一种降低冶金级氧化铝中α‑氧化铝含量的装置制造方法及图纸

一种降低冶金级氧化铝中α‑氧化铝含量的装置，属于冶金技术领域；降低冶金级氧化铝中α‑氧化铝含量的装置包括燃烧炉、焙烧炉、分离器、预热器和冷却器；采用降低冶金级氧化铝中α‑氧化铝含量的装置降低α‑氧化铝含量方法包括以下步骤：(1)燃烧；(2)预热；(3)焙烧；(4)分离；(5)冷却。本实用新型专利技术的降低冶金级氧化铝中α‑氧化铝含量的装置及方法，可大大降低冶金级氧化铝中α‑氧化铝的含量；增加冶金级氧化铝的比表面积和分散度，增强氟化氢的吸附能力，改善环境；提高冶金级氧化铝的溶解性能，缩短其溶解时间；减少结壳挂壁或在电解槽底沉淀，降低劳动强度；提高电流效率，减少电解铝直流电耗。

A device for reducing the content of alpha alumina in metallurgical grade alumina

A device for reducing the content of alpha alumina metallurgical grade alumina, which belongs to the technical field of metallurgy; reduce the content of alpha alumina device of metallurgical grade alumina in the combustion furnace, baking furnace, separator, preheater and cooler; by decreasing the content of alpha alumina device of metallurgical grade alumina in the method of reducing alpha alumina content including the following steps: (1) (2) combustion; preheating; roasting; (3) (4); (5) cooling. Apparatus and method for reducing the content of alpha alumina metallurgical grade alumina in the utility model, can greatly reduce the content of metallurgical grade alumina alpha alumina; increase of metallurgical grade alumina surface area and dispersion, adsorption ability, improve the environment of hydrogen fluoride; provided high solubility of metallurgical grade alumina, shorten the the dissolution time; reduce the crust wall or in the bottom of the electrolysis bath precipitation, reduce the labor intensity; improve current efficiency, reduce the DC power consumption of electrolytic aluminum.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于冶金
，特别涉及一种降低冶金级氧化铝中α-氧化铝含量的装置。
技术介绍
世界上90％以上的冶金级氧化铝用于电解原铝，冶金级氧化铝是指具有比表面积大、分散度高的γ型氧化铝，其中含有质量比为5％～20％α型氧化铝，平均含量为12％左右。2015年，我国氧化铝产量5865万吨，电解铝产量为3141万吨。α型氧化铝是氢氧化铝在焙烧过程中，遇到1300℃以上燃烧火焰外焰转化而来。α型氧化铝结晶完善，熔点高，比表面积减少，因此，在电解时，溶解性能差，溶解时间长；对氟化氢的吸附能力差，影响环境；容易结壳挂壁或在电解槽底沉淀，处理这些结壳或沉淀，劳动强度大；降低电流效率。因此，控制冶金级氧化铝中α-氧化铝含量，对铝电解槽的操作和企业经济效益至关重要。现有的氢氧化铝焙烧炉装置，由于燃烧器喷嘴安装在焙烧炉底部，γ型氧化铝会接触到高温火焰外焰(1300℃以上)转化为α型氧化铝，有的生产商生产的冶金级氧化铝中的α型氧化铝含量到达30％以上。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服利用现有氢氧化铝焙烧技术，生产的冶金级氧化铝中α型氧化铝含量高的不足，提供一种降低冶金级氧化铝中α-氧化铝含量的装置，解决氧化铝在电解过程中，溶解时间长、对氟化氢的吸附能力差、结壳挂壁或槽底沉淀等问题，提高电流效率和企业经济效益。本技术的降低冶金级氧化铝中α-氧化铝含量的装置，包括燃烧炉、焙烧炉、分离器、预热器和冷却器；其中，燃烧炉的第一进气口分别接通气体燃料和一次空气，燃烧炉的第二进气口与冷却器的出气口相连接，燃烧炉的出气口与焙烧炉的进气口相连接；焙烧炉的进气口与冷却器的出气口相连接，焙烧炉出料口与分离器进料口连接，焙烧炉的进料口与预热器的出料口相连接；分离器的出料口与冷却器进料口连接，分离器的出气口与预热器进气口相连接；预热器的进料口连通氢氧化铝湿料，含尘废气通过预热器的出气口排出；冷却器的进气口接通二次空气，冶金级氧化铝通过冷却器的出料口排出。所述的燃烧炉，包括一次风机、燃烧器和点火燃烧器，各部件之间通过载流管道相连；所述燃烧器设置4～16个喷嘴，各个喷嘴沿燃烧炉内壁周向一层或双层交错均匀布置；所述的预热器由第1级预热器和第2级预热器串联组成，第1级预热器的进料口连通氢氧化铝湿料；所述冷却器由3～5级悬浮冷却器串联组成，最末一级的悬浮冷却器进气口接通二次空气。所述的一次空气和二次空气均来源于自然界中空气。采用降低冶金级氧化铝中α-氧化铝含量的装置，进行降低冶金级氧化铝中α-氧化铝含量的方法，包括以下步骤：步骤1，燃烧：启动点火燃烧器，同时将气体燃料与一次空气喷入燃烧炉内，点火燃烧；步骤2，预热：将氢氧化铝湿料喂入预热器内，预热到340℃～400℃后，生成预热物料和水蒸气；步骤3，焙烧：预热物料进入焙烧炉内，在焙烧温度为1000℃～1100℃下，焙烧2s～10s，生成焙烧物料和气体；步骤4，分离：焙烧物料和气体进入分离器，进行分离；经分离器分离后，焙烧物料进入冷却器；气体进入预热器，与氢氧化铝湿料进行换热后，与步骤2中生成的水蒸气形成含尘废气，经预热器的出气口排出；步骤5，冷却：焙烧物料与冷却器中的二次空气换热后，形成冶金级氧化铝和预热空气。所述的步骤1中，气体燃料优先选择气化炉煤气；一次空气占一次空气及二次空气总体积比的5％～12％；所述的步骤2中，氢氧化铝湿料是指附着水质量含量≤10％的氢氧化铝；所述的步骤2中，预热的目的是为了脱除氢氧化铝湿料的附着水和大部分结晶水；所述的步骤2中，形成的预热物料为Al2O3·xH2O，其中0≤x≤1；所述的步骤3中，焙烧的目的是为了脱出Al2O3·xH2O中剩余的结晶水，并完成氧化铝晶型由η型、χ型、κ型等向γ型晶型的转化；所述的步骤3中，生成焙烧物料的温度为1000℃～1100℃，气体的温度为1000℃～1100℃；所述的步骤4中，形成的含尘废气温度为140℃～160℃，经净化处理后排空；所述的步骤5中，二次空气与焙烧物料在冷却器中逐级逆流换热后，形成预热空气，起到回收焙烧物料余热和冷却焙烧物料的作用；所述的步骤5中，形成的冶金级氧化铝的温度≤环境温度+50℃；按质量百分比，冶金级氧化铝中α-氧化铝含量为1.2％～3.5％、灼减为0.5％～0.9％；所述的步骤5中，形成的预热空气温度为650℃～750℃；预热空气的一部分作为燃烧炉的助燃风，通入燃烧炉中；另一部分作为焙烧炉的调配风，通入焙烧炉中，以确保进入焙烧炉的热源温度不超过1100℃；按体积比，助燃风：调配风＝(88～95)：(5～12)；所述的焙烧炉的热源由燃烧炉的燃烧产物和调配风提供。本技术的有益效果：1.可大大降低冶金级氧化铝中α-氧化铝的含量，从质量百分比高达20％降至1.2％～3.5％；2.增加冶金级氧化铝的比表面积和分散度，增强氟化氢的吸附能力，改善环境；3.提高冶金级氧化铝的溶解性能，缩短其溶解时间；减少结壳挂壁或在电解槽底沉淀，降低劳动强度；4.提高电流效率，减少电解铝直流电耗。附图说明图1为本技术实施例中的降低冶金级氧化铝中α-氧化铝含量的装置的工艺流程示意图。其中，1-燃烧炉，2-焙烧炉，3-分离器，4-预热器，5-冷却器；A-氢氧化铝湿料，B1-一次空气，B2-气体燃料，C-二次空气，D-预热空气，D1-助燃风，D2-调配风；E-含尘废气；F-冶金级氧化铝；具体实施方式下面结合实施例对本技术作进一步的详细说明。本技术实施例的降低冶金级氧化铝中α-氧化铝含量的装置的工艺流程示意图如图1所示。本实施例中装置的主要设备：燃烧炉1：φ3000×4800mm，发热值q＝2.85GJ/h，一次空气B1的流量Q1＝2600～6240Nm3/h；焙烧炉2：φ6400×21500mm；分离器3：φ6600×15000mm；预热器4：φ5400×12300mm，含尘废气量为185000Nm3/h，含尘废气温度为155℃，出料口出料温度300℃～400℃；冷却器5：二次空气C的流量Q2＝52000Nm3/h，进入冷却器5的焙烧物料温度为1000℃～1100℃，从冷却器5出料口得到的冶金级氧化铝F的温度：环境温度+50℃；进入冷却器5的二次空气C的温度：25℃，从冷却器5出气口得到的预热空气D温度为650℃～750℃；上述设备组成的装置，日产冶金级氧化铝1850t。实施例1本实施例的降低冶金级氧化铝中α-氧化铝含量的装置，包括燃烧炉1、焙烧炉2、分离器3、预热器4和冷却器5；其中，燃烧炉1的第一进气口分别接通气体燃料B2和一次空气B1，燃烧炉1的第二进气口与冷却器5的出气口相连接，燃烧炉1的出气口与焙烧炉2的进气口相连接；焙烧炉2的进气口与冷却器5的出气口相连接，焙烧炉2出料口与分离器3进料口连接，焙烧炉2的进料口与预热器4的出料口相连接；分离器3的出料口与冷却器5进料口连接，分离器3的出气口与预热器4进气口相连接；预热器4的进料口连通氢氧化铝湿料A，含尘废气E通过预热器4的出气口排出；冷却器5的进气口接通二次空气C，冶金级氧化铝F通过冷却器5的出料口排出。所述的燃烧炉1，包括一次风机、燃烧器和点火燃烧器，各部件之间通过载流管道相连；所述燃烧器设置12个喷嘴，各个喷嘴沿燃烧炉内壁周向双层交本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低冶金级氧化铝中α‑氧化铝含量的装置，其特征在于：包括燃烧炉、焙烧炉、分离器、预热器和冷却器；其中，燃烧炉的第一进气口分别接通气体燃料和一次空气，燃烧炉的第二进气口与冷却器的出气口相连接，燃烧炉的出气口与焙烧炉的进气口相连接；焙烧炉的进气口与冷却器的出气口相连接，焙烧炉出料口与分离器进料口连接，焙烧炉的进料口与预热器的出料口相连接；分离器的出料口与冷却器进料口连接，分离器的出气口与预热器进气口相连接；预热器的进料口连通氢氧化铝湿料，含尘废气通过预热器的出气口排出；冷却器的进气口接通二次空气，冶金级氧化铝通过冷却器的出料口排出。

【技术特征摘要】
1.一种降低冶金级氧化铝中α-氧化铝含量的装置，其特征在于：包括燃烧炉、焙烧炉、分离器、预热器和冷却器；其中，燃烧炉的第一进气口分别接通气体燃料和一次空气，燃烧炉的第二进气口与冷却器的出气口相连接，燃烧炉的出气口与焙烧炉的进气口相连接；焙烧炉的进气口与冷却器的出气口相连接，焙烧炉出料口与分离器进料口连接，焙烧炉的进料口与预热器的出料口相连接；分离器的出料口与冷却器进料口连接，分离器的出气口与预热器进气口相连接；预热器的进料口连通氢氧化铝湿料，含尘废气通过预热器的出气口排出；冷却器的进气口接通二次空气，冶金级氧化铝通过冷却器的出料口排出。2.根据权利要求1所述的降低冶金级氧化铝中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新军，马平，刘鹤群，郭建强，
申请(专利权)人：沈阳鑫博工业技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21