一种焙烧系统及生产α-氧化铝的方法技术方案

一种焙烧系统及生产α‑氧化铝的方法，属于氧化铝焙烧系统技术领域。特征在于：所述的焙烧装置包括流化床焙烧炉（14），预热装置与流化床焙烧炉（14）的进料管（35）相连通，冷却装置与流化床焙烧炉（14）的出料管（43）相连通，流化床焙烧炉（14）内设置有停留槽（44），停留槽（44）设置在流化床焙烧炉（14）的进料管（35）和出料管（43）之间，停留槽（44）内沿物料流动方向间隔设置有多个隔板（45），并将停留槽（44）分隔成多个上侧敞口的停留仓，流化床焙烧炉（14）底部的流化风分布装置同时与多个停留仓相连通。本焙烧系统的实现了预期的停留时间目标；本生产α‑氧化铝的方法实现α‑氧化铝转化率在5%~95%范围内可调可控。

A roasting system and method of producing \u03b1 - alumina

【技术实现步骤摘要】
一种焙烧系统及生产α-氧化铝的方法
一种焙烧系统及生产α-氧化铝的方法，属于氧化铝焙烧系统

技术介绍
氢氧化铝的焙烧过程是氧化铝生产过程中的最后一道工序，是决定氧化铝的产量、质量和生产过程能耗及污染物排放的重要环节。目前我国氢氧化铝焙烧技术广泛采用丹麦史密斯公司的气态悬浮焙烧技术。在气态悬浮焙烧炉内，天然气或煤气与预热到700~1000℃空气燃烧产生高温烟气，高温烟气加热氢氧化铝物料，使其完成脱水和部分晶相转变的过程，生成氧化铝，氧化铝经过多级的冷却最终成为合格的氧化铝产品。气态悬浮焙烧技术具有产能高、启停方便、产品质量好等优势。氢氧化铝的焙烧工艺经历了传统回转窑工艺，改进回转窑工艺和流态化焙烧工艺三个发展阶段。流态化焙烧工艺与回转窑相比有明显优势：热效率高、热耗低；产品质量好；投资少；设备简单、寿命长、维修费用低；对环境污染低。流态化装置在氧化铝生产中迅速得到广泛应用。随着非冶金用途氧化铝产品的市场容量扩大，针对特定要求氧化铝产品的需求量也逐年增加，对于α-氧化铝转化率在40~70%的特定产品，采用目前的循环流化床焙烧炉或者气态悬浮焙烧炉这两种流态化焙烧炉均无法实现生产目标，亟需有新的装置专利技术才能满足产品需求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够精确控制停留时间，以保证特定产品转化率的焙烧系统及生产α-氧化铝的方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：该焙烧系统，包括依次相连的预热装置、焙烧装置以及冷却装置，其特征在于：所述的焙烧装置包括流化床焙烧炉，预热装置与流化床焙烧炉的进料管相连通，冷却装置与流化床焙烧炉的出料管相连通，流化床焙烧炉内设置有停留槽，停留槽设置在流化床焙烧炉的进料管和出料管之间，停留槽内沿物料流动方向间隔设置有多个隔板，并将停留槽分隔成多个上侧敞口的停留仓，流化床焙烧炉底部的流化风分布装置同时与多个停留仓相连通。优选的，每个所述的停留仓的底部均间隔设置有多个风帽，每个风帽均与流化风分布装置相连通。优选的，所述的焙烧装置还包括加热炉，加热炉的输入口与预热装置相连通，加热炉的输出口与进料管相连通。优选的，所述的预热装置包括一级预热器和二级预热器，一级预热器的出料口与二级预热器的进料口相连通，二级预热器的出料口与流化床焙烧炉的进料管相连通，二级预热器的进气口与流化床焙烧炉的出风筒相连通，二级预热器的出气口与一级预热器的进气口相连通。优选的，所述的冷却装置包括串联设置的风冷装置和水冷装置，流化床焙烧炉的出料管与风冷装置相连通，水冷装置上连接有物料输出管。优选的，所述的风冷装置包括风冷却器，风冷却器串联设置有多级，风冷却器连接有冷却器风机。优选的，所述的水冷装置为流化床冷却器，流化床冷却器内设置有换热盘管，换热盘管的进水口连接有循环水泵。优选的，所述的流化床焙烧炉的出料管在高度方向上间隔设置有两根。一种利用上述焙烧系统来生产α-氧化铝的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1）称量好的物料氢氧化铝送入预热装置内完成物理水的脱除，然后升温至650~750℃，并部分脱除结晶水；步骤2）预热后的物料进入到流化床焙烧炉内焙烧，焙烧温度为1150~1250℃，焙烧时间为1.5~2h；步骤3）焙烧后的物料经冷却装置内冷却，得到α-氧化铝。优选的，步骤2）中所述的预热后的物料送入加热炉内，并在加热炉内悬浮状态经过10~20s加热到1200~1300℃，然后再将物料送入流化床焙烧炉内。与现有技术相比，本专利技术所具有的有益效果是：1、本焙烧系统的预热装置能够对物料预热，焙烧装置能够使物料快速到达焙烧的温度，冷却装置能够对焙烧后的物料冷却，从而生产出合格产品，停留槽内通过隔板分隔成多个停留仓，物料在停留槽内部以分仓溢流方式进行逐仓前进，从而实现预期的停留时间目标，可以用于α-氧化铝转化率可控的焙烧系统，实现α-氧化铝转化率在5%~95%范围内可调可控，通过针对性系统设计可以适用于杂质少无熔融态出现的粉体焙烧行业。2、每个停留仓底部均设置有多个风帽，使每个停留仓内的物料均处于动态流动状态，使物料以溢流的方式流至下一停留仓内，保证了物料焙烧均匀。3、加热炉能够使物料快速升温至指定温度，流化床焙烧炉能够对升温后的物料进行长时间的保温焙烧，产品的转化率高，且转化稳定。4、通过两级的预热器，使物料在预热器内升温并部分脱除结晶水。5、通过风冷却装置和水冷却装置实现对物料的逐步冷却，避免物料冷却过程中发晶相转变。6、通过设置多根高度不同的出料管，实现物料停留时间分段控制的目标，扩大设备的适用范围。7、本生产α-氧化铝的方法采用热效率最高的流态化焙烧技术，实现产品指标控制需要的焙烧温度和晶型转化时间可控可调的目的，从而实现投资最省、效率最高、指标可调可控的目标，实现α-氧化铝转化率在5%~95%范围内可调可控，通过针对性系统设计可以适用于杂质少无熔融态出现的粉体焙烧行业。8、物料在加热炉内迅速加热至1200~1300℃，能够避免生产的α-氧化铝纯度低的问题，进一步提高了α-氧化铝的转化率。附图说明图1为焙烧系统的结构示意图。图2为流化床焙烧炉的主视示意图。图3为图2中A-A方向的剖视示意图。图4为停留槽的主视剖视示意图。图中：1、皮带秤2、喂料机3、干燥器4、干燥器分离器5、旋风除尘器6、布袋除尘器7、排风机8、烟囱9、一级预热器10、二级预热器11、加热炉分离器12、加热炉13、焙烧炉分离器14、流化床焙烧炉15、四级风冷却器16、三级风冷却器17、二级风冷却器18、一级风冷却器19、风冷却器除尘器20、流化床冷却器除尘器21、流化床冷却器22、循环水泵23、流化床冷却器风机24、风冷却器风机25、焙烧炉流化风机26、加压风机27、分离器卸料阀28、焙烧炉卸料阀29、风箱30、物料输出管31、进水管32、回水管33、出风筒34、焙烧炉主体35、进料管36、弹簧吊架37、风帽38、布风管39、人孔40、燃气喷枪41、温度探头42、压力探头43、出料管44、停留槽45、隔板。具体实施方式图1~4是本专利技术的最佳实施例，下面结合附图1~4对本专利技术做进一步说明。一种焙烧系统，包括依次相连的预热装置、焙烧装置以及冷却装置，焙烧装置包括流化床焙烧炉14，预热装置与流化床焙烧炉14的进料管35相连通，冷却装置与流化床焙烧炉14的出料管43相连通，流化床焙烧炉14内设置有停留槽44，停留槽44设置在流化床焙烧炉14的进料管35和出料管43之间，停留槽44内沿物料流动方向间隔设置有多个隔板45，并将停留槽44分隔成多个上侧敞口的停留仓，流化床焙烧炉14底部的流化风分布装置同时与多个停留仓相连通。本焙烧系统的预热装置能够对物料预热，焙烧装置能够使物料快速到达焙烧的温度，冷却装置能够对焙烧后的物料冷却，从而生产出合格产品，停留槽44内通过隔板45分隔成多个停留仓，物料在停留槽44内部以分仓溢流方式进行逐仓前进，从而实现预期的停留时间目标，可以用于α-氧化铝转化率可控的焙烧系统，实现α-氧化铝转化率在5%~95%范围内可调可控，通过针对性系统设计可以适用于杂质少无熔融态出现的粉体焙烧行业。下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明，然而熟悉本领域的人们应当了解，在这里结合附图给出的详细说明是为了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焙烧系统，包括依次相连的预热装置、焙烧装置以及冷却装置，其特征在于：所述的焙烧装置包括流化床焙烧炉（14），预热装置与流化床焙烧炉（14）的进料管（35）相连通，冷却装置与流化床焙烧炉（14）的出料管（43）相连通，流化床焙烧炉（14）内设置有停留槽（44），停留槽（44）设置在流化床焙烧炉（14）的进料管（35）和出料管（43）之间，停留槽（44）内沿物料流动方向间隔设置有多个隔板（45），并将停留槽（44）分隔成多个上侧敞口的停留仓，流化床焙烧炉（14）底部的流化风分布装置同时与多个停留仓相连通。

【技术特征摘要】
1.一种焙烧系统，包括依次相连的预热装置、焙烧装置以及冷却装置，其特征在于：所述的焙烧装置包括流化床焙烧炉（14），预热装置与流化床焙烧炉（14）的进料管（35）相连通，冷却装置与流化床焙烧炉（14）的出料管（43）相连通，流化床焙烧炉（14）内设置有停留槽（44），停留槽（44）设置在流化床焙烧炉（14）的进料管（35）和出料管（43）之间，停留槽（44）内沿物料流动方向间隔设置有多个隔板（45），并将停留槽（44）分隔成多个上侧敞口的停留仓，流化床焙烧炉（14）底部的流化风分布装置同时与多个停留仓相连通。2.根据权利要求1所述的焙烧系统，其特征在于：每个所述的停留仓的底部均间隔设置有多个风帽（14），每个风帽（14）均与流化风分布装置相连通。3.根据权利要求1所述的焙烧系统，其特征在于：所述的焙烧装置还包括加热炉（12），加热炉（12）的输入口与预热装置相连通，加热炉（12）的输出口与进料管（35）相连通。4.根据权利要求1所述的焙烧系统，其特征在于：所述的预热装置包括一级预热器（9）和二级预热器（10），一级预热器（9）的出料口与二级预热器（10）的进料口相连通，二级预热器（10）的出料口与流化床焙烧炉（14）的进料管（35）相连通，二级预热器（10）的进气口与流化床焙烧炉（14）的出风筒（33）相连通，二级预热器（10）的出气口与一级预热器（9）的进气口相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱庆山，王志，张浩，谢朝晖，韩宁，仰苏，马家莹，于村，巩天敏，王国昌，孟祥超，杜若飞，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，中铝山东工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11