气体悬浮焙烧炉教材Word文档下载推荐.docx

1、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（氧化铝）转变为阿尔法氧化铝（氧化铝） ，焙烧温度在 11001200左右，物料在窑内停留 4045 分钟左右。4、冷却带：氧化铝在此带冷却到 900800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

2、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。等级AL2O3杂质含量（ %）SiO2Fe2O3Na2O灼减一级98.600.020,020.501

3、.0二级98.400.040.030.60三级98.300.060.65、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 FFC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。 1

4、970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.SC），1986年投产，从研究到产业化共用 10 年时间4、法国 FCB 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 KHD

5、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 FCB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 AL2O3，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

6、耗约为 3.18 3.27MJ/kg AL2O3，可节煤气约为 300m3。2、产品质量好：产品中有害杂质 SiO2 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；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（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；流态化焙烧的破碎指数不高；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 FFC 少 50%左右；（2）西德 G.SC少 20%左右；（ 3）法国 G.SC少 15-20%左右，国内于

7、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

8、（ 1-2%），废气中的 SO3 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

9、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（ FFC）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

10、灼减、比 表面积及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 （68%）， 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

11、 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（ CFC）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 1230 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

12、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 9094%；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 45m粒极的破损率仍高达 36%，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

13、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.SC）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