流態(tài)化焙燒爐 冶金課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)-日產(chǎn)1200td氧化鋁循環(huán)流態(tài)化焙燒爐

流態(tài)化焙燒爐冶金課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)-日產(chǎn)1200td氧化鋁循環(huán)流態(tài)化焙燒爐

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N2%=74.85SO2%=0.02

3-4、氧化鋁循環(huán)焙燒爐工藝過(guò)程的熱平衡計(jì)算

按1kg氧化鋁計(jì)算，并假設(shè)焙燒無(wú)逸塵

一、熱收入：KJ/kg—AO[MJ/t—AO]1、全部燃料的燃燒熱Q1?：(KJ)

Q1?=QDW×Vx=41459.4Vx(KJ)

Vx——燃料單耗kg-重油/kg—AO

?：(KJ)2、燃料帶入物理熱Q2

?=VxC重油×T重油Q2

C重油=2.0KJ/kg℃T重油=150℃

?=Vx×2.0×150=300Vx(KJ)∴Q2

3、入爐空氣帶入物理熱Q3?：(KJ)

?=Vx×LnQ3

×C空氣×t空氣

取t空氣=20℃~30℃，查附表C空氣=1.372KJ/Nm3℃

∴Q3?=Vx×13.01×1.372×25=446.2Vx(KJ)

?：(KJ)4、預(yù)熱焙燒前濕氫氧化鋁帶入的物理熱Q4

?=[G入Al(OH)?C入Al(OH)]?t入Al(OH)?[G水AH?C水AH]?t入Al(OH)Q4

3

3

3

3

：G入Al(OH)=1.53kg????Al(OH)3重量

3

C入Al(OH)=1.35KJ/kg℃????AH比熱

3

t入AL(OH)=54℃

3

G水AH=0.208kg????附著水重量C水AH=4.187KJ/kg℃

?=(1.53×1.35+0.208×4.187)×54=158.6(KJ)∴Q4

其中，干AH的物理熱

Q4干=(1.53×1.35)×54=111.5(KJ)附著水帶入的物理熱

附干

?-Q4Q4=Q4=158.6-111.5=47.1(KJ)

5、??Al2O3轉(zhuǎn)變?yōu)??Al2O3時(shí)放出的熱Q5?：(KJ)

設(shè)轉(zhuǎn)變量為20%~30%，

??Al2O3轉(zhuǎn)變?yōu)??Al2O3放熱92KJ/kg-Ao即：Q5?=92×0.3=27.6(KJ)∴熱收入總計(jì)：

5

??Q總

?Q???Q??Q??Q?

1

i?1

2

??Q4??Q5??Q3

=41459.4Vx+300Vx+446.2Vx+158.6+27.6=42205.6Vx+186.2(KJ)

二、發(fā)熱支出：KJ/kg—AO[MJ/t—AO]1、焙燒和冷卻后Al2O3帶走的熱Q1??：(KJ)

設(shè)Al2O3只用空氣冷卻到80℃~82℃，并忽略不能回收的冷卻水帶走熱。Q1??=GAl

2O3

×CAl

2O3

×tAl

2O3

=0.841KJ/kg℃tAl

2O3

GAl

2O3

=1kgCAl

2O3

=80℃

∴Q1??=1×0.841×80=67.28(KJ)

??：(KJ)2、蒸發(fā)水份和加熱水蒸氣到廢氣溫度的耗熱Q2

??=GHO[CHO×(100-t料)+595+C水汽×(t廢氣-100)]Q2

2

2

C水汽-----水蒸氣在排氣溫度下的比熱KJ/kg℃

t廢氣=150℃

CH2O=0.3567

千卡/標(biāo)m3

595-----水蒸氣在100℃的潛熱千卡/kgGHO=G結(jié)晶水?G附著水=0.53+0.208=0.738kg

2

t料=54℃-----濕Al(OH)3的初始溫度

??=0.738×[1×(100-54)+595+0.3567×∴Q2

22.418

×(150-100)]×4.187

=2049.28(KJ)

3、Al(OH)3分解用熱Q3??：(KJ)

Q3??=1×460=460(KJ)

460-----Al(OH)3轉(zhuǎn)變?yōu)??Al2O3和H2O的吸熱

??：(KJ)4、燃料燃燒后排出廢氣帶走的熱Q4

??=(COVO+CCOVCO+CHOVHO+CNVN)×Vn×Vx×t廢氣Q4

2

2

2

2

2

2

2

2

=(1.30×0.0332+1.75×0.1149+1.50×0.1032+1.30×0.7485)

×13.736×150Vx=2827.04Vx(KJ)5、焙燒爐散熱損失熱Q5??：(KJ)

設(shè)散熱損失為熱收入的10%

?=0.10×(42205.6Vx+186.2)Q5??=0.10Q總

=4220.56Vx+18.62(KJ)

∴熱支出總計(jì)：

??Q總

??+Q4????+Q3??+Q5=?Q??=?Qi??=Q1??+Q2

i?1

5

=67.28+2049.28+460+2827.04Vx+(4220.56Vx+18.62)

=7047.6Vx+2595.2(KJ)

令：Q?

總

???Q總

??42205.6Vx+186.2?7047.6Vx+2595.2?Q總??即：Q總

Vx=0.06852Kg-重油/Kg-AO燃料單耗為68.52Kg-重油/t-AO那么：①重油燃燒熱：

0.06852×41459.4=2840.8KJ/kg-AO②單位時(shí)間重油消耗量〔產(chǎn)能為1200t/d〕0.06852×1200×103kg/24h=3426kg/h③每小時(shí)耗空氣量

3426kg/h·Ln=3426×13.01=44572.26Nm3空氣/h④流態(tài)化焙燒爐的熱效率?：

??

反響熱?附著水蒸發(fā)熱

重油燃燒熱

???Q2??Q3

Q1?

×100%

==

×100%

×100%

460?2049.28

2840.8

=88.33%

3-5、氧化鋁循環(huán)焙燒爐工藝過(guò)程的熱平衡計(jì)算表(見(jiàn)表3-3)

根據(jù)§3-2、§3-3、§3-4的計(jì)算可制出表3-3：

本科課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

題目：日產(chǎn)1200t/d氧化鋁循環(huán)流態(tài)化焙燒爐

學(xué)院：＿＿材料學(xué)院＿＿

專業(yè)：＿＿冶金工程＿＿

班級(jí)：＿冶金061

學(xué)號(hào)：＿060802110168

學(xué)生姓名：＿吳萬(wàn)華

指導(dǎo)教師：＿孫克萍

2021年5月10日

內(nèi)容摘要

氧化鋁作為一種根底的工業(yè)原材料,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展起著相當(dāng)重要的作用,而我國(guó)氧化鋁生產(chǎn)無(wú)論從數(shù)量還是質(zhì)量上都不能滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要,每年都要大量進(jìn)口,同時(shí),國(guó)內(nèi)的氧化鋁生產(chǎn)本錢居于世界前列。如何開(kāi)展國(guó)內(nèi)的氧化鋁焙燒系統(tǒng)研究是一項(xiàng)重要的課題。本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外的焙燒方式進(jìn)行了分析和比擬,并對(duì)目前世界上主要的三種流態(tài)化焙燒方式和裝置現(xiàn)狀進(jìn)行了概述。然后根據(jù)流程圖對(duì)焙燒系統(tǒng)流程進(jìn)行了分析,了解了濕物料的脫水過(guò)程及其工藝性能;通過(guò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行物料及能量平衡計(jì)算并作比擬,掌握了焙燒系統(tǒng)的物料及能量的分布情況,為焙燒系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。同時(shí)還分析討論了系統(tǒng)中各參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響。

關(guān)鍵詞氧化鋁，焙燒爐，熱工

Abstract

Aluminaasabasisforindustrialrawmaterials,thedevelopmentofthenationaleconomyplaysanimportantrole,andChina'saluminaproductionintermsofquantityorqualitycannotmeettheneedsofthedomesticmarket,everyyearalargenumberofimports,whiledomesticAluminaproductioncostoflivingintheforefrontoftheworld.Howtocarryoutdomesticaluminaroastingsystemisanimportantissue.Thispaperonthebakingathomeandabroadconductedananalysisandcomparison,andtheworld'sthreemajorfluidizationroastingmethodsanddeviceshad

outlinedthestatusquo.Thenunderthebakingsystemprocessflowchartonananalysisofthewetmaterialstounderstandthedehydrationprocessanditstechnologyperformancethroughthesystemofmaterialsandenergybalancecalculationsandforcomparison,masterofthebakingsystemofmaterialsandenergydistribution,Roastingsystemdesignprovidesabasis.Alsodiscussedtheparametersofthesystemchangeontheimpactofthesystemisrunning.

KeywordsAlumina，Thermal，Roaster

目錄

第一章：概述

1-1、流態(tài)化焙燒新技術(shù)在國(guó)內(nèi)外開(kāi)展概況???????3

1-2、我國(guó)氧化鋁焙燒技術(shù)和裝置現(xiàn)狀?????????41-3、氧化鋁循環(huán)焙燒爐工藝特性、能耗狀況??????51-4、氧化鋁循環(huán)焙燒爐工作原理???????????6

第二章：氧化鋁循環(huán)焙燒爐熱工藝性能

2-1、氧化鋁循環(huán)焙燒爐工藝流程介紹?????????7

2-2、氫氧化鋁的枯燥和預(yù)熱的工藝流程、熱工特點(diǎn)???8

2-3、氫氧化鋁的焙燒的工藝流程、熱工特點(diǎn)??????92-4、氫氧化鋁的冷卻的工藝流程、熱工特點(diǎn)??????102-5、氧化鋁循環(huán)焙燒爐工藝特點(diǎn)、熱工特點(diǎn)、熱效能??102-6、氧化鋁循環(huán)焙燒爐工藝性能與氣態(tài)懸浮焙燒爐工藝性

能、熱工特點(diǎn)比擬??????????????11

2-7、氧化鋁循環(huán)焙燒爐工藝性能與回轉(zhuǎn)窯工藝性能及熱工特

點(diǎn)比擬???????????????????13

第三章：氧化鋁循環(huán)焙燒爐熱工計(jì)算

3-1、氧化鋁循環(huán)焙燒爐工藝計(jì)算的原始數(shù)據(jù)及條件??133-2、氧化鋁循環(huán)焙燒爐工藝過(guò)程的物料平衡及物料平

衡表????????????????????15

3-3、燃料的燃燒計(jì)算及結(jié)果表???????????163-4、氧化鋁循環(huán)焙燒爐工藝過(guò)程的熱平衡計(jì)算????183-5、氧化鋁循環(huán)焙燒爐工藝過(guò)程的熱平衡計(jì)算表???213-6、氧化鋁循環(huán)焙燒爐工藝過(guò)程的熱平衡與氣態(tài)懸浮焙燒

爐的熱平衡比擬??????????????????22

第四章：氧化鋁循環(huán)焙燒爐設(shè)計(jì)熱耗與實(shí)際熱耗的效能

分析

4-1、熱力學(xué)分析?????????????????254-2、測(cè)量誤差分析????????????????264-3、影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素分析???????????28結(jié)束語(yǔ)?????????????????????????29參考文獻(xiàn)????????????????????????29

第一章概述

1-1流態(tài)化焙燒新技術(shù)在國(guó)內(nèi)外開(kāi)展概況

氧化鋁生產(chǎn)采用流態(tài)化焙燒技術(shù)的試驗(yàn)研究開(kāi)始于20世紀(jì)40年代，近40年來(lái)，流態(tài)化焙燒在工業(yè)生產(chǎn)中顯示出其優(yōu)質(zhì)、低耗的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，技術(shù)開(kāi)展十分迅速。目前廣泛應(yīng)用于氧化鋁生產(chǎn)的焙燒技術(shù)為美國(guó)的閃速焙燒、德國(guó)的循環(huán)焙燒、丹麥的氣態(tài)懸浮焙燒三種，其中氣態(tài)懸浮焙燒技術(shù)起步最晚，但技術(shù)先進(jìn)，代表著最新流態(tài)化焙燒水平，號(hào)稱“第三代〞。然而，因其在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較晚，實(shí)際運(yùn)行中，仍然存在許多問(wèn)題，假設(shè)能很好地解決，進(jìn)一步完善其工藝，那么氣態(tài)懸浮焙燒技術(shù)無(wú)疑是氧化鋁生產(chǎn)的最正確選擇。我國(guó)自1987年山西鋁廠引進(jìn)第一臺(tái)美鋁閃速焙燒爐以后，十多年來(lái)，相繼又引進(jìn)了德國(guó)魯奇循環(huán)流態(tài)化焙燒爐、丹麥?zhǔn)访芩箽鈶B(tài)懸浮焙燒爐，其中以氣態(tài)懸浮焙燒爐為主，占到總數(shù)的70%。目前國(guó)內(nèi)氧化鋁幾乎全部采用流態(tài)化焙燒。

當(dāng)今世界成功地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的流態(tài)化焙燒爐有四種：①美國(guó)鋁業(yè)公司的流態(tài)閃速焙燒爐(F．F．C)。②原西德魯奇公司的循環(huán)流態(tài)焙(C．F．C).③丹麥?zhǔn)访芩构镜臍怏w懸浮焙燒爐(G．S．C)。④法國(guó)弗夫卡樂(lè)巴柯克公司的氣體懸浮焙燒爐(F．C．B)。前三種流態(tài)化焙燒爐在世界上得到了廣泛采用，我國(guó)也相繼在中鋁山西分公司、中州分公司、蘋果分公司和貴州分公司引進(jìn)了前三種爐型。已經(jīng)投用的流態(tài)化焙燒爐設(shè)計(jì)能力為國(guó)內(nèi)焙燒氧化鋁總規(guī)模的80％以上，采用流態(tài)化焙燒爐已成為我國(guó)氧化鋁工業(yè)必然的開(kāi)展趨勢(shì)。

流態(tài)化焙燒技術(shù)與回轉(zhuǎn)焙燒窯相比不僅熱耗低，而且產(chǎn)品質(zhì)量好、投資省、

占地面積小，對(duì)環(huán)境污染輕和設(shè)備簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)、維修費(fèi)用低等明顯的優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)新建的山西鋁廠，中州鋁廠和蘋果鋁廠均采用了世界上先進(jìn)的流態(tài)化焙燒技術(shù)。自建成投產(chǎn)運(yùn)行以來(lái)，運(yùn)行良好，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)，取得了良好的節(jié)能效果。而后，鄭州鋁廠，山東鋁廠和貴州鋁廠也相繼各引進(jìn)了一套流態(tài)化焙燒技術(shù)和裝置，以代替原有的回轉(zhuǎn)焙燒窯，降低能耗。提高產(chǎn)能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

1-2我國(guó)氧化鋁焙燒技術(shù)和裝置現(xiàn)狀

我國(guó)近年來(lái)所建的氧化鋁廠技術(shù)裝備已到達(dá)當(dāng)今世界先進(jìn)水平，氧化鋁循環(huán)焙燒技術(shù)主要引進(jìn)的是魯奇循環(huán)焙燒爐(C．F．C)，多數(shù)的鋁業(yè)公司都是先引進(jìn)后消化吸收并創(chuàng)新。在世界氧化鋁工業(yè)中，目前90%以上的氧化鋁生產(chǎn)廠(包括美鋁、加鋁所屬)均采用拜耳法處理以三水鋁石為主的低硅鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁。而我國(guó)那么分別采用聯(lián)合法、燒結(jié)法處理的我國(guó)高硅一水硬鋁石鋁土礦和采用拜耳法處理我國(guó)低硅一水硬鋁石和進(jìn)口國(guó)外低硅三水鋁石鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁。目前，國(guó)內(nèi)、外主要技術(shù)裝備有：氧化鋁生產(chǎn)的技術(shù)裝備，隨著生產(chǎn)方案不同而不同。燒結(jié)法主要用于中國(guó)和俄羅斯處理高硅鋁土礦或霞石生產(chǎn)氧化鋁，其總產(chǎn)量約世界總產(chǎn)量的10%。世界其他鋁業(yè)公司均采用拜耳法生產(chǎn)氧化鋁。因此，這里僅對(duì)拜耳法的技術(shù)裝備作簡(jiǎn)要比擬。拜耳法的技術(shù)裝備主要反映在工藝流程中的主要工藝過(guò)程。即：鋁土礦溶出、赤泥別離洗滌、種子分解、母液蒸發(fā)和氫氧化鋁焙燒工序。

我國(guó)各大氧化鋁廠在氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中，氫氧化鋁焙燒是主要工序之一，無(wú)論是采用拜耳法還是燒結(jié)法或是聯(lián)合氫氧化鋁焙燒是不可缺少的最后一到工序，而且是主要耗能工序之一，一般占13%~26%MJ/Kg。

它的技術(shù)和裝置大體有三類：

a老式回轉(zhuǎn)焙燒窯，熱耗最高，一般在5.024~5.443MJ/Kg-Al2O3;

b帶有旋風(fēng)預(yù)熱器的回轉(zhuǎn)焙燒窯，熱耗居中，一般在3.978~4.187MJ/KgAl2O3；

c液態(tài)化焙燒爐，熱耗最底，一般在2.913~3.349MJ/KgAl2O3。

20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)山鋁公司、蘋果鋁廠、中州鋁廠、山東鋁廠、貴州鋁廠、鄭州鋁廠等幾大廠先后從國(guó)外引進(jìn)了11臺(tái)氫氧化鋁焙燒爐，包括美國(guó)鋁業(yè)K.H.D公司為代表的為稀相換熱閃電焙燒與濃相流態(tài)化相結(jié)合；以F.L.S公司為代表的稀相換熱氣體懸浮焙燒；以LURGI公司為代表的循環(huán)流態(tài)化焙燒三種爐型。國(guó)內(nèi)氫氧化鋁流態(tài)化的開(kāi)展，一是引進(jìn)，二是消化創(chuàng)新，但這兩者都必須結(jié)合國(guó)內(nèi)氧化鋁工業(yè)的實(shí)情，我國(guó)應(yīng)在消化流態(tài)化焙燒技術(shù)的根底上創(chuàng)新，形成有自己特色的焙燒爐裝置。1996年，山鋁公司為改變焙燒工序能耗高，環(huán)境污染嚴(yán)重的狀況，引進(jìn)了德國(guó)魯奇特公司1600t/d循環(huán)爐，貴州鋁廠和蘋果鋁廠也相繼引進(jìn)可該技術(shù)和裝置，大大提高了我國(guó)氫氧化鋁焙燒生產(chǎn)控制水平。經(jīng)過(guò)數(shù)年的探索與改良，流態(tài)化焙燒爐適應(yīng)了我國(guó)氧化鋁生產(chǎn)的特點(diǎn)，根本上取代了傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)窯。

由于，我國(guó)在近10年氧化鋁工業(yè)的開(kāi)展中，不斷了解、認(rèn)識(shí)、引進(jìn)、實(shí)踐當(dāng)今國(guó)際先進(jìn)的的技術(shù)裝備，使氧化鋁生產(chǎn)的技術(shù)裝備水平有長(zhǎng)足開(kāi)展。近兩年所建廠的技術(shù)裝備水平已到達(dá)當(dāng)今世界先進(jìn)水平，其中鋁土礦高溫溶出的技術(shù)裝備到達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平，至2005年底，中國(guó)鋁業(yè)公司氧化鋁產(chǎn)能787萬(wàn)噸，電解鋁產(chǎn)量210萬(wàn)噸，成為僅次于美鋁和加鋁的世界第三大鋁業(yè)公司，中鋁公司目前也已形成完整的鋁工業(yè)布局，氧化鋁和電解鋁的產(chǎn)能根本平衡。同時(shí)，國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)開(kāi)展速度快，金屬鋁消費(fèi)市場(chǎng)旺盛，迄今為止，國(guó)內(nèi)氧化鋁生產(chǎn)的原料、動(dòng)力和人力仍存在一定的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，因此，境外資源開(kāi)發(fā)和投資建廠有較大開(kāi)展空間，但是我國(guó)鋁土礦屬高硅一水硬鋁石，其處理難度及其能耗比國(guó)外高，當(dāng)然也還具有進(jìn)一步節(jié)能降耗的空間。

1-3環(huán)流態(tài)化焙燒爐工藝性能，能耗狀況

a產(chǎn)品質(zhì)量好。

這是由于爐襯磨損少，德國(guó)循環(huán)流態(tài)化焙燒產(chǎn)品中SiO2含量比回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)品約低0.006%，不同粒級(jí)氫氧化鋁焙燒均勻，相同比外表積的氧化鋁中α-Al2O3含量低，與回轉(zhuǎn)窯比，流態(tài)化焙燒的產(chǎn)品中小于45μm粒級(jí)增加約4%，而小于15μm的粒級(jí)沒(méi)有改變。各類型流態(tài)化焙燒爐都能制取砂狀氧化鋁。

b投資少。

流化床焙燒爐單位面積產(chǎn)能高、設(shè)備緊湊、占地少。它的機(jī)電設(shè)備重量?jī)H為回轉(zhuǎn)窯的1/2，建筑面積僅為1/3~2/3，投資比回轉(zhuǎn)窯低40~60%〔以1983年國(guó)內(nèi)價(jià)格計(jì)〕，國(guó)外發(fā)表數(shù)據(jù)，美國(guó)少50~70%，西德少20%，法國(guó)少15~20%。c設(shè)備簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、維修費(fèi)用低。

流態(tài)化焙燒系統(tǒng)除了風(fēng)機(jī)、油泵與給料設(shè)備之外沒(méi)有大型的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備。焙燒爐內(nèi)襯使用壽命可長(zhǎng)達(dá)10年以上。維修費(fèi)用比回轉(zhuǎn)窯低得多。如德國(guó)的循環(huán)流態(tài)化焙燒爐的維修費(fèi)僅為回轉(zhuǎn)窯的35%。

d對(duì)環(huán)境污染輕。

燃料燃燒完全，過(guò)剩空氣系數(shù)低，廢氣中氧的含量低〔1~2%〕，SO2和NOX的生成量均低于回轉(zhuǎn)窯。

e自動(dòng)化水平高。

流態(tài)化焙燒爐〔固定式〕較回轉(zhuǎn)窯易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。集中一分散系統(tǒng)可完成全套裝置的起動(dòng)、生產(chǎn)控制、設(shè)備保護(hù)、停車，可保障設(shè)備的平安運(yùn)行和生產(chǎn)的均衡穩(wěn)定進(jìn)行。

f熱效率高、熱耗低。

熱耗3.1~3.2GJ/t，流態(tài)化焙燒爐中燃料燃燒穩(wěn)定，溫度分布均勻，氫氧化鋁和燃燒產(chǎn)物以及高溫氧化鋁和助燃空氣間接觸密切，換熱迅速，空氣預(yù)熱溫度高，過(guò)?？諝庀禂?shù)低，燃料燃燒溫度提高，系統(tǒng)熱效率大大提高，廢氣量那么隨之減少，加之散熱損失只有回轉(zhuǎn)窯的30%，流態(tài)化焙燒爐的熱效率可達(dá)75~80%，而回轉(zhuǎn)窯最好情況下的熱效率也低于60%，流態(tài)化焙燒爐單位產(chǎn)品熱耗比回轉(zhuǎn)窯降低約1/3。國(guó)外回轉(zhuǎn)窯熱耗先進(jìn)水平約為4.186GJ/t-Al2O3，而國(guó)內(nèi)回轉(zhuǎn)窯焙燒熱耗約為5.032GJ/t-Al2O3。

循環(huán)焙燒爐1997年9月投用，節(jié)能效果非常明顯，1997年8月回轉(zhuǎn)窯焙燒和2000年8月循環(huán)焙燒在油耗，電耗，水耗方面的比照方下表所示

循環(huán)爐與焙燒窯指標(biāo)比照

表1.1回轉(zhuǎn)窯差值

油耗㎏/tAo82.99127.68－44.69

電耗kwh/tAo20.2130.74－10.53

上水耗m3/tAo0.201.61－1.41

3回水耗m/tAO08.30－8.30

通過(guò)上述循環(huán)焙燒和回轉(zhuǎn)窯節(jié)能的比擬看，循環(huán)焙燒大大降低了生產(chǎn)本錢，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。有利于環(huán)境保護(hù)。用循環(huán)焙燒爐代替回轉(zhuǎn)窯焙燒是氧化鋁焙燒的開(kāi)展方向。

1-4氧化鋁循環(huán)焙燒爐工作原理

流化態(tài)焙燒爐工作的根本原理是利用流態(tài)化技術(shù)，使參與反響

熱，質(zhì)傳遞的氣體和固體充分接觸，實(shí)現(xiàn)它們之間最快的傳質(zhì)、傳熱和動(dòng)量，傳遞速度，獲得最大的設(shè)備生產(chǎn)能力。

流化床的形成

當(dāng)流體的表觀速度繼續(xù)增大到一定值，床層開(kāi)始膨脹和變松，全部顆粒都懸浮在向上流動(dòng)的流體中，形成強(qiáng)烈攪混流動(dòng)。這種具有流體的某些表觀特征的流-固混合床稱為流化床，在氣-固流化床中，形成顆粒強(qiáng)烈翻滾，故又稱為沸騰床。

流化范圍與操作速度

從臨界速度開(kāi)始流態(tài)化，到帶出速度下流化床開(kāi)始破壞這一速度范圍。它是選擇操作流態(tài)化速度的上下限。流態(tài)化范圍越寬，流化床的操作越穩(wěn)定。這一范圍大小可以用帶出速度Uout與臨界流態(tài)化速度Uin的比〔Uout／Uin〕來(lái)表征。理論和實(shí)踐證明，顆粒越細(xì)那么流態(tài)化范圍越小，不規(guī)那么寬篩分物料的流態(tài)化范圍比球形粒子的要小。

圖1—1

第二章

2-1氧化鋁循環(huán)焙燒爐工藝流程介紹

氧化鋁循環(huán)焙燒是以稀相為主，稀濃相結(jié)合的焙燒裝置，是一種結(jié)合式冶金爐，一般由物料枯燥脫水預(yù)熱，主反響爐和成品冷卻三大系統(tǒng)組成。循環(huán)爐工藝流程可簡(jiǎn)述為一級(jí)文丘枯燥脫水加一段載流預(yù)熱，循環(huán)流化床焙燒，一級(jí)載流冷卻加流花床冷卻。

工藝流程包括三個(gè)局部：a氫氧化鋁的枯燥和預(yù)熱b氫氧化鋁的焙燒c氧化鋁的焙燒。工藝流程圖如下：

2-2氫氧化鋁的枯燥和預(yù)熱的工藝流程、熱工特點(diǎn)

1〕一級(jí)枯燥

來(lái)自分解車間的濕氫氧化鋁，由皮帶輸送機(jī)送到焙燒爐氫氧化鋁小倉(cāng)110，再由螺旋喂料機(jī)062將物料喂入文丘里一級(jí)枯燥器120。在此物料與二級(jí)枯燥器來(lái)的熱廢氣混合，蒸發(fā)掉濕氫氧化鋁的附著水。

a)電收塵器

熱廢氣攜帶已被枯燥的干氫氧化鋁與廢氣組成含塵廢氣流，進(jìn)入兩級(jí)靜電收塵器〔ESP〕122。在第一級(jí)機(jī)械收塵，夾帶的大局部固體物料被收下，剩余的含塵廢氣進(jìn)入第二級(jí)靜電收塵器，用靜電除塵方法將廢氣進(jìn)行凈化，

到達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)

后排放。

b)干氫氧化鋁的主流向

由第二級(jí)電收塵器收下的固體物料，通過(guò)螺旋輸送機(jī)063/063.1和064/064.1輸送到機(jī)械收塵器下部，匯同機(jī)械收塵收下的固體物料進(jìn)入空氣斜槽124?？諝庑辈?24排出的干氫氧化鋁經(jīng)翻板閥124.13，送入空氣提升機(jī)125。然后，被羅茨風(fēng)機(jī)078提供的壓縮風(fēng)吹送起來(lái)，經(jīng)管道126到旋風(fēng)收塵器127，經(jīng)127收下的大局部物料，通過(guò)喂料密封槽128被送入文丘里二級(jí)枯燥器130的下部。經(jīng)127凈化的空氣，通過(guò)管道129，進(jìn)入二次風(fēng)旋風(fēng)收塵器152，最終做為二次燃燒空氣。

c)電收塵〔ESP〕細(xì)粉

1＃爐電收塵器收下的細(xì)粉可以通過(guò)調(diào)速回轉(zhuǎn)閥091和092排出，經(jīng)螺旋輸送機(jī)065、065.1、065.2輸送到流化床冷卻器155的第一室〔用來(lái)調(diào)節(jié)產(chǎn)品的灼減值，降低消耗〕。

d)二級(jí)枯燥器的旁路

為了調(diào)節(jié)爐內(nèi)溫度和電收塵進(jìn)口溫度，來(lái)自一級(jí)枯燥器的一小局部物料可以經(jīng)調(diào)速回轉(zhuǎn)閥093和管道137，直接進(jìn)入流化床焙燒爐140或直接經(jīng)137、138管道進(jìn)入管道151〔1＃爐〕；經(jīng)137管道、回轉(zhuǎn)閥094和139管道進(jìn)入146混料槽〔2＃爐〕。

2〕二級(jí)枯燥

進(jìn)入二級(jí)文丘里枯燥器130的干氫氧化鋁與來(lái)自循環(huán)旋風(fēng)收塵器142的熱廢氣相混合，并被局部脫水和預(yù)焙燒。氣體和物料將再一次在130后面的旋風(fēng)收