一种含碱铝硅酸盐料浆烘干及烧成装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种含碱铝硅酸盐料浆烘干及烧成装置，一种氧化铝生产过程中物料的流态化烧成装置，其特征在于所述的烧成装置的结构包括一干燥炉、一烧成炉、气固分离器；干燥炉位于烧成炉上方。本实用新型专利技术的装置雾化后的料浆雾滴与垂直上升的热气流接触进行干燥，循环长大后下落到烧成炉内；进入烧成炉内的物料不断循环烧成，烧成质量较好、具有较高比重的熟料从烧成炉底部出来，成为产品。采用实用新型专利技术雾化料浆、粉状物料与高温烟气充分接触，换热迅速完全，传热效率高、热损耗低。粉状物料在炉内烧结时间短，物料化学反应充分，单位容积产能较高。工艺流程设备简单、运行周期长，维护费用低。粉状物料实现闭路进料、闭路出料，环境粉尘污染轻。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种含碱铝硅酸盐料浆烘干及烧成装置，涉及一种含碱铝硅酸盐料浆的雾化烘干、循环烧成装置，用于氧化铝生产中生料浆、硅渣浆、赤泥浆的烘干、烧成以及铝土矿预焙烧、氢氧化铝焙烧过程。
技术介绍
关于烘干技术，有很多成熟的技术，如雾化烘干、流态化烘干、闪速烘干等等。但是，对于含碱物料的烘干、烧成，目前的工业上还没有成熟的应用技术。如成熟的水泥行业的干法窑外烘干预分解技术，对原料中的碱金属氧化物含量R2O(K2O+0.65Na2O)要求也很苛刻，一般要求小于1.0-1.5％，Cl-含量要求小于0.015-0.023％，SO32-含量要求小于0.8-1.6％，。氧化铝生产则是以碱为循环介质的，如烧结法配料中R2O的含量则大于14％，Cl-一般在0.2％以上，SO32-含量大于2.8％。烧结法生产氧化铝是一个复杂、连续的化工过程，氧化铝熟料是其生产过程中产生的中间产物，氧化铝熟料的烧成工艺技术主要是采用回转窑或其它的高耗能烧结设备来完成的。现有的熟料生产工艺装置，一般均采用回转窑，其设备一般直径在3-5米，长度在60-120米，需要大型减速机和大功率电机带动其回转，其料浆的喷入和烘干介质的流向是逆向的，同时在该设备内，物料从进入设备到离开设备要经过烘干、预热、分解、煅烧四个过程，这四个过程在一个回转窑内完成，这种烘干烧成工艺及设备有很多缺点：一是设备体积非常庞大，占地面积大；二是动力消耗大，有三分之二的动力是用于设备本体的转动；三、能耗高，由于煅烧完的物料需要冷却才能运输进入下一道工序，而堆积状态的小颗粒物体，热交换效果差，需要用大量的冷却水进行冷却，因此热能消耗大，热利用低。四、为了防止窑内的结疤影响物料的烘及物料、烟气的通过，专门设置了刮料器。五、因为是回转设备，因此，其传动系统磨损大，耐火内衬易损坏，设备检修费用高。硅渣是在烧结法氧化铝生产中，铝酸钠溶液脱硅过程中产生的，为了进一步回收硅渣中的氧化铝和氧化钠，硅渣返回前面工序与铝矿石、碳酸钠、石灰-->进行生料配料，再进行熟料烧成，这势必降低铝土矿的配矿质量和增大能源消耗，随着烧结法生产氧化铝工艺技术的发展，以及铝土矿资源的供应紧张，为进一步提高铝土矿的供矿质量和降低能源消耗，硅渣不再返回进行配制生料，这必须为回收硅渣中氧化铝和氧化钠寻找一条经济合理廉价的处理工艺技术。烧结法生产氧化铝工艺产生的废弃物----赤泥。近年来，随着环境保护日益深入开展，赤泥作为一种可再生资源也在不断地开展综合利用研究，其干法烧成烘干技术也是研究方向之一。对于含碱、Cl-、SO32-较高的料浆的雾化烘干、烧成，主要技术难题是结疤问题，造成结疤的原因主要有三个：一是料浆未烘干之前接触到烘干炉器壁，特别是粘性较大的物料更容易在炉壁上结疤；二是烧成过程中因为高温作用，特别是含碱、Cl-、SO32-较高的物料，挥发后，容易在温度较低的炉壁上凝结而产生结疤；三是高温过程中低熔点物料出现的液相，遇到冷的炉壁上易形成结疤。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述已有技术存在不足，提供一种具有热效率高、投资省、占地面积小、适宜于高碱、Cl-、SO32-含量的含碱铝硅酸盐料浆烘干及烧成装置。本技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种含碱铝硅酸盐料浆烘干及烧成装置，其特征在于其装置的结构包括一干燥炉、一烧成炉、气固分离器；且干燥炉位于烧成炉上方；其中干燥炉的结构包括：干燥炉壳体—该壳体为一上端为圆筒状、下端为缩锥形的内衬有耐热层的壳体；排风口—该排风口设于壳体顶盖上；分离粉料回料管口—该回料管口设于筒体壳体侧壁上；雾化喷枪管口—该喷枪管口设于缩锥形壳体侧壁上；干燥物料排出管口—该排出管口位于缩锥形壳体锥底部；其烧成炉的结构包括：烧成炉壳体—该壳体为一上端为圆筒状、下端为缩锥形的内衬有耐热层的壳体；-->烧成粉料排出管口—该排出管口居中设于缩锥形筒体壳体锥底部；热进风管—该热风进风管设于缩锥形筒体壳体锥底部上的烧成粉料排出管口侧壁上；干燥物料后进料口—该进料口设于壳体顶盖上；且该干燥物料后进料口进与干燥器物料排出管法兰联接；其气固分离器为一旋风分离器，分离器的进风管与干燥炉排风口联接，分离器的排粉管与干燥炉侧壁上的分离粉料回料管口联接。本技术的一种氧化铝生产过程中物料的流态化烧成装置，其特征在于所述烧成反应器的壳体的缩锥形壳体内中部设有一向下为扩锥形的、上端为开口的、下边固接在缩锥形壳体内壁上的锥形圈板。本技术的一种含碱铝硅酸盐料浆烘干及烧成装置，可以完成含碱铝硅酸盐料浆雾化烘干和循环烧成的两个步骤，首先将含碱铝硅酸盐料浆雾化，雾化后的料浆雾滴与垂直上升的干燥热气流接触进行干燥；在干燥后形成颗粒中，其重量能克服垂直向上气流浮力的部分颗粒，自然下落到烧成炉内与向上的烧成热气流接触，在悬浮状态下循环烧成长大；当颗粒烧成长大至其重力足以克服向上的烧成热气流的浮力时，烧成的熟料从烧成炉底部排出，进入旋风冷却系统，冷却后的熟料进入下道工序。雾化后的料浆雾滴与垂直上升的热气流接触进行干燥，颗粒小的干燥物料在干燥炉内循环长大，只有长大具有一定粒度的颗粒才能克服垂直向上的气流而下落到烧成炉内；进入烧成炉内的物料不断循环烧成，只有烧成较好、具有较高比重的熟料才能从烧成炉底部出来，进入旋风冷却系统，冷却后的熟料进入下道工序。物料在烘干炉内的循环使烘干炉内沿炉壁形成料幕，有效阻断了未烘干颗粒在炉壁上的结疤，同时，从高温烧成炉来的含碱、Cl-、SO32-烟气，一经进入烘干炉，温度迅速下降，将在炉底部的循环物料上凝结，从而有效防止了其在炉壁上的结疤。在烧成炉底部大量循环的物料不断冲刷，使其底部不易积累较多的液相，同时含有液相的烧成料下落时，和进来的热风进行热交换，使其迅速冷却而不至于造成结疤。本技术的装具有较为明显的技术优势。1、特别适宜于碱金属氧化物含量高，或其它易产生高温挥发份浆液的烘干、烧成。-->2、雾滴或粉状物料与高温烟气充分接触，换热迅速，传热效率高、热损耗低。3、粉状物料在炉内烧结时间短，物料化学反应充分，单位容积产能较高。4、烘干、烧成工艺流程简单，运行周期长，投资省，维护费用低、生产成本低。5、环境粉尘污染轻。本专利技术具有以下技术优势和特点。1、粉状物料悬浮烧结技术。氧化铝生产过程中的粉状物料由烧成炉的顶部进料，在炉内呈高分散状态，高温烟气与粉状物料接触充分，传热效率高，粉状物料化学反应充分；粉状物料在烧成炉内烧成时间短，且烧成质量较好，单位热耗下的粉状烧结物料成品的产能较传统的烧成工艺可提高30％--60％以上。2、粉状物料颗粒粒径容易控制。雾化液滴具有很高的传热面积，与高温烟气间热交换充分。在高温热气流与雾化的作用下，颗粒之间、干燥颗粒与雾化液滴之间不断碰撞、接触，使粉状物料颗粒之间得到吸附和粘结，或粉状料不断被雾滴包裹长大，这对于用户需要得到适宜粒径颗粒的粉状物料烧成产品有较大的技术优势。3、强化炉内粉状物料循环烧成技术高温烟气由悬浮流态烧成炉锥底进入炉内，通过在烧成炉锥底设置了喇叭口形状的缩口装置，高温烟气热气流的流速提高了30％以上，这样向上热气流的动力得到加强，使炉内下落的粉状烧结物料获得一个重新向上的动力，粉状烧结物料在悬浮流态烧成炉的中下部贴近内壁四周形成一个环形向上的料幕，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化铝生产过程中物料的流态化烧成装置，其特征在于所述的烧成装置的结构包括一干燥炉、一烧成炉、气固分离器；且干燥炉位于烧成炉上方；　其中干燥炉的结构包括：　干燥炉壳体－该壳体为一上端为圆筒状、下端为缩锥形的内衬有耐热层的壳体；　排风口－该排风口设于壳体顶盖上；　分离粉料回料管口－该回料管口设于筒体壳体侧壁上；　雾化喷枪管口－该喷枪管口设于缩锥形壳体侧壁上；　干燥物料排出管口－该排出管口位于缩锥形壳体锥底部；　其烧成炉的结构包括：　烧成炉壳体－该壳体为一上端为圆筒状、下端为缩锥形的内衬有耐热层的壳体；　烧成粉料排出管口－该排出管口居中设于缩锥形筒体壳体锥底部；　热进风管－该热风进风管设于缩锥形筒体壳体锥底部上的烧成粉料排出管口侧壁上；　干燥物料后进料口－该进料口设于壳体顶盖上；且该干燥物料后进料口进与干燥器物料排出管法兰联接；　其气固分离器为一旋风分离器，分离器的进风管与干燥炉排风口联接，分离器的排粉管与干燥炉侧壁上的分离粉料回料管口联接。

【技术特征摘要】
1.一种氧化铝生产过程中物料的流态化烧成装置，其特征在于所述的烧成装置的结构包括一干燥炉、一烧成炉、气固分离器；且干燥炉位于烧成炉上方；其中干燥炉的结构包括：干燥炉壳体—该壳体为一上端为圆筒状、下端为缩锥形的内衬有耐热层的壳体；排风口—该排风口设于壳体顶盖上；分离粉料回料管口—该回料管口设于筒体壳体侧壁上；雾化喷枪管口—该喷枪管口设于缩锥形壳体侧壁上；干燥物料排出管口—该排出管口位于缩锥形壳体锥底部；其烧成炉的结构包括：烧成炉壳体—该壳体为一上端为圆筒状、下端为缩锥形的内衬有耐热层的壳体；烧成粉料排出管口...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄东民，王二星，李太昌，程旭，闫禄军，莫进超，邢体义，刘国红，赵东峰，王松林，韩黎明，王涛，李华，栗志林，张立宙，靳古功，胡国清，
申请(专利权)人：中国铝业股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]