CN208059581U - 一种氧化铝焙烧炉返料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氧化铝焙烧炉返料装置，包括串接于氧化铝焙烧设备中的氢氧化铝原料预热旋风筒PO1排气口的主除尘器；分离器PO5的进料口通过料管接主除尘器底部的排出口，排气口接次除尘器，出料口接焙烧炉PO4。本实用新型将主除尘器收集的干燥后随废气排出的约15%氧化铝、氢氧化铝混合物，经输送、预热、悬浮混合脱水、旋风收尘、布袋收尘后通过风机再排入主除尘器，其中旋风收尘的大颗粒喂入焙烧炉P04的中下部继续焙烧，细颗粒通过布袋收尘捕集排出作为其它氧化铝产品外销或其它用途。

Description

一种氧化铝焙烧炉返料装置

技术领域

本发明涉及一种返料装置，具体涉及一种氧化铝焙烧炉返料装置。

背景技术

氧化铝是电解铝生产的主要原料。

针对我国矿石特点，我国氧化铝的生产工艺主要采用的是拜尔法和烧结法以及混联法；在拜尔法中焙烧工序是氧化铝生产必不可少的一个过程，并且是整个氧化铝生产的最后一道工序，该生产过程的主要任务是将来自分解或平盘的带有附着水的氢氧化铝物质在焙烧炉中高温煅烧，脱除附着水和结晶水，从而生成物理化学性质符合电解要求的氧化铝。焙烧生产过程直接关系到氧化铝质量和产量。

我国氧化铝厂，目前使用气态悬浮焙烧炉（GSC）较多。特点：主反应器结构简单，焙烧炉与旋风首层期直接相连，炉内无气体分布板，物料在悬浮状态下数秒内完成焙烧，熏风筒内收下成品立即进入冷却系统。系统阻力较小，焙烧温度通常要求1050℃范围；除流化态输送管道外，改造、脱水预热、焙烧和四级旋风冷却各段均为稀相载流换热，操作工艺简单；焙烧炉干燥段的热发生器，可及时补充因水份波动引起的干燥热态再平衡。

气态悬浮焙烧炉的系统及设备主要包括：氢氧化铝喂料系统、文丘里干燥器、气态悬浮焙烧炉、多级旋风筒冷却器、流化床冷却器、电除尘及返灰系统、输送系统、燃烧系统等。其基本流程是：含水分7%左右的氢氧化铝通过螺旋输送机AO1进入闪速干燥器AO2，在干燥器内干燥了的氢氧化铝由烟气及水蒸汽的气流带入上部预热旋风筒PO1，在PO1中干氢氧化铝和废气进行分离，废气经过电收尘之后排空，干氢氧化铝卸入PO2的上升管，在此与热旋风筒PO3来的850℃-1000℃的热气体汇合，完成预焙烧过程后进入PO2旋风分离，废气用于处理下一批氢氧化铝，分离出来的氧化铝以310℃-350℃的温度进入主焙烧炉PO4。在PO4中氧化铝呈悬浮状态进行焙烧，之后和热气一起进入PO3进行旋风分离，分离下来的氧化铝一次经过冷却旋风筒CO1、CO2、CO3、CO4进行冷却，之后进入流化床用循环冷却水进行冷却，最后冷却至80℃以下进入氧化铝大仓。电收尘器收集下来的氧化铝粉被吹送至CO2旋风筒中，焙烧炉系统由位于电收尘后的ID风机提供动力。

正是由于电收尘器收集下来的氧化铝的返料（15%）被送至到CO2中，使整个焙烧生产工艺技术存在以下缺点：（1）、整个多级旋风筒冷却器的整体系统温降不稳定；（2）、经过PO2进入焙烧炉的氧化铝（85%）进行焙烧，能耗高、产量低；（3）、灼减增大。

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。然而近年来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述求。

如能发明一种工艺简单，投资省，运行费用低，能耗低、系统稳定、产量高的焙烧生产工艺，将是氧化铝企业的福音。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种适合低氮焙烧微粉捕集氧化铝焙烧炉返料装置。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种氧化铝焙烧炉返料工艺，由主除尘器捕捉的干燥后随废气排出的氢氧化铝，经预热后分离，细颗粒随废气排出并由次除尘器捕集，粗颗粒排入焙烧炉焙烧。

上述排入焙烧炉的粗颗粒与焙烧炉的下料，呈多点分布式布料。

上述次除尘器的捕集动力为风机。

上述细颗粒排入次除尘器前降温至200℃以下。

上述预热的能量源于冷却焙烧炉焙烧出的氧化铝时排出的热量。

一种氧化铝焙烧炉返料装置，主除尘器串接于氧化铝焙烧设备中的氢氧化铝原料预热旋风筒PO1的排气口；

分离器PO5的进料口通过料管接主除尘器底部的排出口，排气口接次除尘器，出料口接焙烧炉PO4。

上述次除尘器的入口端设有冷却装置，包括水冷、风冷；冷却温度至200℃以下。

上述次除尘器的排气口通过风机接主除尘器的进气口。

上述分离器PO5的出料口与若干个焙烧炉PO4的进料口成环形接入焙烧炉PO4。

上述料管通过调风阀接冷却旋风筒CO1的排气口，所述冷却旋风筒CO1的排气口接焙烧炉PO4的燃气口，进料口接热旋风筒PO3的排料口，所述热旋风筒PO3的进料口接焙烧炉PO4的出料口。

本发明的有益之处在于：

（1）灼减率低，系统能耗低。原从冷却系统（C03出口）喂入的返料，因返料中80%以上为氢氧化铝，经冷却系统悬浮换热后，该部分物料将进入成品氧化铝中，该部分是影响氧化铝灼减率的主要因素。原系统中，为满足灼减率（＜1%）的要求，通常做法是提高P04主炉温度进而提高冷却系统温度，以满足返料粉料的转化为氧化铝，以降低灼减率。提高P04主炉温度必然导致能耗升高。另原返料系统的运行波动更导致灼减率不稳定。本发明调整返料，避免返料对冷却系统的影响，减低灼减率，同时具有降低能耗的作用。

（2）降低NOx生成。本发明中，将返料（气力输送）经预热空气升温后，物料温度达到350℃范围，经悬浮预热，可将物料氢氧化铝多数结晶水脱除，相当于将该部分物料经历了P02脱除结晶水的过程。如此物料同样进入P04焙烧，首先对P04物料变化无影响，另外由于改善了P04物料下料点数量，由原来的单点下料，变为现在的三点下料，改善了P04内温度场偏流的问题，有利于物料和温度场的均布，抑制P04内高温区，进而降低热力型NOx的生成。

（3）微细粉排出焙烧系统，提高氧化铝品质，利于电解铝。本发明中，电除尘器收集的颗粒经旋风分离后，大颗粒进入回收焙烧系统，而微细颗粒通过布袋除尘捕集，将微细粉排出，减少微细粉在系统的富集，降低因微细粉带来的能耗，有利于降低电除尘器后粉尘排放浓度，提高供给电解铝的氧化铝品质。捕集的微细粉可作为多品种氧化铝外售，提高产品竞争力。

附图说明

图1为本发明的一种氧化铝焙烧炉返料装置的结构示意图。

附图中标记的含义如下：1、电除尘器，2、罗茨风机，3、冷却装置，4、调风阀，5、布袋除尘器，6、风机，7、锁风阀，8、下料管，9、下料管一，10、下料管二，11、料管。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

如附图1所示，现有技术中的氧化铝焙烧设备。其工作流程是：含水分约7%左右的氢氧化铝通过螺旋输送机AO1进入闪速干燥器AO2，在干燥器内干燥了的氢氧化铝由烟气及水蒸汽的气流带入上部预热旋风筒PO1，在PO1中干氢氧化铝和废气进行分离，废气经过电收尘之后排空，干氢氧化铝卸入PO2的上升管，在此与热旋风筒PO3来的850℃-1000℃的热气体汇合，完成预焙烧过程后进入PO2旋风分离，废气用于处理下一批氢氧化铝，分离出来的氧化铝以310℃-350℃的温度进入主焙烧炉PO4。在PO4中氧化铝呈悬浮状态进行焙烧，之后和热气一起进入PO3进行旋风分离，分离下来的氧化铝一次经过冷却旋风筒CO1、CO2、CO3、CO4进行冷却，之后进入流化床用循环冷却水进行冷却，最后冷却至80℃以下进入氧化铝大仓。

本发明的一种氧化铝焙烧炉返料装置，依附但不仅限于上述现有技术中的氧化铝焙烧设备。

本发明的一种氧化铝焙烧炉返料装置，将电除尘器1串接于氧化铝焙烧设备中的氢氧化铝原料预热旋风筒PO1的排气口。

分离器PO5的进料口通过料管11接电除尘器1（主除尘器）底部的排出口，排气口接次除尘器，出料口接焙烧炉PO4。

电除尘器1收集的返料（~15%）从底部的排出口排出，通过料管11排入分离器PO5。返料在排入过程中，与来自冷却旋风筒CO1的热烟气（~650℃）汇合（混合后温度~350℃），完成预热焙烧过程后进入PO5分离器旋风分离，粒径较大的氧化铝从其中一个喂料口进入焙烧炉PO4焙烧，微细氧化铝和废气一同进入布袋除尘器5（次除尘器）然后通过风机6到达PO1分离器出口至电除尘器1进口之间的风道上，风机6的主要作用启动返料系统。

由于整个系统都是在负压状态下运行，而电除尘器1收集下来的返料由罗茨风机2输送处于正压状态，因此为防止返料从热烟气管道中进入冷却旋风筒CO1，在冷却旋风筒CO1的引出口管道上安装高温调风阀4。

分离器P05优选为一个带有内衬的圆柱体，内衬浇注料~250mm，分离器PO5直径设计~φ1100mm，工作时，因分离器PO5中心处负压延伸至出料口，因此在出料口安装锁风阀7，用以避免窜气提高分离效率。

布袋除尘器5的入口端，优选为入口管道处设置冷却装置3，可通过喷水降温或放风降温的方式达到降温的目的，其作用为：分离器PO5排气口排出的烟气要进入布袋除尘器5，而从分离器P05出来的烟气温度比较高~320℃-350℃，为避免高温烟气烧坏滤袋，因此采用冷却装置3温度降至200℃以下。

布袋除尘器5的排气口通过风机6接主除尘器的进气口。排出的废气进电除尘器1，一、可由电除尘器1再一次除尘，收集返料，循环进入本发明的返料装置；二、排出的废气进入现有技术中的氧化铝焙烧设备的尾气处理装置，无需单独设备处理尾气。

分离器PO5的出料口（下料管8）与若干个焙烧炉PO4的进料口（下料管8）成环形接入焙烧炉PO4。

如附图1所示，分离器PO5的下料管8、PO2分离器下料管一9及下料管二10，采用了三点布料的方式，使物料分3个方向进入主焙烧炉P04内，物料颗粒在炉内比较运动均匀，避免物料在一处堆积现场，使整个焙烧炉温度比较均匀，降低了能耗，降低NOx的生成。

本发明的返料装置，物料经过P05按90%效率来算，有返料13.5%的返料进入主焙烧炉，提高了系统稳定性和降低灼减率。且布袋除尘器5所收集的物料为超细多品种氧化铝，该物料提取可以用于医疗、化工行业，提高产品竞争力。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种氧化铝焙烧炉返料装置，其特征在于，主除尘器串接于氧化铝焙烧设备中的氢氧化铝原料预热旋风筒PO1的排气口；

分离器PO5的进料口通过料管接主除尘器底部的排出口，排气口接次除尘器，出料口通过下料管接焙烧炉PO4。

2.根据权利要求1所述的一种氧化铝焙烧炉返料装置，其特征在于，所述次除尘器的入口端设有冷却装置，包括水冷、风冷；冷却温度至200℃以下。

3.根据权利要求1所述的一种氧化铝焙烧炉返料装置，其特征在于，所述下料管与若干个焙烧炉PO4的进料口成环形接入焙烧炉PO4。

4.根据权利要求1所述的一种氧化铝焙烧炉返料装置，其特征在于，所述下料管设有锁风阀。

5.根据权利要求1所述的一种氧化铝焙烧炉返料装置，其特征在于，所述料管接冷却旋风筒CO1的排气口，所述冷却旋风筒CO1的排气口另接焙烧炉PO4的燃气口，进料口接热旋风筒PO3的排料口，所述热旋风筒PO3的进料口接焙烧炉PO4的出料口。

6.根据权利要求5所述的一种氧化铝焙烧炉返料装置，其特征在于，所述料管与冷却旋风筒CO1的排气口之间设有调风阀。

7.根据权利要求1所述的一种氧化铝焙烧炉返料装置，其特征在于，所述次除尘器的排气口接风机。

8.根据权利要求1所述的一种氧化铝焙烧炉返料装置，其特征在于，所述次除尘器的排气口接主除尘器的进气口。