CN206692343U - 一种用于刚玉生产的铝灰处理余热回收系统 - Google Patents

一种用于刚玉生产的铝灰处理余热回收系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及到刚玉生产领域，具体的是一种用于刚玉生产的铝灰处理余热回收系统，包括加热罐、脱水机、烘干窑、烧结窑、冷却窑和尾气净化装置，烧结窑的尾气排出口与烘干窑和加热罐的气体入口连接，将高温尾气引入烘干窑和加热罐；利用烧结窑产生的高温尾气，对烘干窑内的铝灰浆进行烘干，同时对加热罐内的铝灰浆进行加热使其脱水效率提高，还利用冷却窑内的高温铝灰对燃气进行预热，提高燃气的燃烧效率，充分利用了烧结窑的余热，减少了燃气使用量，同时减少了尾气排放，节能环保，具有较好的生产效益和推广价值。

Description

一种用于刚玉生产的铝灰处理余热回收系统
技术领域
本实用新型涉及到刚玉生产领域，具体是一种用于刚玉生产的铝灰处理余热回收系统。
背景技术
铝灰是电解铝或铸造铝生产工艺中产生的熔渣经冷却加工后的产物，其主要成分为金属铝、三氧化二铝、二氧化硅、氧化钙、氧化镁和氧化铁等。由于铝灰中含有氧化铝，因此可以替代铝矾土用来制备刚玉，现有技术也有相关的论文发表和专利公开，但是由于其中含杂质特别是二氧化硅和氧化铁，因此需要使用大量的铁屑和碳粒来去除这两种杂质，导致最终生产的刚玉中碳、硅和铁的含量较高，氧化铝的含量较低，进而导致产品的强度、硬度和耐磨性能均较差。同时，由于铝灰中本身含有游离碳，这部分游离碳在冶炼过程中不会产生还原作用，仍然以游离碳的形式存留在刚玉中。当刚玉用于耐火材料中时，高温环境下这部分的游离碳氧化成气体排出，使得耐火材料出现起泡现象，极大地降低了耐高温性能和使用寿命。
铝灰加工系统铝灰加工系统主要包括制浆、化学反应、脱水、烘干、烧结、冷却几个步骤，铝灰在烧结的过程中产生大量的高温尾气，如果能够充分利用尾气和烧结后铝块的余热，便能够大量节省铝灰加工过程中的能源消耗，并减少碳排放，节能环保。
实用新型内容
为了节能减排，提高生产效率，充分利用高温尾气和烧结后铝块的余热，提出了一种用于刚玉生产的铝灰处理余热回收系统，包括用于加热铝灰浆的加热罐、用于对加热后的铝灰浆进行脱水的脱水机、用于对脱水后的铝灰浆进行烘干的烘干窑、用于对烘干后的铝灰进行烧结的烧结窑、用于对烧结后的铝灰进行冷却的冷却窑和尾气净化装置，所述加热罐的铝灰浆排出口设置在脱水机进料口的上方，所述脱水机的出料口与烘干窑的进料口连接，所述烘干窑的出料口与烧结窑的进料口连接，所述烧结窑的出料口与冷却窑的进料口连接；所述烧结窑的尾气排出口与烘干窑和加热罐的气体入口连接，将高温尾气引入烘干窑和加热罐；
所述加热罐，包括一个罐体，罐体的上部和底部分别设有铝灰浆入口和铝灰浆排出口，铝灰浆排出口与脱水机连接，罐体顶部中心设有进气管，进气管向下通到罐体底部且与底部之间具有间隙，在进气管下端呈水平辐射状设有多个与进气管相连通的支气管，支气管上开有多个出气孔；
脱水机把加热罐中被高温尾气加热后的铝灰浆脱掉多余的水分，然后送入烘干窑；
烘干窑包括由回转支撑Ⅰ支撑转动的烘干窑窑体，烘干窑窑体倾斜设置，烘干窑窑体包括内筒体和外筒体，内外筒体之间形成空气通道与高温烟气入口连通，窑体位置较高的一端设置有与脱水机连接的铝灰浆入口和尾气出口，位置较低的一端设置有铝灰出口Ⅰ和高温烟气入口，烘干窑窑体的外侧壁上分布有若干随烘干窑窑体转动而摆动进而敲击烘干窑窑体的敲击摆；
所述加热罐排气孔和烘干窑的尾气出口排出的尾气，通过尾气净化装置的净化后排入大气；
所述烧结窑包括烧结窑窑体由回转支撑Ⅱ支撑其转动，窑头设有与烘干窑的高温尾气入口和加热罐的进气管连通的高温尾气出口，还有与烘干窑的铝灰出口连接的进料口，窑尾分别设有燃气入口和扒渣口，在窑尾的窑壁上开设有排料口，在排料口的下方设有接料斗，接料斗将烧结窑排出的高温铝灰送入到冷却窑内；
所述冷却窑，包括由回转支承Ⅲ支撑转动的冷却窑窑体，冷却窑窑体倾斜设置，位置较高的一端设置有铝灰入口Ⅱ，位置较低的一端设置有铝灰出口Ⅱ，窑体的正上方设置有冷却水管，冷却水管通过其表面密布的布水孔向窑体的表面喷洒冷却水，窑体内壁设置有螺旋状凸棱Ⅲ，该螺旋状凸棱Ⅲ从冷却窑的铝灰入口端向铝灰出口端螺旋延伸，冷却窑窑体位置较高的一端的内壁里设置有气体通道，气体通道一端设有可燃气进口，另一端设有燃气出口与烧结窑的燃气入口连通。
进一步地，加热罐的支气管一端固定在进气管上，另一端向上倾斜5°-20°。
进一步地，加热罐的罐体顶部设有电机可以驱动进气管旋转。
进一步地，烘干窑的内筒体内倾斜设置有多个凸棱Ⅰ，所有凸棱Ⅰ均朝烘干窑窑体排出铝灰的方向延伸，凸棱Ⅰ的中间开有多个气孔，气孔与内外筒体间的空气通道连通。
进一步地，烘干窑的外筒体内壁上设有一层保温层。
进一步地，烧结窑窑体的内壁上倾斜设有若干凸棱Ⅱ，凸棱Ⅱ自烧结窑的窑头方向向窑尾方向延伸。
进一步地，冷却窑的气体通道采用圆柱螺旋结构。
进一步地，冷却窑的气体通道内壁采用内螺纹结构。
进一步地，烧结窑的高温尾气出口与烘干窑的高温尾气入口之间设有铝灰沉降箱。
本实用新型的技术效果在于：
本实用新型一种用于刚玉生产的铝灰处理余热回收系统，包括依次连接的加热罐、脱水机、烘干窑、烧结窑、冷却窑和尾气净化装置，利用烧结窑产生的高温尾气，对烘干窑内的铝灰浆进行烘干，同时对加热罐内的铝灰浆进行加热使其脱水效率提高，还利用冷却窑内的高温铝灰对燃气进行预热，提高燃气的燃烧效率，充分利用了烧结窑的余热，减少了燃气使用量，同时减少了尾气排放，节能环保，具有较好的生产效益和推广价值。
附图说明
图1为本实用新型结构图；
图2为本实用新型加热罐结构图；
图3本实用新型图1的A放大视图。
附图标记：1-加热罐、101-罐体、102-铝灰浆入口、103-铝灰浆排出口、104-电机、105-进气管、106-支气管、107-出气孔、108-排气孔、2-脱水机、3-烘干窑、301-烘干窑窑体、302-高温烟气入口、303-铝灰出口Ⅰ、304-凸棱Ⅰ、305-敲击摆、306-尾气出口、307-铝灰入口Ⅰ、308-回转支撑Ⅰ、309-气孔、310-内筒体、311-外筒体、4-烧结窑、401-烧结窑窑体、402-回转支承Ⅱ、403-高温尾气出口、404-进料口、405-燃气入口、406-扒渣口、407-排料口、408-接料斗、5-冷却窑、501-冷却窑窑体、502-铝灰入口Ⅱ、503-铝灰出口Ⅱ、504-冷却水管、505-气体通道、506-燃气进口、507-回转支承Ⅲ、508-凸棱Ⅲ、6-尾气净化装置、7-铝灰沉降箱。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步具体详细的说明。
如图1和图2所示，一种用于刚玉生产的铝灰处理余热回收系统：包括用于加热铝灰浆的加热罐1、用于对加热后的铝灰浆进行脱水的脱水机2、用于对脱水后的铝灰浆进行烘干的烘干窑3、用于对烘干后的铝灰进行烧结的烧结窑4、用于对烧结后的铝灰进行冷却的冷却窑5和尾气净化装置6，所述加热罐1的铝灰浆排出口设置在脱水机2进料口的上方，所述脱水机2的出料口与烘干窑3的进料口连接，所述烘干窑3的出料口与烧结窑4的进料口连接，所述烧结窑4的出料口与冷却窑5的进料口连接；所述烧结窑4的尾气排出口与烘干窑3和加热罐1的气体入口连接，将高温尾气引入烘干窑3和加热罐1；
所述加热罐1，包括一个罐体101，罐体101的上部和底部分别设有铝灰浆入口102和铝灰浆排出口103，铝灰浆排出口103与脱水机2连接，罐体101顶部中心设有进气管105，进气管105向下通到罐体101底部且与底部之间具有间隙，在进气管105下端呈水平辐射状设有多个与进气管105相连通的支气管106，支气管106上开有多个出气孔107；
脱水机2把加热罐1中被高温尾气加热后的铝灰浆脱掉多余的水分，然后送入烘干窑3；
所述烘干窑3，包括由回转支承Ⅰ308支撑转动的烘干窑窑体301，烘干窑窑体301倾斜设置，位置较高的一端设置有与脱水机连接2的铝灰入口Ⅰ307和尾气出口306，位置较低的一端设置有铝灰出口Ⅰ303和高温烟气入口302，烘干窑窑体301的外侧壁上分布有若干随烘干窑窑体301转动而摆动进而敲击烘干窑窑体301的敲击摆305，烘干窑窑体301包括内筒体310和外筒体311，内外筒体之间形成空气通道与高温烟气入口302连通，将烧结窑4排出的高温尾气引入内筒体310和内外筒体间的空气通道中，对铝灰浆进行加热烘干；
所述加热罐1排气孔108和烘干窑3的尾气出口306排出的尾气，通过尾气净化装置6的净化后排入大气；
所述烧结窑4包括烧结窑窑体401由回转支承Ⅱ402支撑其转动，窑头设有与烘干窑3的高温尾气入口302和加热罐1的进气管105连通的高温尾气出口403，还有与烘干窑3的铝灰出口303连接的进料口404，窑尾分别设有燃气入口405和扒渣口406，在窑尾的窑壁上开设有排料口407，在排料口407的下方设有接料斗408，接料斗408将烧结窑4排出的高温铝灰送入到冷却窑5内；
所述冷却窑5，包括由回转支承Ⅲ507支撑转动的冷却窑窑体501，冷却窑窑体501倾斜设置，位置较高的一端设置有铝灰入口Ⅱ502，位置较低的一端设置有铝灰出口Ⅱ503，窑体501的正上方设置有冷却水管504，冷却水管504通过其表面密布的布水孔向窑体501的表面喷洒冷却水，窑体501内壁设置有螺旋状凸棱Ⅲ508，凸棱Ⅲ508从冷却窑的铝灰入口502端向铝灰出口503端螺旋延伸，所述冷却窑窑体501位置较高的一端的内壁里设置有气体通道505，气体通道505一端设有可燃气进口506，另一端与烧结窑4的燃气入口405连通。
如图2所示，加热罐1的支气管6一端固定在进气管5上，另一端向上倾斜5°-20°。并且在罐体101顶部设有电机104可以驱动进气管105旋转，增大了高温尾气与铝灰浆的接触面积，提高加热效率。
如图3所示，烘干窑3的内筒体310内倾斜设置有多个凸棱Ⅰ304所有凸棱Ⅰ304均朝烘干窑窑体301排出铝灰的方向延伸，凸棱Ⅰ304的中间开有多个气孔309，气孔309与内外筒体间的空气通道连通，烧结窑排出的高温尾气通入内外筒体间的空气通道，在通入气孔309中，使凸棱Ⅰ304也被加热，进而加热铝灰浆，使铝灰浆加热更均匀，效率更高。
烘干窑3的外筒体311内壁上设有一层保温层312，保持高温尾气的温度都用来烘干铝灰浆，不向外扩散。
烧结窑窑体401的内壁上倾斜设有若干凸棱Ⅱ409，凸棱Ⅱ409自烧结窑4的窑头方向向窑尾方向延伸。
冷却窑5的气体通道505采用圆柱螺旋结构，其内壁采用内螺纹结构，增大散热面积，提高燃气温度。
烧结窑4的高温尾气出口403与烘干窑2的高温尾气入口302之间设有铝灰沉降箱7，对高温尾气中的铝灰进行沉降，沉降下来后直接回收利用。
以上所举实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用来方便说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部改动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。

Claims (9)

1.一种用于刚玉生产的铝灰处理余热回收系统，其特征在于：包括用于加热铝灰浆的加热罐（1）、用于对加热后的铝灰浆进行脱水的脱水机（2）、用于对脱水后的铝灰浆进行烘干的烘干窑（3）、用于对烘干后的铝灰进行烧结的烧结窑（4）、用于对烧结后的铝灰进行冷却的冷却窑（5）和尾气净化装置（6），所述加热罐（1）的铝灰浆排出口设置在脱水机（2）进料口的上方，所述脱水机（2）的出料口与烘干窑（3）的进料口连接，所述烘干窑（3）的出料口与烧结窑（4）的进料口连接，所述烧结窑（4）的出料口与冷却窑（5）的进料口连接；所述烧结窑（4）的尾气排出口与烘干窑（3）和加热罐（1）的气体入口连接，将高温尾气引入烘干窑（3）和加热罐（1）；
所述加热罐（1）包括罐体（101），罐体（101）的上部和底部分别设有铝灰浆入口（102）和铝灰浆排出口（103），铝灰浆排出口（103）与脱水机（2）连接，罐体（101）顶部中心设有进气管（105），进气管（105）向下通到罐体（101）底部且与底部之间具有间隙，在进气管（105）下端呈水平辐射状设有多个与进气管（105）相连通的支气管（106），支气管（106）上开有多个出气孔（107），罐体（101）的顶部开有排气孔（108）；
所述烘干窑（3），包括由回转支承Ⅰ（308）支撑转动的烘干窑窑体（301），烘干窑窑体（301）包括内筒体（310）和外筒体（311），内外筒体之间形成空气通道与高温烟气入口（302）连通，烘干窑窑体（301）倾斜设置，位置较高的一端设置有与脱水机连接（2）的铝灰入口Ⅰ（307）和尾气出口（306），位置较低的一端设置有铝灰出口Ⅰ（303）和高温烟气入口（302），烘干窑窑体（301）的外侧壁上分布有若干随烘干窑窑体（301）转动而摆动进而敲击烘干窑窑体（301）的敲击摆（305）；
所述加热罐（1）排气孔（108）和烘干窑（3）的尾气出口（306）排出的尾气，通过尾气净化装置（6）的净化后排入大气；
所述烧结窑（4）包括烧结窑窑体（401）由回转支承Ⅱ（402）支撑其转动，窑头设有与烘干窑（3）的高温尾气入口（302）和加热罐（1）的进气管（105）连通的高温尾气出口（403），还有与烘干窑（3）的铝灰出口（303）连接的进料口（404），窑尾分别设有燃气入口（405）和扒渣口（406），在窑尾的窑壁上开设有排料口（407），在排料口（407）的下方设有接料斗（408），接料斗（408）将烧结窑（4）排出的高温铝灰送入到冷却窑（5）内；
所述冷却窑（5），包括由回转支承Ⅲ（507 ）支撑转动的冷却窑窑体（501），冷却窑窑体（501）倾斜设置，位置较高的一端设置有铝灰入口Ⅱ（502），位置较低的一端设置有铝灰出口Ⅱ（503），窑体（501）的正上方设置有冷却水管（504），冷却水管（504）通过其表面密布的布水孔向窑体（501）的表面喷洒冷却水，窑体（501）内壁设置有螺旋状凸棱Ⅲ（508），凸棱Ⅲ（508）从冷却窑的铝灰入口（502）端向铝灰出口（503）端螺旋延伸，所述冷却窑窑体（501）位置较高的一端的内壁里设置有气体通道（505），气体通道（505）一端设有可燃气入口（506），另一端与烧结窑（4）的燃气入口（405）连通。
2.根据权利要求1所述的一种用于刚玉生产的铝灰处理余热回收系统，其特征在于：所述加热罐（1）的支气管（6）一端固定在进气管（5）上，另一端向上倾斜5°-20°。
3.根据权利要求1所述的一种用于刚玉生产的铝灰处理余热回收系统，其特征在于：所述加热罐（1）的罐体（101）顶部设有电机（104）可以驱动进气管（105）旋转。
4.根据权利要求1所述的一种用于刚玉生产的铝灰处理余热回收系统，其特征在于：所述烘干窑（3）的内筒体（310）内倾斜设置有多个凸棱Ⅰ（304），所有凸棱Ⅰ（304）均朝烘干窑窑体（301）排出铝灰的方向延伸，凸棱Ⅰ（304）的中间开有多个气孔（309），气孔（309）与内外筒体间的空气通道连通。
5.根据权利要求1所述的一种用于刚玉生产的铝灰处理余热回收系统，其特征在于：所述烘干窑（3）的外筒体（311）内壁上设有一层保温层（312）。
6.根据权利要求1所述的一种用于刚玉生产的铝灰处理余热回收系统，其特征在于：所述烧结窑窑体（401）的内壁上倾斜设有若干凸棱Ⅱ（409），凸棱Ⅱ（409）自烧结窑（4）的窑头方向向窑尾方向延伸。
7.根据权利要求1所述的一种用于刚玉生产的铝灰处理余热回收系统，其特征在于：所述冷却窑（5）的气体通道（505）采用圆柱螺旋结构。
8.根据权利要求6所述的一种用于刚玉生产的铝灰处理余热回收系统，其特征在于：所述冷却窑（5）的气体通道（505）内壁采用内螺纹结构。
9.根据权利要求1所述的一种用于刚玉生产的铝灰处理余热回收系统，其特征在于：所述烧结窑（4）的高温尾气出口（403）与烘干窑（2）的高温尾气入口（302）之间设有铝灰沉降箱（7）。
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