仅如此物料在分离器中反复循环还会增加风机的负荷，进一 步增加能耗。 2.2 燃料质量影响 燃料是气态悬浮焙烧炉运行所必需的，它能够保证氢氧化铝的化学变化。在 一些企业中，焙烧炉选用的燃料是煤气，煤气的含水量对焙烧炉的能耗影响很大，因为煤气中的水分的排放会带走大量的热量，导致热量的浪费，因此燃料质量对 气态悬浮焙烧炉的能耗影响是较大的。 2.3 系统风量影响
气体悬浮焙烧炉教材
一、回转窑的描述： 氢氧化铝焙烧是氧化铝生产工艺中最后一道工序，焙烧的目的是在1000℃左右的高温下把氢氧化铝的附着水和结晶水脱除后，从而生产出符合电解要求和其他用途的氧化铝。 自1856—1892年以来，分别由法国萨林德厂和奥地利人K.J拜耳研究发明碱-石灰烧结法和利用苛性碱溶液直接浸出铝兔矿生产氧化铝的拜耳法以来，已有100多年的历史了，截止到1963年，世界各国氧化铝厂基本上都采用回转窑焙烧氢氧化铝来生产氧化铝的工艺流程。 回转焙烧窑的长度一般都在100米左右，直径在3米左右，有2%左右的斜度。在开始下料前，首先要点燃安装在窑前的油枪，把窑内的温度加热到1000℃以上后，开始下料，入窑后的湿氢氧化铝随窑体的旋转由窑尾被送到窑头，而热气流从窑头向窑尾流动，使湿氢氧化铝在窑内经过烘干、脱水、晶型转变等物理化学变化而焙烧成氧化铝。 根据物料在窑内发生的物理化学变化，可以将窑从窑尾起划分为以下四个带： 1、烘干带：此带的主要作用是去除附着水，入窑后的湿氢氧化铝并参和电收尘来的窑灰由30℃左右被加热到200℃左右，附着水全部被蒸发，烘干带的热气则由600℃左右降低到250—350℃左右出窑，经旋风收尘器至电收尘后排入大气层。 2、脱水带：此带的主要作用是去除结晶水，氢氧化铝由200℃左右继续被加热到900℃左右，全部脱除结晶水变为嘎马氧化铝（γ—氧化铝），而此带的温度由1050℃左右降到600℃左右。 3、煅烧带：此带的主要作用是进行晶型转变，火焰温度可达1500℃左右，嘎马氧化铝（γ—氧化铝）转变为阿尔法氧化铝（α—氧化铝），焙烧温度在1100—1200℃左右，物料在窑内停留40—45分钟左右。 4、冷却带：氧化铝在此带冷却到900—800℃左右，然后进入冷却机即生产出产品氧化铝。 用回转窑生产氧化铝有几大缺点： 1、设备投资大； 2、占地面积大； 3、热耗高：理论热耗57.81万千卡/吨=2.42GJ/t，实际热耗130万千卡/吨=5.44 GJ/t左右； 4、设备运转周期短，维修强度大，费用高。 5、对环境污染严重； 6、产品质量不好掌握，波动性较大。 焙烧氧化铝的主要质量指标是灼减的控制，必须控制在1.0%以下，超过1.05%为等外品，回转焙烧窑灼减的判断是靠眼来观察高温下氧化铝的颜色及流动性来判断的。用一长把铁勺从窑头舀出一勺氧化铝，如为红色并且流动性很快，这种料一般都不合格，如为杏黄色，灼减一般在0.7—0.8%左右，如为金黄色并发亮，灼减一般在0.5%左右，如为金黄色且有少许结块，灼减一般在0.3—0.4%，如有10毫米以内的结块，灼减一般在0.2—0.3%，质量正好的氧化铝，其颜色应是杏黄色到黄金 当今世界各国氧化铝厂采用的新型焙烧炉主要有三种类型： 1、美国铝业公司的流态化闪速焙烧炉：美国铝业公司从1946年开始进行流态化焙烧的实验和 半工业化试验，到1963年第一座300t/d氧化铝的流态闪速焙烧炉诞生，用了17年的时间，至今美国铝业公司的F．F．C装置已发展为五种规格型号，产能最大可达到2400吨以上。 2、德国鲁奇公司和联合铝业公司的循环流态焙烧炉，鲁奇公司从1958年开始研究氢氧化铝沸 腾焙烧，1963年第一座25t/d的试验装置成功。1970年在利泊厂建成一台500t/d循环沸腾焙烧炉，从研究到产业化共用了12年时间，最大设计产能3000t/d。
气态悬浮焙烧炉降低系统氧含量的研究
气态悬浮焙烧炉降低系统氧含量的研究 摘要：论述了针对气态悬浮焙烧炉生产中存在的氧含量高、热损失大等问题 所采取的优化改进措施及取得的效果。 关键词：气态悬浮焙烧炉；氧含量；节能 一、概述： 氢氧化铝焙烧是氧化铝生产的最后一道工序，其主要任务是把过滤来的经洗 涤后的氢氧化铝，在气体悬浮焙烧炉装置中干燥，除去附着水，预热脱除结晶水，继续加热进行晶型转变生成产品氧化铝的过程。义翔铝业公司目前有气态悬浮焙 烧炉一台，2009年投产，设计产能1350t/d，使用燃料为天然气。目前系统运行 比较稳定，但在运行过程中，我们发现系统氧含量指标一直很高，在12%左右， 与设计要求及同行业相比差距较大。针对存在的问题，我们进行了认真的分析研究，通过一系列的改造和优化，实现了氧含量降低的目的，提高了系统的运行效率。 二、焙烧系统中氧气的作用和意义 氧气可以帮助可燃物燃烧，具有助燃性，燃烧一定量的天然气，所需要的氧 气量是确定的。如果烟气中的含氧量过高，说明供入的空气多了，这些多出来的 空气，同样要升到很高的温度，这样，它就抢走了一部分热量，降低了燃料的有 效利用。同时，这些多余的空气是由引风机带入的，这也要多消耗引风机的电量。 归纳起来，焙烧系统氧含量过高会造成以下几点弊端： 1、过量的空气会带走大量的热能，造成不必要的浪费； 2、降低了炉膛温度，增加燃料的消耗同时，也会造成不完全燃烧热损失； 3、增加电耗和机械磨损； 4、氧含量过高，会造成尾气中氮氧化物浓度超标。
三、实施后的效果 在与项目实施前相比下料量增加至116t/h时、设定转速88.3%、电流降至76A、氧含量降至5.37%，下料量增加14吨，电流降低。 五、降低氧含量所采取的措施 1、逐步降低风机设定频率，减小引风机风门开度。 2.对焙烧炉各个人孔门，法兰连接处，做好密封。 六、降低系统氧含量的好处 1.焙烧炉系统用电单耗降低； 2.烟气中氮氧化物降低，尿素使用量减少，降低成本； 3.提高燃烧效率，降低单耗。 七、目前所取得的效果 1.电耗；由上表看出，当设定频率相近的工况条件下，当氧含量 降至5-6%左右时，焙烧AH下料量增加至116T/H,主炉温度同比上升90℃左右，引风机电流降至76A左右，同比降12A左右，
气态悬浮焙烧炉副炉温度场模拟分析
气态悬浮焙烧炉副炉温度场模拟分析 李建军;黄兴远;李秀菊;金立业 【摘要】使用Abaqus有限元分析软件对采用“流态化焙烧高效节能炉窑技术” 的气态悬浮焙烧炉的副焙烧炉进行温度场模拟分析,结果显示焙烧炉内温度延炉身 径向方向分布均匀,只有在炉体托板附近和上圆筒部分出现温度分布不均现象,并会 导致在托板处出现应力集中. 【期刊名称】《有色冶金设计与研究》 【年(卷),期】2012(033)004 【总页数】3页(P23-25) 【关键词】气态悬浮焙烧炉;温度场;有限元分析;流态化 【作者】李建军;黄兴远;李秀菊;金立业 【作者单位】河南科技大学材料科学与工程学院,河南洛阳471003;河南科技大学 材料科学与工程学院,河南洛阳471003;洛阳市洛华粉体特种耐火材料有限公司,河 南洛阳471003;洛阳市香江万基铝业有限公司,河南新安471800 【正文语种】中文 【中图分类】TF068 氢氧化铝焙烧是氧化铝生产过程中最后一道工序，其能耗占氧化铝生产总能耗的10%左右[1]。气态悬浮焙烧是当今世界氧化铝工业生产中较为先进、成熟的技术，具有整体结构简单、自动化程度高、热耗低、产品质量稳定且易于控制等优点[2-3]。PO3作为气态悬浮焙烧炉的副焙烧炉，主要用于将主炉PO4焙烧出来的氧化
铝从气流中分离出来。由于从主焙烧炉PO4出来的高温气流作用，极易造成PO3的内部内衬磨损以及因温度分布不均而产生的应力集中现象，从而大大地减少了炉衬的寿命。所以对PO3进行有限元的温度场模拟，能够在一定程度上了解PO3可能会出现的因高温热膨胀而引起的应力集中以及局部脱落现象。自从气态悬浮焙烧炉引进以来，国内对其炉衬结构以及材料等多方面进行了国产化研究，虽取得了一定的成绩，但缺少有效的基础理论分析。“流态化焙烧高效节能炉窑技术”（列入国家重点节能技术推广目录）是现今国内比较先进的气态悬浮焙烧炉内衬的国产化技术。本文拟对采用该项技术的某公司气态悬浮焙烧炉副焙烧炉PO3部分进行温度场模拟，以期促进该项技术的研究与推广。 由于进行温度场模拟主要是要得到炉子内部的温度分布,不考虑变形和受力情况,因此将外部肋板、抱箍梁、观察孔进行简化不影响分析结果,且可以缩短有限元分析时间,优化网格以及增加分析精度。气态悬浮焙烧炉主焙烧炉PO3的模型见图1。焙烧炉由内到外为分别为耐火内衬、耐火保温砖、纤维毡、炉壳。炉身的浇注内衬厚度为200mm,耐火砖为65mm,纤维毡为10mm,炉壳厚度为6mm。 温度场计算是求解在一定边界条件和载荷下的温度场分布。焙烧炉温度场分析主要涉及两类边界条件：定温边界条件、对流换热边界条件。 2.1 定温边界条件 定温边界条件为焙烧炉耐火内衬内表面温度,表1所测为焙烧炉内气流的温度，其中PO4出口温度相近于PO3入口的温度,根据实际生产操作,并结合PO3出口及PO4出口的温度,可以将炉衬内表面温度定位1020℃。 2.2 对流换热边界条件 在炉壳的外表面建立对流换热边界条件，环境大气温度定为20℃。对流换热系数取值如表2[4]所示。 焙烧炉PO3稳态温度场计算主要涉及的参数为热传导系数，各种材料的热传导系
焙烧炉筑炉方案范文
焙烧炉筑炉方案范文 焙烧炉是用于焙烧矿石和其他材料的一种设备，其主要功用是通过加 热将材料进行热处理，使其改变物理和化学性质。焙烧炉广泛应用于冶金、化工、建材等行业，因此，筑炉方案的设计和选择对于焙烧炉的性能和效 果至关重要。 焙烧炉的筑炉方案可以从以下几个方面进行考虑和设计： 1.设计需求和目标：首先需要明确焙烧炉的设计需求和目标，包括焙 烧炉的规模、生产能力、燃料类型等。这些需求和目标将直接影响到焙烧 炉的结构、尺寸和燃烧系统的设计。 2.结构设计：焙烧炉的结构设计是焙烧炉筑炉方案的核心。焙烧炉一 般由筒体、焙烧带、排气系统等组成。筒体是焙烧炉的主要组成部分，其 设计需要考虑结构的稳定性、高温环境下的耐久性以及热能的传导和保温 性能。焙烧带是将矿石和其他材料均匀分布在筒体中，并保证其良好的通 风和热传导性能。 3.燃烧系统设计：焙烧炉的燃烧系统包括供气系统和燃烧系统两部分。供气系统主要负责为焙烧炉提供所需的气体，如空气、燃料气体等。其中，空气供应需考虑到空气的纯净度和流量的控制。燃烧系统则负责将燃料燃 烧生成的高温烟气均匀地分布到焙烧带中，并保持适宜的氧含量和燃烧效率。 4.热能管理：焙烧炉在高温环境下工作，热能管理是焙烧炉筑炉方案 中一个重要的考虑因素。通过设计热能传导和保温材料，可以有效地减少 热能的损失，并提高焙烧炉的能效。
5.操作和控制系统：焙烧炉的操作和控制系统应能够对焙烧炉的温度、气体流量、燃烧效率等进行实时监测和控制。因此，在筑炉方案的设计中 需要考虑到操作和控制系统的布置和参数设定。 6.安全性：焙烧炉是一种高温设备，其筑炉方案的设计需要考虑到安 全性。包括对热能的管理、燃烧系统的设计和操作、设备的维护等方面的 安全考虑，以防止事故和安全隐患的发生。 综上所述，焙烧炉筑炉方案的设计需要考虑到结构设计、燃烧系统设计、热能管理、操作和控制系统以及安全性等方面的因素。通过合理的设 计和选择，可以提高焙烧炉的效果和性能，满足生产需求，减少能源消耗，并确保操作的安全性和可靠性。
气态悬浮焙烧炉流化床冷却器节能改造
气态悬浮焙烧炉流化床冷却器节能改造 杨群太;赵东亮;费良 【摘要】某氧化铝厂采用一种专利技术流化床冷却器,改变冷却排管结构和冷却水流程,采用冷却后的蒸发回水作为循环冷却水,回收高温段Al2O3的热量,可有效解决气体悬浮焙烧炉流化床冷却器存在的循环水冷却热量没利用、管内壁结垢严重、流化床冷却器冷却面积不够、出料温度较高等问题,并能取得经济效益145万元／年,节约标准煤16 157 t/a. 【期刊名称】《有色设备》 【年(卷),期】2016(000)003 【总页数】4页(P44-47) 【关键词】气体悬浮焙烧炉;流化床冷却器;节能改造 【作者】杨群太;赵东亮;费良 【作者单位】中国铝业河南分公司,河南郑州450041;中国铝业河南分公司,河南郑州450041;青岛成发和创工业技术有限公司,山东青岛266071 【正文语种】中文 【中图分类】TF806.1 气体悬浮焙烧炉焙烧后的Al2O3要进行二次冷却，一次冷却是在冷却旋风CO1、CO2、CO3、CO4内进行，由冷风和焙烧后的Al2O3物料进行逆流热交换，将物料由700 ℃冷却到250 ℃左右；同时，常温的空气在与物料热交换的过程中升温到650 ℃左右进入燃烧室。物料从焙烧炉旋风筒内出来时温度还有250 ℃左右，
不能直接进入输送系统。为了设备及人员安全，冷却后的物料进入流化床冷却器，在流化床冷却器内由冷却水通过钢管网与物料进行间接热交换，使物料温度降至 80 ℃以下，一般在50～60 ℃[1-3]。 为保证Al2O3输送系统的设备(橡胶皮带)及包装储运的安全，必须确保流化床冷 却器的热交换性能。 某焙烧炉引风机于2015年12月扩容改造后，其氢氧化铝下料量增加到110 t/h，氧化铝产量达到70 t/h，随着焙烧炉产能不断提高，现有换热面积已无法满足要求，出四级旋风冷却器氧化铝温度已达290～320 ℃，使得流化床冷却器出料温 度达到115 ℃以上，对氧化铝输送系统及包装工序产生了极为不利的影响，温度 过高造成输送系统透气布及包装袋的损坏，特别是进入夏季，气温升高，冷却效果更差，为保证冷却器出料温度在合理的范围内，焙烧炉产能受到限制。 现有的焙烧炉流化床冷却单元结构是由1个DN100的进、出口联箱、3个 DN100中间联箱、4组各3根DN50下降立管和4组各3根DN50上升立管、 12组联通1对下降、上升立管的17根横管共204根横管组成，进、出口联箱和 中间联箱都位于冷却单元的顶部，横管一般为光管或波节管，12组联通1对下降、上升立管的17根横管中的最底部横管设有一排污管支管，共12根排污支管，并 经一排污总管引出流化床体，排污管结构复杂，排污不畅。冷却水在冷却单元中的流程为4程，每一程的流通面积约为0.016 m2。流化床冷却器的冷却介质目前普遍使用的是循环水，由于循环水系统所处环境粉尘较大，不可避免地造成循环水中颗粒物逐年增加。颗粒物沉积会造成管路堵塞影响冷却器冷却效果。因此需要经常对冷却器进行清洗。同时由于使用的循环水硬度较高，冷却水管内壁结垢，使得传热热阻增加，流化床的冷却效果变差；焙烧炉产量越高，冷却水温升越高，则管壁结垢越严重[4-6]。 另一方面，循环水冷却的热量没有利用，大量的能量资源被浪费，同时，也对环境
富氧燃烧技术在气态悬浮焙烧炉上的应用探讨
富氧燃烧技术在气态悬浮焙烧炉上的应用探讨 作者：刘吉鄢艳刘利 来源：《中国科技博览》2014年第05期 摘要：本文针对应用于氧化铝焙烧行业的气态悬浮焙烧炉进行了富氧燃烧及全空气燃烧时，在燃料量、烟气量、经济性等方面进行了对比计算及分析，通过计算分析富氧燃烧技术在气态悬浮焙烧炉设备上应用的可能性及前景。 关键词：气态悬浮焙烧炉；富氧燃烧；经济性 【分类号】：TF806.1 一、前言 富氧燃烧是通过提高助燃空气中的氧气比例强化燃烧，达到高效节能的目的。通常把含氧量大于21%的空气叫做富氧气体。富氧燃烧技术是以氧含量高于2l%的富氧气体作为助燃气体的一种高效强化燃烧技术。其特点是助燃空气量 和燃烧废气量都有所减少，燃烧反应速度加快，局部火焰温度提高，这有效提高了炉窑的热效率，使单位热耗降低。局部增氧是富氧气体使用的一种主要应用方式[3]。 富氧燃烧对所有燃料（包括气体、液体和固体）在绝大多数工业锅炉均适用，它既能提高劣质燃料的应用范围，又能充分发挥优质燃料的性能。 二、焙烧炉富氧燃烧技术应用背景 氢氧化铝焙烧工序是氧化铝生产过程中的一个关键工序，对氧化铝产品指标有着至关重要的影响，但同时，氢氧化铝焙烧也是氧化铝生产过程中的耗能大户。气态悬浮焙烧炉在氧化铝生产行业已经得到了广泛的应用，不可否认该技术是目前用于氧化铝生产的焙烧方式中最成熟和先进的技术之一，但随着能源和环境要求的日益严格，国家、社会、生产企业等都把节能、减排做为头等大事来抓，以期降低生产成本、提高经济和社会效益、增强企业竞争力。 富氧燃烧技术做为一种高效节能方式，对于节能降耗、提高产量已经在水泥窑、冲天炉、玻璃窑炉、高炉等总舵的窑炉上已得到广泛的应用，对于燃油、燃气、燃煤等燃料的锅炉、窑炉都已经有许多成功案例，所以焙烧炉富氧燃烧技术在理论上完全是可行的，现依据借鉴富氧燃烧技术在其他窑炉热工设备上使用的经验进行设计计算。 三、富氧燃烧理论计算
气体焙烧炉
气体悬浮焙烧炉的工艺流程介绍 气体悬浮焙烧炉的工艺流程如图3，系统主要包括： 1、氢氧化铝喂料 2、文丘里闪速干燥器 3、气体悬浮焙烧炉 4、多级旋风冷却器 5、二次流化床冷却器 6、除灰和返灰 3-2-1 氢氧化铝喂料 从氢氧化铝过滤机出来的氢氧化铝，通过皮带运至皮带称FO1上氢氧化铝小仓中，从皮带称下来的物料经AH小皮带FO3送到螺旋给料机，螺旋给料机AO1把物料送入文丘里闪速干燥器。 3-2-2 文丘里闪速干燥器AO2通过螺旋喂机AO1的物料含10% 图 3 左右的附着水，温度在50℃左右，进入闪速干燥器后，与大约350~400℃的烟气相混合，在此物料被加热，附着水被蒸发。经闪速干燥器干燥后的物料由气流和水蒸汽送到预热炉顶部的旋风预热器PO1中。在氧化铝附着水含量为10%的情况下，闪速干燥器出口温度约为140℃。为了在氢氧化铝附着水含量波动的情况下，保证闪速干燥器出口温度，避免在电收尘中形成酸腐蚀，在闪速干燥器的底部安装有加热器T11。 加热器T11所用的燃料为煤气，能力为0~5000NM3/h 3-2-3 旋风预热器PO1、PO2 从闪速干燥器出来的物料与来自热分离旋风PO3的热气流相遇并被气流带入旋风预热器PO2中，热气流的温度在1000~1100℃左右，物料从130℃左右被加热到320~360℃左右。物料和气流在PO2中分离，气流去文丘里闪速干燥器AO2，物料通过一根斜管进入焙烧炉中。 3-2-4 焙烧炉PO4 气体悬浮焙烧炉和热分离旋风构成了反应~分离系统。 燃烧空气在氧化铝冷却系统已被预热到了600~800℃，它从焙烧炉底部的中心管进入焙烧炉。 从旋风筒PO2来的氧化铝沿着锥底的切线方向进入反应器，以便使燃料、
气态悬浮焙烧炉烘炉技术探讨
气态悬浮焙烧炉烘炉技术探讨 胡红霞 【摘要】目前，全国各地的氧化铝厂基本都选用气态悬浮焙烧炉作为氢氧化铝的焙烧设备。氢氧化铝的焙烧是在高温（1000-1200℃）下进行的，焙烧炉的内衬因使用温度不同而结构、材料、厚度不同，但在炉体内衬筑砌完成以后，都必须进行烘炉，以排除内衬中的附着水及结晶水，并使其内部发生晶型转变，最后达到设计使用强度。焙烧炉的烘炉非常复杂和重要，直接影响到炉体、人员、设备的安全和工期、费用及内衬质量等。 【期刊名称】《世界有色金属》 【年(卷),期】2012(000)003 【总页数】2页(P36-37) 【关键词】气态悬浮焙烧炉;烘炉;技术;焙烧设备;氢氧化铝;氧化铝厂;晶型转变;使用强度 【作者】胡红霞 【作者单位】不详 【正文语种】中文 【中图分类】TQ522.15 焙烧炉的烘炉非常复杂和重要，直接影响到炉体、人员、设备的安全和工期、费用及内衬质量等。本文特别对气态悬浮焙烧炉烘炉过程进行了研究探讨，提出了烘炉曲线制定的原则、烘炉前的准备要求、烘炉程序及步骤等技术要点，以保证内衬质
量。 目前，全国各地的氧化铝厂基本都选用气态悬浮焙烧炉作为氢氧化铝的焙烧设备。氢氧化铝的焙烧是在高温（1000～1200℃）下进行的，焙烧炉的内衬因使用温度不同而结构、材料、厚度不同，但在炉体内衬筑砌完成以后，都必须进行烘炉，以排除内衬中的附着水及结晶水，并使其内部发生晶型转变，最后达到设计使用强度。焙烧炉的烘炉非常复杂和重要，直接影响到炉体、人员、设备的安全和工期、费用及内衬质量等。笔者特别对气态悬浮焙烧炉烘炉过程进行了研究探讨，提出了一些技术要点。气态悬浮焙烧炉工艺流程如图1所示。 在耐火混凝土烘烤中，一般会经历附着水的脱除、结晶水的脱除、晶型转变等几个阶段。烘炉必须注意下列事项：（1）常温到350℃阶段，最易引起局部爆裂，要特别注意缓慢烘烤。（2）在水分不易排出的条件下，350℃保温后仍有大量蒸汽 冒出，仍应减慢升温速度或继续恒温。（3）火焰有可能直接接触到的地方或有可能急剧升温的地方，应加以防护或采取临时预防措施。（4）对新浇筑的内衬，至少要经过3-7天才能进行烘烤。（5）对耐火混凝土的冷却也应缓慢，避免强制通风。（6）一般600℃再次保温，以利于水分的充分排除。 烘炉曲线一般由执行烘炉操作的组织方依据焙烧炉的实际情况及操作经验，绘制本次焙烧炉的烘炉曲线，然后由耐火材料厂家、设计方进行认可签字，最后形成焙烧炉的正式烘炉曲线。有两条线，一条是以二级冷却旋风筒C02顶部温度（C02T1）为目标温度的曲线（A线），一条是以主炉P04顶部温度（P04T1）为目标温度 的曲线（B线）。如果要求绘制冷却带带料烘炉曲线的话，可以再绘制以三级冷却旋风筒C03顶部温度为目标温度的曲线（C线）。烘炉曲线上还要注明温度波动 范围（一般±50℃）、烘炉中断后再进行烘炉的温度要求（一般是当某种原因烘炉中断后，短时间迅速升温到中断前温度。如果时间长，温度降低比较大，按升温速度30℃/h升温到中断前温度）等。C02T1在600℃前按A线烘炉，C02T1在
焙烧车间运行操作规程完整
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目录 第一节焙烧工序管理范围、主要任务及岗位的划分1 1.工序管理范围主要任务及岗位的划分1 2.工序工艺概述及流程1 3.1工序主要设备的规格、型号〔氧化铝一、二、三分公司。各公司台数、规格、型号有所不同,根据各单位情况3 3.2工序主要设备的规格、型号〔氧化铝四、五分公司7 4.工序联系制度12 第二节焙烧工序焙烧炉主机岗位操作规程12 一、焙烧炉部分12 1.岗位管理范围及主要任务12 2.焙烧炉岗位工艺流程12 3.主要设备工作原理14 4.岗位主要指标22 5.岗位联系制度22 6、焙烧炉四大燃烧站系统23 7、岗位开车23 2、生产设备故障及处理27 3.5焙烧氧化铝灼减异常原因及处理32 9.岗位停车33 10、GSC各联锁〔根据各单位情况33 11.交接班制度34 二、成品过滤部分35 1.岗位管理范围及主要任务35 2.岗位工艺流程35 3.主要设备工作原理35 4.岗位主要工艺指标38 4.6工艺指标及工艺参数〔氧化铝四、五分公司38 5.岗位联系制度41 6.岗位开车41 7.生产运行42 7.1巡检及指标控制42 7.2生产、设备故障及处理42 8.岗位停车43 9.交接班制度44
第三节焙烧工序辅机岗位操作规程44 1、皮带输送44 1岗位管理范围及岗位主要任务44 2岗位联系制度44 3>设备检查和开车步骤44 4设备运行控制及故障处理45 2、料浆泵开停车步骤47 3、真空泵开停车步骤47 4、行车操作步骤及故障处理48 4.>交接班制度48 5、斗式提升机知识〔结果、原理及故障处理49 第四节、循环水操作步骤50 第五节、氧化铝仓上的操作规程50 第六节、堆栈岗位操作规程51 焙烧炉工艺流程图52 成品过滤工艺流程图52