氧化铝熟料的制备方法及其制备系统技术方案

本发明专利技术涉及氧化铝领域，具体涉及氧化铝熟料的制备方法及其制备系统。该氧化铝熟料的制备方法包括：将氧化铝生料浆通过单级离心泵从生料浆合格槽送至双流体雾化喷枪中，在所述双流体雾化喷枪提供的压缩空气作用下将氧化铝生料浆喷至回转窑中以与热气流进行逆流热交换，从而制得氧化铝熟料；其中，所述单级离心泵的泵出口压力为0.5MPa以下。本发明专利技术的方法通过采用将双流体雾化喷枪配合单级离心泵的方式，不仅能够保证更好的雾化效果，而且设备损耗小，成本低。

Preparation method and preparation system of alumina clinker

The invention relates to the field of alumina, in particular to a method for preparing alumina clinker and a preparation system thereof. The preparation method of the alumina clinker includes: sending the raw alumina slurry from the slurry qualified tank through a single-stage centrifugal pump into a two-fluid atomizing spray gun, and spraying the raw alumina slurry into a rotary kiln under the action of compressed air provided by the two-fluid atomizing spray gun for countercurrent heat exchange with the hot air flow, thereby producing alumina. Clinker, wherein the pump outlet pressure of the single stage centrifugal pump is below 0.5MPa. The method of the invention not only ensures better atomization effect, but also has small equipment loss and low cost by adopting the method of matching a two-fluid atomization spray gun with a single-stage centrifugal pump.

【技术实现步骤摘要】
氧化铝熟料的制备方法及其制备系统
本专利技术涉及氧化铝领域，具体涉及氧化铝熟料的制备方法及其制备系统。
技术介绍
氧化铝生料浆配制和熟料烧结是烧结法生产氧化铝过程中的核心，而氧化铝生料浆的喂料系统是连接两个工序的关键。由于生料浆喂料雾化需要不低于2.0MPa的雾化压力，因此，目前国内外生料浆的输送采用的方式有隔膜泵、油隔泵、多级串联离心泵，隔膜泵价格昂贵，单台达到300-500万元；油隔泵不仅价格昂贵，且其油易被生料浆带走导致运行成本极高；多级串联离心泵虽然投资低，但叶轮、泵壳极易损坏，机封等备件寿命不足一个月，且料浆压力偏低，雾化效果差，严重影响回转窑的烧成能耗，而且还会导致停窑。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有的氧化铝生料浆的喂料系统存在的成本高、设备消耗大的缺陷，提供了一种成本较低且设备消耗较小的氧化铝熟料的制备方法及其制备系统。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种氧化铝熟料的制备方法，该方法包括：将氧化铝生料浆通过单级离心泵从生料浆合格槽送至双流体雾化喷枪中，在所述双流体雾化喷枪提供的压缩空气作用下将氧化铝生料浆喷至回转窑中以与热气流进行逆流热交换，从而制得氧化铝熟料；其中，所述单级离心泵的泵出口压力为0.5MPa以下。本专利技术第二方面提供一种氧化铝熟料的制备系统，该系统包括：依次串联的生料浆合格槽、单级离心泵、双流体雾化喷枪和回转窑；其中，所述单级离心泵用于从所述生料浆合格槽中抽提氧化铝生料浆并泵送至所述双流体雾化喷枪；所述双流体雾化喷枪用于提供压缩空气以将所述氧化铝生料浆喷至回转窑中从而与回转窑提供的热气流进行逆流热交换。本专利技术的方法通过采用将双流体雾化喷枪配合单级离心泵的方式，不仅能够保证更好的雾化效果，而且设备损耗小，成本低。附图说明图1是根据本专利技术的一种优选的实施方式的氧化铝熟料的制备系统。图2是根据本专利技术的一种优选的实施方式的双流体雾化喷枪结构示意图。附图标记说明1：生料浆合格槽；2：单级离心泵；3：双流体雾化喷枪；4：喷嘴；5：回转窑；2’：压缩空气进口。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术第一方面提供一种氧化铝熟料的制备方法，该方法包括：将氧化铝生料浆通过单级离心泵从生料浆合格槽送至双流体雾化喷枪中，在所述双流体雾化喷枪提供的压缩空气作用下将氧化铝生料浆喷至回转窑中以与热气流进行逆流热交换，从而制得氧化铝熟料；其中，所述单级离心泵的泵出口压力为0.5MPa以下。本专利技术的第二方面提供一种氧化铝熟料的制备系统，该系统包括：依次串联的生料浆合格槽1、单级离心泵2、双流体雾化喷枪3和回转窑5；其中，所述单级离心泵2用于从所述生料浆合格槽1中抽提氧化铝生料浆并泵送至所述双流体雾化喷枪3；所述双流体雾化喷枪3用于提供压缩空气以将所述氧化铝生料浆喷至回转窑5中从而与回转窑5提供的热气流进行逆流热交换。以下将对本专利技术的氧化铝熟料的制备方法和氧化铝熟料的制备系统进行嵌套描述，但是应当理解的是，本专利技术的制备方法和制备系统既可以配套使用，也可以彼此独立地存在，本专利技术对此并无特别的限定。根据本专利技术，本专利技术的方法通过将双流体雾化喷枪结合单级离心泵的方式，能够降低单级离心泵的泵送压力，降低本领域通常对于生料浆泵送至回转窑中的泵性能的要求。其中，本专利技术中的单级离心泵的泵出口压力仅需要设置为0.5MPa以下，优选为0.2-0.5MPa，更优选为0.3-0.4MPa。根据本专利技术，所述氧化铝生料浆是指氧化铝行业所需的一种中间用料，是由石灰石、碳酸钠溶液、铝土矿(或粉煤灰、赤泥)等制备的一种浆液。通常情况下，所述氧化铝生料浆主要含有氧化铝、氧化硅、氧化钙、氧化铁、碳酸钠、氢氧化钠和水。通常经过生料浆合格槽匀化后的氧化铝生料浆含水量和温度都已达到指标要求，通常水的含量例如可以为39-45重量％(优选为39-43重量％)，温度为50-70℃(优选为55-60℃)。除此外，所述氧化铝生料浆含有的氧化铝的含量例如可以为10-15重量％，氧化硅的含量例如可以为6-8重量％，氧化钙的含量例如可以为6-8重量％，氧化铁的含量例如可以为0.2-0.5重量％，氧化钛的含量例如可以为0.2-0.7重量％，以Na2O计的钠盐(例如为碳酸钠、氢氧化钠等)的含量例如可以为15-20重量％。该氧化铝生料浆中的固体颗粒的粒度最好控制在50-100μm范围内，特别是粒度大于120μm的固体颗粒不要超过14重量％。根据本专利技术，所述生料浆在生料浆合格槽中进行匀化，本专利技术对该匀化过程并无特别的限定，例如可以在搅拌条件下进行所述匀化。优选情况下，所述匀化的条件包括：搅拌速度为26-72rpm，停留时间为3-24h。根据本专利技术，如图1所示的，所述单级离心泵2将从生料浆合格槽1中将匀化后的氧化铝生料浆抽提出来，送至双流体雾化喷枪3中，并最终喷至回转窑5中。所述单级离心泵2优选具有20m以上的扬程，更优选扬程为30-100m，更优选为40-50m。该单级离心泵2的过流部件通常采用的是耐磨蚀部件，其材质最好采用Cr26级别以上的钢材，这样可以增加单级离心泵2的使用寿命。其中，双流体雾化喷枪3将提供压缩空气来推动氧化铝生料浆并从喷嘴4喷出雾化，便于与回转窑5中的热气流逆流换热。优选情况下，所述双流体雾化喷枪提供的压缩空气的压力为0.5MPa以上，优选为0.6-0.8MPa。本专利技术的方法在配合单级离心泵2和双流体雾化喷枪3的情况下，可以获得足以将氧化铝生料浆雾化的动力。优选地，相对于1m3的氧化铝生料浆，所述压缩空气的用量为10-45m3。其中，对于双流体雾化喷枪3的设置，本专利技术的专利技术人进行了优化。如图2所示的，所述双流体雾化喷枪3可设置多个压缩空气进口2’，并且这些压缩空气进口2’优选在双流体雾化喷枪3的不同横截面上均匀地分布。例如，图2所示的优选的实施方式中，所述双流体雾化喷枪3中在360度平面上布置有3个压缩空气进口2’，且相邻压缩空气进口2’呈120度夹角布置(图2的左上角给出了从入口至下一级部分压缩空气进口之间的横断面透视图)。优选地，所述双流体雾化喷枪3中的压缩空气进口2’设置为至少3级，例如图2所示的，所述双流体雾化喷枪3中的压缩空气进口2’设置为3级，即在双流体雾化喷枪3的轴向方向上有3个横截面平面上都设置有压缩空气进口2’。为了能够促进压缩空气对氧化铝生料浆的推动，降低对双流体雾化喷枪3本身的冲击，优选地，所述压缩空气进口2’与所述双流体雾化喷枪3的中心通道呈60度角。通常，回转窑中的热气流是煤、柴油等燃料燃烧后产生的热气流，即将燃料燃烧后产生的高温燃烧气。通常，该热气流的温度为1200-1300℃。由于本专利技术的方法具有优良的雾化效果，因此本专利技术的方法的能耗更低，燃料的消耗量更低。优选地，每制得1吨氧化铝熟料，该煤的用量(燃料的用量换算为标准煤用量)为150-170kgce。其中，通常所述氧化铝生料浆从回转窑5的尾部喷入，而热气流从头部通入，这样便可实现逆流热交换；窑尾处的热气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化铝熟料的制备方法，其特征在于，该方法包括：将氧化铝生料浆通过单级离心泵从生料浆合格槽送至双流体雾化喷枪中，在所述双流体雾化喷枪提供的压缩空气作用下将氧化铝生料浆喷至回转窑中以与热气流进行逆流热交换，从而制得氧化铝熟料；其中，所述单级离心泵的泵出口压力为0.5MPa以下。

【技术特征摘要】
1.一种氧化铝熟料的制备方法，其特征在于，该方法包括：将氧化铝生料浆通过单级离心泵从生料浆合格槽送至双流体雾化喷枪中，在所述双流体雾化喷枪提供的压缩空气作用下将氧化铝生料浆喷至回转窑中以与热气流进行逆流热交换，从而制得氧化铝熟料；其中，所述单级离心泵的泵出口压力为0.5MPa以下。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述单级离心泵的泵出口压力为0.2-0.5MPa，优选为0.3-0.4MPa。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述双流体雾化喷枪提供的压缩空气的压力为0.5MPa以上，优选为0.6-0.8MPa。4.根据权利要求1或3所述的方法，其中，相对于1m3的氧化铝生料浆，所述压缩空气的用量为10-45m3。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述双流体雾化喷枪中在360度平面上布置有3个压缩空气进口，且相邻压缩空气进口呈120度夹角布置。6.根据权利要求1或5所述的方法，其中，所述双流体雾化喷枪中的压缩空气进口与所述双流体雾化喷枪的中心通道...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫学良，崔鑫，常彬杰，肖永丰，孙琦，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11