CN102180496B - 一种半干法生产氧化铝熟料的装置 - Google Patents

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一种半干法生产氧化铝熟料的装置,其特征在于:回转窑与收尘器和烘干破碎机之间设有三个旋风分离器,除尘器的进气口通过管道与烘干破碎机的出气口连通,除尘器的出气口通过管道与收尘器的进气口连通;一级悬浮预热器的出气口通过管道与烘干破碎机的进气口连通,一级悬浮预热器和烘干破碎机连接的管道还与热风炉的出风口连通。本发明的装置能够大幅降低能量的消耗,减少污染,节约成本,制备相同数量产品所需回转窑的长度缩短20~25%,产能提高30~50%,单位产品能耗降低30%以上;与干法制备氧化铝熟料相比,本发明的装置不需要对传统的设备进行大量改造,采用现有的设备简单调整就能够完成,具有操作方便,简单实用的效果。

Description

一种半干法生产氧化铝熟料的装置技术领域[0001] 本发明涉及氧化铝熟料制备装置,特别涉及一种半干法生产氧化铝熟料的装置。 背景技术[0002] 目前国内烧结法生产氧化铝熟料采用湿法工艺,入窑的生料含水率高达39% ;由于物料在湿法窑窑内热交换差,单位容积熟料产能低,热效率低,烧结It的熟料消耗的热量约6280MJ (1500MCal)左右,不仅浪费了大量的能源,同时要求回转窑的规格加大,占地面积大,投资增加。发明内容[0003] 针对现有湿法生产氧化铝熟料成本较高的问题,本发明提供一种半干法生产氧化铝熟料的装置。[0004] 本发明的一种半干法生产氧化铝熟料的装置主要包括回转窑、冷却机、燃烧器、旋风分离器、收尘器、烘干破碎机、输送机、提升机、粉料仓、料浆搅拌槽和热风炉;其中回转窑与收尘器和烘干破碎机之间设有三个旋风分离器,一个旋风分离器作为除尘器,另外两个旋风分离器分别作为一级悬浮预热器和二级悬浮预热器,回转窑的出气口通过管道同时与一级悬浮预热器的出料口和二级悬浮预热器的进气口连通,回转窑的进料口通过管道与二级悬浮预热器的出料口连通,二级悬浮预热器的出气口通过管道同时与一级悬浮预热器的进气口和除尘器的出料口连通;除尘器的进气口通过管道与烘干破碎机的出气口连通,除尘器的出气口通过管道与收尘器的进气口连通;一级悬浮预热器的出气口通过管道与烘干破碎机的进气口连通,一级悬浮预热器和烘干破碎机连接的管道还与热风炉的出风口连通。[0005] 上述装置中,一级悬浮预热器、二级悬浮预热器和除尘器的出料口下方的管道上分别设有一个锁风阀,除尘器的锁风阀下方延伸的管道分别与一级悬浮预热器和二级悬浮预热器连通,一级悬浮预热器的锁风阀下方延伸的管道分别与二级悬浮预热器和回转窑连通。[0006] 上述装置中,回转窑的进气口与回转窑燃烧器的出口连通,回转窑燃烧器的进风口与一个鼓风机连通;回转窑的出料口与冷却机连通。[0007] 上述装置中,热风炉的进气口与一个鼓风机出口连通,热风炉的进料口与热风炉燃烧器连通,该鼓风机出口同时与热风炉燃烧器的进风口连通。[0008] 上述装置中,烘干破碎机的进料口与螺旋输送机的出料口连通,两者连通的管道上设有锁风阀,螺旋输送机的进料口分别与粉料仓和料浆搅拌槽连通;螺旋输送机与粉料仓连通的管道上设有给料机,给料机与粉料仓之间连通的管道上设有平板阀;螺旋输送机与料浆搅拌槽连通的管道上设有电磁流量计,电磁流量计和料浆搅拌槽之间的管道上设有电动料浆阀。[0009] 上述装置中收尘器的出风口通过管道与一个引风机的进口连通,该引风机的出口与烟®连通;收尘器的若干个出料口与若干个一级输送机的进口连通,两者连通的管道上均设有锁风阀,各一级输送机的出口同时与一个二级输送机的进口连通,二级输送机的出口下方为提升机的进口,提升机的出口下方为粉料仓。[0010] 上述的燃烧器为多通道燃烧器或单通道燃烧器。[0011] 上述的收尘器为电收尘器或袋式收尘器。[0012] 上述的冷却机为回转式单筒冷却机、篦式冷却机或多筒冷却机。[0013] 上述的鼓风机为罗茨鼓风机或离心鼓风机。[0014] 上述的回转窑的长径比(长度/直径)为15〜18。[0015] 上述的旋风分离器的下部的锥体的锥角角度为65〜75度。[0016] 上述的螺旋输送机为强力混合螺旋输送机,其叶片的螺距为变螺距,螺距沿物料传送方向或反方向逐渐增大。[0017] 本发明的装置的工作方法为:[0018] I、通过设置在料浆搅拌槽上方的回转筛,将原料过筛,筛出的料浆进入料浆搅拌槽,筛出的杂质弃掉;料浆搅拌槽对物料进行搅拌,使物料与水混合成水重量含量35〜40% 的湿物料,再将湿物料从料浆搅拌槽的出口排出到螺旋输送机中,螺旋输送机将湿物料输送到烘干破碎机内,在热风炉燃烧器和鼓风机的作用下湿物料与热风充分进行热交换,湿物料被逐渐烘干打散,其中水分< 1%,温度< 200°C的干物料通过管道传输到除尘器中;[0019] 2、除尘器将干物料分离,分离后沉降下来的物料通过管道进入一级悬浮预热器, 一级悬浮预热器将物料继续进行分离,分离沉降后的物料进入二级悬浮预热器,二级悬浮预热器将物料继续进行分离,分离后沉降的物料进入回转窑进行烧结;烧结制成温度为 800〜900°C的熟料进入冷却机,通过鼓风机向冷却机内吹入冷空气,物料与冷空气进行热交换后冷却至150〜180°C,同时被加热的450〜550°C空气进入回转窑,同时回转窑燃烧器通过鼓风机将热空气吹入回转窑内对物料进行烧结;[0020] 3、回转窑内烧结产生的气体和粉尘从出气口排放到一级悬浮预热器的出料口和二级悬浮预热器的进料口之间的管道内与并物料混合;一级悬浮预热器产生的气体和粉尘从出气口排放到烘干破碎机内,通过热风炉对管道内的气体和粉尘加热,被加热的气体和粉尘与烘干破碎机内的物料混合在一起;二级悬浮预热器产生的气体和粉尘从出气口排放到除尘器的出料口和一级悬浮预热器的进料口之间的管道内并与物料混合;除尘器内产生的气体和粉尘从出气口排放到收尘器中;[0021] 4、经过收尘器收集的粉尘通过底部的一级输送机和二级输送机被传送到提升机上,经过提升机传送到粉料仓内,再通过粉料仓底部的给料机传送到螺旋输送机上,与从料衆搅拌槽中传送来的物料混合在一起,经螺旋传送机传送到烘干破碎机中;[0022] 5、收尘器中收集粉尘后形成的废气通过弓I风机传送到烟囱中。[0023] 上述方法中,二级悬浮预热器的出料口物料的温度为650〜700°C。[0024] 本发明的装置在回转窑窑尾设置两个悬浮预热器,两个预热器能够把窑尾的出气口排出气体中的熟料或者生料进行回收利用来提高窑的产能,同时把窑尾排出气体的热量也进行了回收,供给烘干破碎机用于烘干打散气体,减少了通过热风炉的热量消耗;与湿法制备氧化铝熟料相比,本发明的装置能够大幅降低能量的消耗,减少污染,节约成本,制备相同数量产品所需回转窑的长度缩短20〜25%,产能提高30〜50%,单位产品能耗降低30%以上;与干法制备氧化铝熟料相比,本发明的装置不需要对传统的设备进行大量改造,采用现有的设备简单调整就能够完成,具有操作方便,简单实用的效果。附图说明[0025] 图I为本发明的半干法生产氧化铝熟料的装置的结构示意图;[0026] 图中I、回转窑,2、冷却机,3、回转窑燃烧器,4、回转窑鼓风机,5、烘干破碎机,6、 二级悬浮预热器,7、一级悬浮预热器,8、除尘器,9、热风炉,10、热风炉鼓风机,11、热风炉燃烧器,12、第一锁风阀,13、螺旋输送机,14、流量计,15、电动料浆阀,16、给料机,17、平板阀, 18、粉料仓,19、料浆搅拌槽,20、回转筛,21、提升机,22、二级输送机,23、一级输送机,24、电收尘器锁风阀,25、电收尘器,26、第一补偿器,27、引风机阀门,28、引风机,29、烟囱,30、第二补偿器,31、第二锁风阀,32、第三补偿器,33、第四补偿器,34、第三锁风阀,35、第五补偿器,36、第六补偿器,37、第四锁风阀,38、第七补偿器,39、第八补偿器,40、外部连接阀门, 41、冷却机鼓风机。具体实施方式[0027] 本发明实施例中采用的原料为拜耳法赤泥、石灰石和碱粉循环碱液混合物;本发明实施例中的一级悬浮预热器、二级悬浮预热器和除尘器下部的锥体的锥角角度分别为65 度、67. 5度和75度;[0028] 本发明实施例中的回转窑规格为Φ 4. O X 70m,长径比17. 5 ;[0029] 本发明实施例中的一级悬浮预热器的规格为Φ 5630 X 11702mm ;[0030] 本发明实施例中的二级悬浮预热器的规格为Φ6080 X 12428mm ;[0031] 本发明实施例中的除尘器的规格为Φ5786X 14722mm;[0032] 本发明实施例中的热风炉的发热量为175X 105kCal/h (700°C);[0033] 本发明实施例中的烘干破碎机的规格为Φ4250Χ2500πιπι;[0034] 本发明实施例中采用的收尘器为电收尘器,规格为160m2 ;[0035] 本发明实施例中的回转筛的规格为Φ 1200mm ;[0036] 本发明实施例中的料浆搅拌槽的规格为Φ6000Χ8000πιπι;[0037] 本发明实施例中的冷却机为单筒式回转冷却机,规格为Φ4000X45000mm ;[0038] 本发明实施例中从回转窑鼓风机进入回转窑的风量占全部进入回转窑风量总体积的6〜8% ;本发明实施例中的第二补偿器、第三补偿器、第四补偿器和第七补偿器的规格分别为 Φ 600mm、Φ 3200mm、Φ 600mm 和 Φ 3100mm ;[0039] 本发明实施例中的螺旋输送机为强力混合螺旋输送机,其叶片的螺距为变螺距, 沿物料传送方向螺距逐渐增大;[0040] 本发明实施例中的鼓风机为罗茨鼓风机;[0041 ] 本发明实施例中的第二锁风阀和第三锁风阀的规格为Φ 600mm ;[0042] 本发明实施例中的各燃烧器采用的燃料为固体燃料、气体燃料或液体燃料,采用的燃烧器为单通道燃烧器;[0043] 本发明实施例中的半干法生产氧化铝熟料的装置的氧化铝熟料日产量为144t。[0044] 实施例I[0045] 半干法生产氧化铝熟料的装置结构如图I所示,包括回转窑I、冷却机2、回转窑燃烧器3、旋风分离器、电收尘器25、烘干破碎机5、螺旋输送机13、一级输送机23、提升机21、 粉料仓18、二级输送机22、料浆搅拌槽19和热风炉9 ;其中回转窑I与电收尘器25和烘干破碎机5之间设有三个旋风分离器,一个旋风分离器作为除尘器8,另外两个旋风分离器分别作为一级悬浮预热器7和二级悬浮预热器6,回转窑I的出气口通过管道同时与一级悬浮预热器7的出料口和二级悬浮预热器6的进气口连通,回转窑I的进料口通过管道与二级悬浮预热器6的出料口连通,二级悬浮预热器6的出气口通过管道同时与一级悬浮预热器7的进气口和除尘器8的出料口连通;除尘器8的进气口通过管道与烘干破碎机5的出气口连通,除尘器8的出气口通过管道与电收尘器25的进气口连通;一级悬浮预热器7的出气口通过管道与烘干破碎机5的进气口连通,一级悬浮预热器7和烘干破碎机5连接的管道还与热风炉9的出风口连通;[0046] 上述装置中,一级悬浮预热器7、二级悬浮预热器6和除尘器8的出料口下方的管道上分别设有第三锁风阀34、第二锁风阀31和第四锁风阀37,第四锁风阀37下方延伸的管道分别与一级悬浮预热器7和二级悬浮预热器连通6,第三锁风阀34下方延伸的管道分别与二级悬浮预热器6和回转窑I连通;[0047] 上述装置中,回转窑I的进气口与回转窑燃烧器3的出口连通,回转窑燃烧器3的进风口与回转窑鼓风机4连通;回转窑I的出料口与冷却机2连通;[0048] 上述装置中,热风炉9的进气口与热风炉鼓风机10出口连通,热风炉9的进料口与热风炉燃烧器11连通,热风炉鼓风机10出口同时还与热风炉燃烧器11的进风口连通;[0049] 上述装置中,烘干破碎机5的进料口与螺旋输送机13的出料口连通,两者连通的管道上设有第一锁风阀12,螺旋输送机13的进料口分别与粉料仓18和料浆搅拌槽19连通;螺旋输送机13与粉料仓18连通的管道上设有给料机16,给料机16与粉料仓18之间连通的管道上设有平板阀17 ;螺旋输送机13与料浆搅拌槽19连通的管道上设有电磁流量计14,电磁流量计14和料浆搅拌槽19之间的管道上设有电动料浆阀15 ;[0050] 电收尘器25的出风口通过管道与引风机28的进口连通,引风机28的出口与烟囱 29连通;电收尘器25的若干个出料口与若干个一级输送机23的进口连通,两者连通的管道上设有电收尘器锁风阀24,各一级输送机23的出口同时与一个二级输送机22的进口连通,二级输送机22的出口下方为提升机21的进口,提升机21的出口下方为粉料仓18 ;[0051] 电收尘器25和引风机28之间的管道上设有第一补偿器26和引风机阀门27 ;[0052] 电收尘器25和除尘器8之间的管道上设有第八补偿器39 ;[0053] 一级悬浮预热器7和回转窑I之间的管道上设有第三补偿器32和第四补偿器33 ;[0054] 一级悬浮预热器7和烘干破碎机5之间的管道上设有第七补偿器38 ;[0055] 二级悬浮预热器6与回转窑I之间的管道上设有第二补偿器30 ;[0056] 除尘器8与一级悬浮预热器7连通的管道上设有第六补偿器36,除尘器8与烘干破碎机5连通的管道上设有第五补偿器35 ;[0057] 采用上述装置与湿法相比,制备相同数量氧化铝熟料所需回转窑的长度缩短 20〜25%,产能提高30〜50%,单位产品能耗降低30%以上。

Claims (4)

1. 一种半干法生产氧化铝熟料的装置,包括回转窑、冷却机、燃烧器、旋风分离器、收尘器、烘干破碎机、输送机、提升机、粉料仓、料浆搅拌槽和热风炉;其特征在于:回转窑与收尘器和烘干破碎机之间设有三个旋风分离器,一个旋风分离器作为除尘器,另外两个旋风分离器分别作为一级悬浮预热器和二级悬浮预热器,回转窑的出气口通过管道同时与一级悬浮预热器的出料口和二级悬浮预热器的进气口连通,回转窑的进料口通过管道与二级悬浮预热器的出料口连通,二级悬浮预热器的出气口通过管道同时与一级悬浮预热器的进气口和除尘器的出料口连通;除尘器的进气口通过管道与烘干破碎机的出气口连通,除尘器的出气口通过管道与收尘器的进气口连通;一级悬浮预热器的出气口通过管道与烘干破碎机的进气口连通,一级悬浮预热器和烘干破碎机连接的管道还与热风炉的出风口连通。
2.根据权利要求I所述的一种半干法生产氧化铝熟料的装置,其特征在于一级悬浮预热器、二级悬浮预热器和除尘器的出料口下方的管道上分别设有一个锁风阀,除尘器的锁风阀下方延伸的管道分别与一级悬浮预热器和二级悬浮预热器连通,一级悬浮预热器的锁风阀下方延伸的管道分别与二级悬浮预热器和回转窑连通。
3.根据权利要求I所述的一种半干法生产氧化铝熟料的装置,其特征在于烘干破碎机的进料口与螺旋输送机的出料口连通,两者连通的管道上设有锁风阀,螺旋输送机的进料口分别与粉料仓和料浆搅拌槽连通;螺旋输送机与粉料仓连通的管道上设有给料机,给料机与粉料仓之间连通的管道上设有平板阀;螺旋输送机与料浆搅拌槽连通的管道上设有电磁流量计,电磁流量计和料浆搅拌槽之间的管道上设有电动料浆阀。
4.根据权利要求I所述的一种半干法生产氧化铝熟料的装置,其特征在于收尘器的出风口通过管道与一个引风机的进口连通,该引风机的出口与烟囱连通;收尘器的若干个出料口与若干个一级输送机的进口连通,两者连通的管道上均设有锁风阀,各一级输送机的出口同时与一个二级输送机的进口连通,二级输送机的出口下方为提升机的进口,提升机的出口下方为粉料仓。
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