一种制备高温氧化铝粉的相变炉及使用方法技术

本发明专利技术属于高温氧化铝粉生产装置技术领域，具体涉及一种制备高温氧化铝粉的相变炉及使用方法。为解决现有装置中的物料在转化时存在的停留时间不足的问题，本发明专利技术公开了一种制备高温氧化铝粉的相变炉，包括进料口、外壳体、出气管道、溢流口、墙体、炉衬、墙体走料口、风帽、风室、透气分布板，流态化粉料从进料室通过墙体走料口逐渐流至出料室，在出料室中逐渐积累，待出料室的料面高度达到溢流口处时，从溢流口流出，获得高温氧化铝粉产品。加入出料口和流动密封阀后，本发明专利技术的相变炉还可以实现冶金级氧化铝粉的制备，实现一炉多用。本发明专利技术成功实现在相变炉内生成高温氧化铝粉产品，且相变炉与传统回转窑相比节能60%以上，且节省占地，生产及运行更平稳。生产及运行更平稳。生产及运行更平稳。

【技术实现步骤摘要】
一种制备高温氧化铝粉的相变炉及使用方法


[0001]本专利技术属于高温氧化铝粉生产装置
，具体涉及一种制备高温氧化铝粉的相变炉及使用方法。

技术介绍

[0002]高温氧化铝是特种氧化铝的一种重要的产品之一，广泛应用于耐火浇注料、合成耐火原料等领域。生产高温氧化铝粉时，粉状物料需在炉内约停留30~40分钟，完成氧化铝晶型转变，转化率一般为大于90%。进入相变炉的反应温度需1350℃~1400℃。
[0003]传统设备如回转窑，存在能耗高，占地面积大，资金投入大等缺陷，无法满足激烈的市场竞争需求。而现有技术中的其他氧化铝生产装置也难以同时满足连续生产产品和保证物料有足够反应时间的要求，例如中国专利号CN104692432 B的公开的“一种生产α
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氧化铝的流化式停留转化装置及转化方法”，就是因物料停留时间不足，导致转化率低于90%。
[0004]因此，亟需一种制备高温氧化铝粉的相变炉。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种适用于高温氧化铝粉生产的相变炉及使用方法，解决现有装置中的物料在转化时存在的停留时间不足的问题，成功实现在炉内加热温度在1350℃~1400℃的前提下，物料在炉内停留足够长的时间完成晶型转化，得到符合行业标准的转化率大于95%的高品质高温氧化铝粉。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种制备高温氧化铝粉的相变炉，其特征在于，包括进料口、外壳体、出气管道、溢流口、墙体、炉衬、墙体走料口、风帽、风室、透气分布板。
[0007]相变炉内部下端设置透气分布板，多个风帽呈圆拱形分布在相变炉内部底侧，风室设置于相变炉炉体底部，风帽与风室通过穿过外壳体的风管连通，风室连接外部供气管路。外部供气管路将压缩气体供入风室，风室与风帽连通，风帽上设有气孔，空气能够流出气孔在炉内形成一定速度的气流，控制炉内粉料的流态化和流动，供气量的大小可以通过设置在风室处的阀门以及外部供气管路的供气压力等进行调节。风室、风帽和风帽上方的透气分布板，形成了一个整体布料的部分。
[0008]所述外壳体设置夹层，夹层内腔中砌筑炉衬，以提高耐高温能力。相变炉内部设置墙体，墙体顶部与外壳体相连，底部与透气分布板相连，墙体底端设置墙体走料口。墙体把相变炉内部分为进料室和出料室，进料室一侧的炉体顶部设置进料口，出料室一侧的炉体顶部设置出气管道，出料室一侧的炉体上部设置溢流口。
[0009]上述相变炉能满足高温氧化铝粉制备的需求，为了实现“一炉多用”，即实现相变炉能够根据不同生产需求完成生产高温氧化铝粉和冶金级氧化铝粉的切换，除了上述特征外，所述的相变炉还可以包括以下特征：所述相变炉还包括设置于炉体底部的出料口和流动密封阀；所述出料口位于所述
相变炉的进料室一侧，所述进料口的边缘与墙体的进料室侧平齐，这样从进料口进入的粉料在通过松动风实现流态化之后，可以沿着墙体运动并滑落至出料口。在炉体内部透气分布板以下的区域（称之为气室）设置隔板，将气室也分为进料室和出料室两侧，以免从出料口返回炉内的粉料直接进入出料室导致停留时间不足。
[0010]所述流动密封阀内部分成密封腔和出料腔，密封腔顶部设置流动密封阀入口，所述流动密封阀入口与相变炉出料口连通，出料腔设置流动密封阀出口，密封腔和出料腔中间设置可开合的挡板。挡板闭合时，密封腔与出料腔相互分隔，此时适用于进行高温氧化铝粉的生产；挡板打开时，密封腔与出料腔相互连通，此时适用于进行普通冶金级氧化铝粉的生产。
[0011]所述密封腔和出料腔内部底侧设置风帽，所述流动密封阀底部设置风室，密封腔和出料腔内部的风帽和流动密封阀底部的风室通过穿过流动密封阀外壳的风管连通，流动密封阀底部的风室连接外部供气管路。上述密封腔和出料腔内部底侧的风帽、流动密封阀底部的风室和风管，与相变炉内部底侧的风帽、相变炉炉底的风室和相变炉外壳体上的风管的设置方式和供风方法一致，可在流动密封阀内提供使物料呈流态化的气流。
[0012]设置在相变炉和流动密封阀上的风帽、风室和风管能够在相变炉内底侧产生两路供气：一为松动风，风速相对较低，使粉料呈流态化状态，粉体在重力作用下呈向下运动的趋势，会沿着墙体滑落，穿过透气分布板，从出料口进入流动密封阀；二为流化风，流化风的风速较高，可使流动密封阀中的流态化粉料呈流动状态，使物料从出料口返回炉内并在炉内产生流动。松动风和流化风的具体流速与进料速度、物料进料量等因素相关，可根据实际情况进行调整。
[0013]所述的墙体两侧可设置拉筋，拉筋两端与相变炉外壳体焊接牢固，以防止炉墙倒塌，保证墙体在长期运行下稳固平稳。
[0014]所述的相变炉外壳体可为碳钢材质，墙体和外壳体内腔砌筑的炉衬均可采用耐高温浇注料铸成，耐温1400℃以上，例如刚玉浇注料，所述风帽可由陶瓷材料制成，从而保证这些结构在高温状态下稳定运行，同时满足高温氧化铝物料的长期流动。流动密封阀的壳体与内腔可与相变炉采用相同的材质。
[0015]本专利技术的制备高温氧化铝粉的相变炉的使用方法如下：不包括出料口和流动密封阀的相变炉只能进行高温氧化铝粉的制备，制备方法包括以下步骤：将相变炉加热至高温氧化铝粉的生产温度（一般为1350~1400℃），将氢氧化铝粉料从进料口投入相变炉，开启流化风使粉料呈流态化状态流动，流态化粉料从进料室通过墙体走料口逐渐流至出料室，在出料室中逐渐积累，待出料室的料面高度达到溢流口处时，从溢流口流出，获得高温氧化铝粉产品。生产高温氧化铝粉时控制粉料在相变炉内停留时间超过30min。
[0016]对于设置了出料口和流动密封阀的相变炉，则可以根据不同生产需求完成生产高温氧化铝粉和冶金级氧化铝粉的切换，使用方法包括以下步骤：生产冶金级氧化铝粉时：将相变炉加热至冶金级氧化铝粉的生产温度（一般为950~1050℃），打开流动密封阀的挡板，开启相变炉底侧松动风，将氢氧化铝粉料从进料口投入相变炉，流态化粉料沿墙体滑入出料口，进入流动密封阀的密封腔，进而从出料腔的流动密
封阀出口流出，期间粉料不在流动密封阀内停留，生成冶金级氧化铝粉产品。
[0017]生产高温氧化铝粉时的使用方法包括以下步骤：（1）将相变炉加热至高温氧化铝粉的生产温度（一般为1350~1400℃），关闭所述流动密封阀的挡板，将氢氧化铝粉料从进料口投入相变炉，在相变炉内和流动密封阀内开启松动风，流态化粉料沿墙体滑落进入流动密封阀的密封腔，在密封腔内进行积累，这一过程可以保证通入流化风时，炉内已经有足够多的流态化粉料。
[0018]（2）当密封腔内被流态化粉料充满，积累至相变炉出料口时，开启相变炉底侧的流化风，积累的流态化粉料逐渐从出料口进入相变炉进料室，并在流化风的作用下在炉内悬浮流动，流态化粉料在进料室中通过墙体走料口流至出料室，在出料室中逐渐积累，待出料室的料面高度达到溢流口处时，从溢流口流出，获得高温氧化铝粉产品；生产高温氧化铝粉时控制粉料在相变炉内停留时间超过30min。
[0019]上述方法中，生产高温氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备高温氧化铝粉的相变炉，其特征在于，包括进料口、外壳体、出气管道、溢流口、墙体、炉衬、墙体走料口、风帽、风室、透气分布板；所述外壳体设置夹层，夹层内腔砌筑炉衬；所述相变炉内部设置墙体，相变炉内部下端设置透气分布板；多个所述风帽呈圆拱形分布在相变炉内部底侧，所述风室设置于相变炉炉体底部，风帽与风室通过穿过外壳体的风管连通，风室连接外部供气管路；所述墙体顶部与外壳体相连，底部与透气分布板相连，墙体底端设置墙体走料口，所述墙体把相变炉内部分为进料室和出料室，进料室一侧的炉体顶部设置进料口，出料室一侧的炉体顶部设置出气管道，出料室一侧的炉体上部设置溢流口。2.根据权利要求1所述的制备高温氧化铝粉的相变炉，其特征在于，所述相变炉还包括设置于炉体底部的出料口和流动密封阀；所述出料口位于所述相变炉的进料室一侧，所述进料口的边缘与墙体的进料室侧平齐；在炉体内部透气分布板以下的区域设置隔板，将该区域也分为进料室和出料室两侧；所述流动密封阀内部分成密封腔和出料腔，密封腔顶部设置流动密封阀入口，所述流动密封阀入口与相变炉出料口连通，出料腔设置流动密封阀出口，密封腔和出料腔中间设置可开合的挡板，挡板闭合时，密封腔与出料腔相互分隔，挡板打开时，密封腔与出料腔相互连通；所述密封腔和出料腔内部底侧设置风帽，所述流动密封阀底部设置风室，密封腔和出料腔内部的风帽和流动密封阀底部的风室通过穿过流动密封阀外壳的风管连通，流动密封阀底部的风室连接外部供气管路。3.根据权利要求1或2所述的制备高温氧化铝粉的相变炉，其特征在于，所述墙体两侧均设置拉筋，所述拉筋两端焊接在相变炉外壳体上。4.根据权利要求1或2中任一项所述的制备高温氧化铝粉的相变炉，其特征在于，所述的墙体和炉衬均采用耐高温浇注料铸成，耐温1400℃以上；所述风帽由陶瓷材料制成。5.使用权利要求1所述的相变炉制备高温氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：肇巍，程曙光，王新军，邹成，刘鹤群，
申请(专利权)人：沈阳鑫博工业技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：