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氧化铝的焙烧技术与节能
作者：姚月航
来源：《中国科技博览》2014年第12期
[摘要] 本文阐述了氧化铝的焙烧技术一般工艺，并进一步探讨节能方面的内容，对氧化铝的焙烧工艺进行一般性阐述，有着一定的设计和生产方面的指导意义。
[关键词] 回转窑气体悬浮焙烧炉附水结晶水
中图分类号： F407. 3 文献标识码： A 文章编号：
1、概述
生产氧化铝的最后一道工序是除去氢氧化铝附水和结晶水，随着电解铝对氧化铝的物理化学性能要求的不断提高，还要考虑产品的物理性能比如α-AO的百分含量，粒度，磨损指数和安息角等。
众所周知，氧化铝的焙烧过程需要消耗大量的热能，一般使用的热能物质有重油、煤气、天然气等。然而近年由于前述能源物质的价格不断上升，给氧化铝的焙烧技术，特别是节能技术提出了非常紧迫的经济诉求。因此探讨氧化铝的焙烧技术有着非常重要的现实意义。
2、氧化铝焙烧的基本过程和原理
经分解而得的氢氧化铝料浆经过过滤即得到含水率为10%左右的氢氧化铝滤饼，通过焙烧以后得到合格的氧化铝产品，主要发生的变化有如下四个过程：
（1）氢氧化铝被加热至100℃完成附水的去除；
（2）温度升高至500℃时，氢氧化铝失去两个结晶水分子变成一水软铝石；
（3）温度升高至600℃后一水软铝石将再失去剩余的结晶水而变成γ-AO。至此，脱水结束；
（4）温度升高至900℃以上时，开始发生晶型改变，即γ-AO变成α-AO，后者属于六方晶系，其原子排列紧密，原子间距小，密度大，稳定性好，不吸水，流动性能好，其含量越高越有利于电解铝的生产。
2、氧化铝的焙烧工艺及其发展过程
氧化铝焙烧生产工艺 简介 氧化铝是一种广泛应用的工业原料，主要用于制造陶瓷、玻璃、电子元器件等。氧化铝焙烧生产工艺是将氢氧化铝粉末经过焙烧过程转化为氧化铝的过程。 工艺流程 氧化铝焙烧生产工艺一般包括以下几个步骤： 1.原料准备：将氢氧化铝粉末作为原料，并根据生产需要进行筛选粒径。 2.配料混合：将适量的氢氧化铝粉末放入混合机中，并添加适量的助燃 剂和其他辅助材料进行混合。 3.成型：将混合后的粉末进行成型，一般采用压片或注塑成型的方式， 使其呈现出所需的形状。 4.干燥：将成型后的氢氧化铝坯体进行干燥，以去除水分和一些有机物 质。 5.焙烧：将干燥后的氢氧化铝坯体放入焙烧炉中进行高温焙烧处理，一 般温度在1200℃-1800℃之间。 6.降温：焙烧完毕后，需要将焙烧炉内的氧化铝坯体进行降温处理，以 防止快速冷却导致产生裂纹。 7.研磨：将焙烧后的氧化铝坯体进行研磨，使其达到所需的颗粒度要求。 8.成品检验：对研磨后的氧化铝进行质量检验，包括颗粒度、化学成分 等指标的测试。 9.包装：将合格的氧化铝产品进行包装，并进行储存或出售。 工艺参数及设备 氧化铝焙烧生产工艺中的关键参数包括焙烧温度、焙烧时间、氢氧化铝粉末的 粒径等。这些参数的选择会直接影响氧化铝产品的质量。 为了实现高质量的氧化铝焙烧生产，通常需要配备以下设备： 1.混合机：用于将氢氧化铝粉末和助燃剂等物料进行均匀混合。 2.压片机或注塑机：用于将混合后的氢氧化铝粉末成型成坯体。 3.干燥炉：用于去除坯体中的水分和有机物质，以便进行后续的焙烧处 理。 4.焙烧炉：用于将干燥后的氢氧化铝坯体进行高温焙烧，转化为氧化铝。 5.研磨机：用于将焙烧后的氧化铝坯体进行研磨，调整颗粒度。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/6f18998477.html, 氧化铝的焙烧技术与节能 作者：姚月航 来源：《中国科技博览》2014年第12期 [摘要] 本文阐述了氧化铝的焙烧技术一般工艺，并进一步探讨节能方面的内容，对氧化铝的焙烧工艺进行一般性阐述，有着一定的设计和生产方面的指导意义。 [关键词] 回转窑气体悬浮焙烧炉附水结晶水 中图分类号： F407. 3 文献标识码： A 文章编号： 1、概述 生产氧化铝的最后一道工序是除去氢氧化铝附水和结晶水，随着电解铝对氧化铝的物理化学性能要求的不断提高，还要考虑产品的物理性能比如α-AO的百分含量，粒度，磨损指数和安息角等。 众所周知，氧化铝的焙烧过程需要消耗大量的热能，一般使用的热能物质有重油、煤气、天然气等。然而近年由于前述能源物质的价格不断上升，给氧化铝的焙烧技术，特别是节能技术提出了非常紧迫的经济诉求。因此探讨氧化铝的焙烧技术有着非常重要的现实意义。 2、氧化铝焙烧的基本过程和原理 经分解而得的氢氧化铝料浆经过过滤即得到含水率为10%左右的氢氧化铝滤饼，通过焙烧以后得到合格的氧化铝产品，主要发生的变化有如下四个过程： （1）氢氧化铝被加热至100℃完成附水的去除； （2）温度升高至500℃时，氢氧化铝失去两个结晶水分子变成一水软铝石； （3）温度升高至600℃后一水软铝石将再失去剩余的结晶水而变成γ-AO。至此，脱水结束； （4）温度升高至900℃以上时，开始发生晶型改变，即γ-AO变成α-AO，后者属于六方晶系，其原子排列紧密，原子间距小，密度大，稳定性好，不吸水，流动性能好，其含量越高越有利于电解铝的生产。 2、氧化铝的焙烧工艺及其发展过程
氧化铝焙烧生产工艺 氧化铝（Al2O3，又称为刚玉）是一种重要的无机材料，具有高硬度、耐热、耐腐蚀等优良的物理性质，广泛应用于冶金、建筑、电子、化工等 行业。氧化铝的生产工艺主要包括矿石选矿、氢氧化铝制备、精炼、焙烧 等步骤。本文将详细介绍氧化铝焙烧的生产工艺。 首先，工人将氢氧化铝矿石送入预煮罐中，加入适量的热水，预煮罐 在高压下加热，将氢氧化铝煮沸。在预煮过程中，氢氧化铝会迅速溶解， 生成含有氢氧化铝的溶液，同时也会将杂质和不溶性物质分离出来。预煮 时间一般为2-4小时，温度控制在180-200℃。 预煮完成后，将溶液经过过滤和破碎等处理步骤，得到氢氧化铝固体。然后，将氢氧化铝固体干燥，通常采用乳化剂、剂料和给料机实现。通过 干燥，可将氢氧化铝固体的水分含量控制在1-3%左右。 接下来，将干燥后的氢氧化铝固体与炉内的高温烟气进行接触，进行 煮沸反应。煮沸温度一般控制在800-1000℃之间，煮沸时间约为8-12小时。煮沸反应是氢氧化铝转化为氧化铝的主要步骤，通过此步骤可以控制 氧化铝的晶体结构和晶粒大小。 完成煮沸后，将反应物进行焙烧。焙烧温度一般在1300-1500℃之间，焙烧时间约为10-20小时。焙烧的主要目的是进一步转化氢氧化铝为氧化铝，并提高其晶体结构的稳定性和晶粒的均匀性。 最后，在焙烧完成后，将炉内的氧化铝固体通过火柴吹扫等操作进行 冷却和收集。同时，还可以对所收集的氧化铝进行精细处理，以满足不同 工业领域的需求。
总的来说，氧化铝焙烧的生产工艺主要包括预煮、干燥、煮沸、焙烧和火柴吹扫等步骤。通过控制各个环节的工艺参数，可以得到具有良好物理性质的氧化铝产品。
南川氧化铝厂 二 三年六月
一、基本任务 焙烧是氧化铝生产一个重要环节，它关系到氧化铝的质量、产量和成本，所以必须严格把关，严格管理才行。 （1）氢氧化铝在低温段蒸发掉附着水，因为氢氧化铝在过滤过程中，滤饼含有12 的附着水。 （2）氢氧化铝在设法段脱掉结晶水，也就是说，一个氧化铝分子要脱掉三个分子的结晶水。 （3）气态悬浮焙烧炉的热能是通过煤气同空气充分混合燃烧而得。 （4）设法氧化铝经降温冷却到80℃以下，才允许输送到氧化铝在仓。 （5）当文丘里管温度比较高时，要开起多给水泵喷水降温。 （6）烟气经电收尘净化后排放，排放标准是50mg/Nm3。
四、正常作业 1.技术条件与技术经济指标 （1）设计指标 焙烧生产能力：180t-Al2O3/D； 允许产能变化：80~100%。 （2）给料性质 附水含量：≤8~10%； 附碱：0.06%。 （3）还原级产品氧化铝性质 灼减（300~1000℃）：≤1.0%； 比表面积（BET）≮50m2/g； α- Al2O3含量：≯20%； 容积密度：≯1.05g/cm3； 焙烧出料温度：≤80℃。 （4）其它技术条件与要求 冷炉启动升温每小时30~50℃，升温时间控制在24~32小时；炉子下料时，预热温度不得低于750℃； 焙烧正常炉温，要求为1000~1100℃； 焙烧时间不少于30分钟； 冷却回水温度不得超过60℃； 燃料热耗为3.20~3.27MJ/kg- Al2O3； 焙烧系统电耗为22~25kwh/t- Al2O3； 焙烧炉年运转率为92~94%； 焙烧炉热效率为75~80%； 焙烧后氧化铝安息角为30~41°； 烟气温度小于140℃；
氧化铝生产中重点耗能工序节能技术综述 1.中国氧化铝生产的能耗情况 中国氧化铝与国外相比，能耗高是主要特点，中国的混联法和烧结法生产氧化铝能耗是国外氧化铝生产的2-3倍，中国纯拜耳法的氧化铝生产能耗与国外氧化铝厂的能耗是接近的。顾松青教授研究表明中国氧化铝成本中的能源费用占43%，远高于国外氧化铝的16%。中国氧化铝生产的主要用能类别有电能、蒸汽、新水、循环水、天然气、原煤、重油。烧结法工艺中煤是主要能耗，占一半以上，其次是蒸汽；拜耳法工艺中蒸汽是主要能耗，其次是天然气，电力主要消耗在原料制备、熟料烧成和溶出工序；新水主要用于熟料烧成、溶出和原料制备和洗涤工序工序；而循环水在熟料烧成、蒸发、溶出三个工序消耗最多。影响氧化铝能耗的因素可分为以下几个方面：工艺流程、循环效率、关键工序、设备、热能利用效率等。所以，节能工作的重点应放在工艺技术改进和新设备的应用。 2.氧化铝生产中重点耗能工序节能技术 2.1熟料烧成工序 氧化铝熟料烧成工序的工艺能耗占整个烧结法工艺能耗的50%左右，造成熟料烧成工序热耗高的主要原因有:生料浆水分高、熟料冷却效果差、窑筒体散热大、窑尾废气热利用差、回转窑密封状况欠佳、热工制度不合理等。因此应从以下几方面降低熟料窑的能耗。 2.1.1熟料冷却机系统余热利用
为回收冷却机外喷淋系统带走的热量，2007年中州分公司对喷淋介质进行了改变，用碳分母液替代水做冷却介质，利用熟料剩余热量将进入蒸发器前的碳分母液中部分水分先期蒸发，降低了蒸发碳分母液的蒸汽消耗量，同时节约了大量的循环水，降低了烧结法工艺能耗。 2.1.2合理利用熟料窑废气余热 用熟料窑烟气预热生料浆：山东企业在窑炉废气的回收利用方面做了一些研究和探索,包括熟料窑烟气预热生料浆，在旋风入口直接接鼓风机将烟气引至料浆预热槽,不但可以回收烟气余热,而且还起 到净化烟气的作用。可使生料浆从30℃预热至75℃以上,提高了入窑料浆温度,减少了烧成煤的用量, 可节省燃煤30~40 kg/t-熟料，不但减少了热量的外排还节约了烧成成本。 利用窑尾余热发电、无机热管吸热技术都是烟气余热回收利用中的新型技术。 2.1.3使用新型熟料窑密封装置--复合式密封技术 熟料窑的窑头和窑尾密封是降低能耗,减少污染,保证熟料窑热 工制度稳定和正常工艺操作的重要保障。复合式密封装置是解决熟料窑的窑头、窑尾密封以及单筒冷却机的机头密封问题的良好装置, 密封效果好,漏风、漏灰量极少与原摩擦式密封相比,其漏风量减少了90%以上,基本上没有漏灰。 2.1.4降低生料浆水分 湿法烧成时，生料浆水分过低时料浆的输送比较困难，采用料浆稀释剂降低料浆水分是降低能耗的有效途径,投资小而增效好。
科技成果——流态化焙烧高效节能炉窑技术 适用范围 有色金属行业有色金属等行业的焙烧工序 行业现状 目前氧化铝工业焙烧80%以上产量采用GSC炉及相关技术，世界水平为TAO能耗3.1-3.3GJ。国内一般能耗水平在3.5GJ左右，能耗水平偏高、炉衬磨损严重，Al2O3质量受到影响。目前该技术可实现节能量13万tce/a，减排约34万tCO2/a。 成果简介 1、技术原理 GSC炉衬从原料选用到制造全部国产化。以热能工程学理论优化和改造焙烧炉耐火炉衬材料及结构设置，优化和完善现有施工技术、烘炉技术、初投运技术。 2、关键技术 通过优化炉衬结构设计、优化施工、烘炉、初投运工程化技术及炉衬维护修理技术，实现节能、减排、降耗、高产的焙烧目标。 主要技术指标 GSC炉用新型耐磨耐火浇注料系列，热震稳定性>40（次）（1100℃水冷），耐磨性2.98cm3，烧后线变化率0%-0.2%。烘干、烧后耐压强度>100MPa，烘干、烧后抗折强度10-15MPa，各项理化指标均超过进口浇注料。最突出的特色是导热率<1.26W/m/K。 技术水平
该技术通过中国有色金属工业协会鉴定，已先后在我国最大的1850t/d及1400t/d、1300t/d、180t/d等不同类型的GSC炉推广。 典型案例 典型用户：中国铝业河南分公司、洛阳香江万基铝业公司、中铝中州分公司、广西分公司、贵州黄果树铝业有限公司等。 典型案例1：中铝河南分公司 建设规模：年产65万tAl2O3（1850t/d）气态悬浮焙烧炉。 主要改造内容： （1）国产化GSC炉耐火材料设置（定型、不定形、保温耐火材料）； （2）GSC炉炉衬耐火材料结构设计； （3）优化工程施工、烘炉、初投运、维护工程技术及标准化。 节能技改投资额约740万元，建设期约2个月。项目年节能22162tce，取得节能经济效益2550万元，提高产能11万tAl2O3，增加产值4.18亿元（07年不变价），投资回收期约4个月。 典型案例2：洛阳香江万基铝业公司 建设规模：40万tAl2O3（1400t/d）气态悬浮焙烧炉。 主要改造内容： （1）国产化GSC炉耐火材料设置（定型、不定形、保温耐火材料）； （2）GSC炉炉衬耐火材料结构设计、优化工程施工、烘炉、初投运、维护工程技术及标准化。
80万吨氧化铝焙烧项目节能报告 山西兆丰铝业氧化铝分公司 二O一一年十一月
一、企业基本情况简介 山西兆丰铝电股份有限公司氧化铝分公司是阳煤集团重点非煤骨干企业之一。氧化铝项目是阳煤集团煤电铝产业链的重要环节，被列为山西省重点调产项目，阳泉市“十一五”重点工程。该项目建设规模为80万吨。一期年产40万吨，该项目由贵阳铝镁设计研究院设计，一期投资约25亿元。日前，该项目已经得到国家发展改革委核准的批复。 氧化铝项目一期工程于2005年8月正式开工。2007年11月20日正式投料进入试生产阶段，流程一次打通。2008年1月3日成功生产出合格氧化铝。二期40万吨项目正在紧张有序地进行，预计2012年6月全部建成后，年产氧化铝达80万吨。 氧化铝分公司采用国际先进的拜耳法生产工艺。设备和自动化控制水平国内一流、国际领先。在国内外氧化铝行业中率先使用井下瓦斯气作为焙烧燃料，洁净环保，符合国际节能减排要求。项目建设未占用耕地，所占的900多亩土地（相当于0.75m2/t-Al2O3）为原铝矾土矿采空后废弃场地，其占地少于国家行业准入标准 1.2m2/t-Al2O3标准。阳泉地区的铝土矿资源较为丰富，为氧化铝分公司正常生产和持续发展提供了有利条件。2010年，氧化铝分公司各项技术经济指标达国内同类企业一流水平。2011年，山西兆丰铝业有限责任公司氧化铝分公司被评为山西省质量信誉AA级企业，“兆丰牌氧化铝”入选山西省名牌产品。 二、项目基本情况 本项目位于山西省东部阳泉市，距省会太原以东118公里。 本项目将利用目前被排放到大气中的煤矿区煤层气（CMM）为
一个新建年产量为80万吨的氧化铝工厂的氢氧化铝焙烧炉系统提供燃料，以取代基于煤气的焙烧炉系统。 本项目是安装两套用于氧化铝生产的进口的气体悬浮焙烧炉设备系统，该厂将使用来自阳煤集团五矿的煤矿区煤层气（CMM）作为氢氧化物焙烧炉的燃料。一期工程每年利用约3700万立方米的纯甲烷（约9600万立方米的CMM，CH4浓度为38.5%），二期工程每年还增加利用3700万立方米的CH4。综合一、二期该项目期每年利用纯甲烷总量约7400万立方米（约19200万立方米的CMM）。 在2007年1期工程投产后，本项目将减少约621,687吨的CO2e 温室气体排放，二期工程投产后每年将减少约1,243,374吨的CO2e。在七年的计入期（2007-2013）内，估计排放量的总减少量将约为750万吨CO2e。 总之，本项目从经济、环保、工艺等方面来说都是可行的，具有以下多方面的社会意义： ①每年可节省原煤20余万吨； ②每年减少CMM的排放量约19200万立方米； ③每年减少二氧化硫排放量约为0.48万吨； ④每年减少二氧化碳排放量约为124.3万吨。 三、工艺比较 （一）目前国际、国内使用焙烧工艺概况 目前世界上氧化铝工业中使用的流态化氢氧化铝焙烧炉有四种，即德国Lurgi公司提供的循环流化床焙烧炉；德国KHD公司提供的闪
氧化铝气态悬浮焙烧炉节能技术分析 关键词：氧化铝；气态悬浮焙烧炉；节能技术 焙烧是生产氧化铝的重要工序之一，它主要是对氢氧化铝进行焙烧生成氧化铝，在这个过程中，对能量的消耗是十分巨大的。在我国大部分氧化铝生产企业 应用的都是气态悬浮焙烧炉，这种煅烧装置能够提高生产效率，并且相较于回转 炉来说，能量的消耗大幅度下降。但是通过调查和研究发现，气态悬浮式焙烧炉 的能量消耗能够降到更低，下文将会对其进行详细的阐述。 1. 氧化铝气态悬浮焙烧炉工艺及流程 1. 1. 工艺 气态悬浮焙烧炉的锻造系统构成包括文丘里载流干燥器、两级旋风预热器、 带旋风分离的气态悬浮焙烧炉、四级旋风冷却器、二次流化床冷却器和粉尘收尘 回尘系统等。这些系统之间紧密结合且相互影响，组成一个综合体。氢氧化铝通 过皮带传输至给料机，给料机将其送入文丘里闪速干燥器，在与高温混合后进入 预热系统，预热完成后的物料和热分离旋风筒产生的热气流一起进入旋风预热器，经过高温处理，脱去结晶水后在经过与气流分离进入主炉进行彻底脱水，最终形 成氧化铝。 1. 1. 流程 氢氧化铝在气态悬浮焙烧炉中经过三个阶段的化学变化最终形成氧化铝，第 一阶段：氢氧化铝在干燥预热单元段，经过高于100℃的高温后，其附着的水分 就会被蒸发掉。第二阶段：氢氧化铝在烘焙单元会经过两个步骤的变化，首先在
250-450℃的加热过程中，脱去两个分子的结晶水，生成一水软铝石，紧接着在500-560℃的高温中，再脱去一个分子的结晶水，生成γ- Al2O3 。第三阶段： 这个阶段主要是晶型的转变，γ- Al2O3 结晶不完善，它具有较强的吸湿性，且 分散度较大，不能满足电解铝的要求，因此将γ- Al2O3 晶体继续加热至900℃ 以上，就会产生γ- Al2O3 向α- Al2O3的转变。 1. 影响氧化铝气态悬浮焙烧炉能耗的因素 气态悬浮焙烧炉可以看作是一个敞开的热力学体系，它的炉内热加工过程十 分的复杂，原料、燃料、系统风量等都是影响焙烧炉能耗的主要因素，以下我们 进行详细的分析。 2.1 原料质量影响 影响氢氧化铝质量的指标主要是附着水和粒度。首先来看附着水，氢氧化铝 在焙烧前需要烘干脱去附着水，若其附着水的含量过高，就会使烘干设备的运行 处于负荷状态，导致氢氧化铝的烘干效果差，并且容易导致系统的堵塞，也会令 含氧量出现不稳定的状态。想要改变这种状况就必须增加系统风量，这样一来势 必会增加能源的消耗。其次来看粒度，受到焙烧炉内部设计结构的影响，其旋风 分离器的分离效率无法在运行中进行调整，这就会使得粒度较细的氢氧化铝原料 分离的效果很差，不仅如此物料在分离器中反复循环还会增加风机的负荷，进一 步增加能耗。 2.2 燃料质量影响 燃料是气态悬浮焙烧炉运行所必需的，它能够保证氢氧化铝的化学变化。在 一些企业中，焙烧炉选用的燃料是煤气，煤气的含水量对焙烧炉的能耗影响很大，因为煤气中的水分的排放会带走大量的热量，导致热量的浪费，因此燃料质量对 气态悬浮焙烧炉的能耗影响是较大的。 2.3 系统风量影响
80万吨氧化铝焙烧项目节能报告 XX兆丰铝业氧化铝分公司 二O一一年十一月
一、企业基本情况简介 XX兆丰铝电股份XX氧化铝分公司是阳煤集团重点非煤骨干企业之一。氧化铝项目是阳煤集团煤电铝产业链的重要环节，被列为XX 省重点调产项目，XX市“十一五”重点工程。该项目建设规模为80万吨。一期年产40万吨，该项目由XX铝镁设计研究院设计，一期投资约25亿元。日前，该项目已经得到国家发展改革委核准的批复。 氧化铝项目一期工程于2005年8月正式开工。2007年11月20日正式投料进入试生产阶段，流程一次打通。2008年1月3日成功生产出合格氧化铝。二期40万吨项目正在紧X有序地进行，预计2012年6月全部建成后，年产氧化铝达80万吨。 氧化铝分公司采用国际先进的拜耳法生产工艺。设备和自动化控制水平国内一流、国际领先。在国内外氧化铝行业中率先使用井下瓦斯气作为焙烧燃料，洁净环保，符合国际节能减排要求。项目建设未占用耕地，所占的900多亩土地（相当于0.75m2/t-Al2O3）为原铝矾土矿采空后废弃场地，其占地少于国家行业准入标准 1.2m2/t-Al2O3标准。XX地区的铝土矿资源较为丰富，为氧化铝分公司正常生产和持续发展提供了有利条件。2010年，氧化铝分公司各项技术经济指标达国内同类企业一流水平。2011年，XX兆丰铝业氧化铝分公司被评为XX省质量信誉AA级企业，“兆丰牌氧化铝”入选XX省名牌产品。 二、项目基本情况 本项目位于XX省东部XX市，距省会XX以东118公里。 本项目将利用目前被排放到大气中的煤矿区煤层气（CMM）为一个新建年产量为80万吨的氧化铝工厂的氢氧化铝焙烧炉系统提供燃料，以取代基于煤气的焙烧炉系统。
氧化铝焙烧项目节能分析 氧化铝焙烧是将铝矿石经过破碎、选矿等预处理后，放入阴阳燃烧器内进行高温焙烧，将铝石中的氧化铝还原成金属铝的过程。这个过程中需要大量的能量消耗，因此对氧 化铝焙烧项目进行节能分析非常重要。 首先，氧化铝焙烧项目的主要能耗包括燃烧炉的燃料消耗、电力消耗和风机消耗等。 在进行节能分析时，首先要对这些能耗进行准确的测量和计量，以便得出准确可靠的 数据。 其次，对于燃料消耗方面，可以通过优化燃料选择和燃烧过程来降低能耗。例如，可 以选择高效率的燃料，如天然气和液化石油气，以替代传统的煤炭燃料。同时，可以 通过优化燃烧过程，如提高燃烧炉的燃烧效率，减少燃料的浪费等方式来降低能耗。 另外，对于电力消耗方面，可以通过优化电力设备的使用来降低能耗。例如，可以使 用高效的电机和变压器，减少电力损耗；合理安排电力设备的使用时间，避免低负载 运行等。此外，还可以利用余热发电技术，将燃烧过程中产生的高温余热转化为电能，提高能源利用效率。 最后，风机消耗也是影响能耗的重要因素。在氧化铝焙烧过程中，需要使用大量的风 机来提供燃烧所需的氧气和将燃料燃烧产生的废气排出。因此，通过优化风机系统的 设计和运行，来减少能耗也是非常有效的。例如，可以通过调整风机的转速和叶片角度，提高风机效率，降低能耗；合理安排风机的使用时间，避免低负载运行等。 综上所述，针对氧化铝焙烧项目的节能分析，可以从燃料消耗、电力消耗和风机消耗 等多个方面进行优化。通过合理选择燃料和燃烧工艺，优化电力设备的使用，以及优 化风机系统的设计和运行，可以降低氧化铝焙烧过程中的能耗，实现节能减排的目标，并降低企业的运营成本。
氧化铝生产工业的能耗分析及节能研究氧化铝是一种重要的工业原材料，在建筑材料、电子材料、化工材料、高温陶瓷等领域有广泛的应用。然而，氧化铝的生产过程中能源的消耗较大，给环境带来了一定的负担。因此，对氧化铝生产工业的能耗进行分析 并进行节能研究，对于减少能源的浪费和环境的污染具有重要意义。 氧化铝的生产主要包括矿石破碎、粉碎、饱和浸出、结晶、沉淀、过滤、煅烧等工艺。其中，煅烧是消耗能源最多的环节。煅烧过程中矿石中 的氢氧化铝转化为氧化铝，具有需耗能的特性。因此，研究煅烧过程中的 能耗情况，并采取相应的节能措施，能够有效地降低氧化铝生产过程中的 能源消耗。 基于能源消耗的分析结果，可以针对性地制定节能措施。针对煅烧过 程中的能耗问题，可以考虑采用更加高效的煅烧设备，如煅烧炉的改进和 优化。通过提高煅烧炉的热效率，减少能量的损失，降低能源消耗。另外，可以考虑采用余热回收技术，将煅烧废气中的热能利用起来，用于预热原 料或加热其他工序。 此外，还可以通过改变生产工艺或使用更加先进的设备来降低能耗。 例如，可以考虑采用湿法工艺替代干法工艺，湿法工艺中的能耗较低。另外，可以引入自动化技术，提高生产过程的控制精度，减少能源的浪费。 同时，还可以加强设备维护和管理，确保设备正常运行，减少能源的损耗。 最后，要进行节能研究的可行性分析。考虑到氧化铝生产工业的复杂 性和特殊性，节能措施的实施可能会面临一定的技术、经济和管理难题。 因此，需要对节能措施的技术可行性、经济可行性和管理可行性进行评估。并制定相应的实施方案，确保节能研究的顺利进行。
综上所述，对氧化铝生产工业的能耗进行分析并进行节能研究，是有效减少能源浪费和环境污染的重要措施。通过能源消耗的分析、节能措施的制定和可行性分析，能够实现氧化铝生产工业能源消耗的减少，提高生产效率，减少环境负荷。
氧化铝焙烧项目节能分析 首先，节能分析需要从设备方面入手。氧化铝焙烧设备主要包括烧结机、窑灶和烟气处理系统。对于烧结机，可以通过优化烧结机结构设计，改进燃料供给方式，提高燃烧效率，减少能源浪费。而对于窑灶，可以通过加强隔热措施，减少热损失。此外，烧结机和窑灶的运行维护也需要合理规范，确保设备的正常运行，提高设备利用率。 其次，节能分析需要从能源方面入手。氧化铝焙烧过程中主要使用的能源是煤炭和天然气。为了节约能源，可以采取以下措施：一是改进燃料选择和供应方式，选择高热值、低硫和低氮的燃料，减少废气的排放；二是优化燃料燃烧过程，提高燃烧效率，减少能源浪费；三是使用余热回收技术，将烟气余热用于预热燃料或提供热能给其他工艺流程，提高能源利用效率。 再次，节能分析需要从工艺方面入手。氧化铝焙烧工艺中，热交换是一个重要环节。通过合理设计热交换器，提高热交换效果，减少热能的浪费；同时，还可以采用节能型的辅助设备，如高效的风机和泵等，减少能耗。另外，还可以优化生产计划，减少停炉、开炉的次数，提高生产过程的稳定性，降低能耗。 最后，节能分析还需要从管理方面入手。在氧化铝焙烧项目中，建立完善的能源管理体系是非常重要的。通过制定能源消耗标准、能源消耗指标和能源消耗限额，建立能耗监测和统计体系，对能源消耗进行监控和分析，及时发现问题并采取相应的措施。此外，还要加强员工的能源管理培训，提高员工的节能意识，形成全员参与、共同节能的氛围。
综上所述，氧化铝焙烧项目的节能分析涉及设备、能源、工艺和管理等多个方面。通过优化设备结构和运行维护，选择合适的燃料和提高燃烧效率，加强热交换和使用节能型设备，建立完善的能源管理体系等措施，可以实现氧化铝焙烧过程的节能降耗。
氧化铝企业生产工艺水平及节能减排措施的分析 摘要：随着社会市场经济的不断发展，国家加强支持化工企业的创新和发展， 促进国内化工企业经济的稳定发展，实现国家倡导的绿色发展概念，促进社会经 济的健康发展。根据社会市场的调查发现，我国氧化铝企业随着社会经济和国际 时代的变化而进行不断的创新，合理安排国内铝土矿的资源，同时加强提高氧化 铝企业的生产工艺水平，降低对原材料的浪费以及对生态环境的污染，实现节能 减排的核心发展理念。本文主要针对氧化铝企业生产工艺水平及节能减排措施进 行系统的分析，研究结果仅供相关人士借鉴。 关键词：氧化铝企业；生产工艺水平；节能减排措施 在社会经济不断发展的推动下，国内氧化铝企业加强提升企业的生产工艺水平， 倡导节能减排的发展理念，从而实现对铝土矿资源的合理利用，实现国内氧化铝 企业经济的健康发展。根据社会企业发展现状的调查了解，氧化铝工业具有高耗能、高污染工业的特点，同时由于铝土矿的资源比较稀缺，导致氧化铝企业在发 展方面受到一定的限制，因此国内企业加强对氧化铝的研究和创新，倡导国家推 行的节能减排发展理念，推动国内氧化铝产业经济的健康发展。国内氧化铝企业 加强对工艺技术和污染治理方面的研究，提高铝土矿的利用率，从而实现氧化铝 工业的可持续发展。以下主要针对氧化铝工业的生产工艺、污染治理、清洁技术 等方面进行系统的分析，并且制定出针对性的有效措施。 一、关于氧化铝生产工艺的类型 随着社会市场经济的不断发展，国内氧化铝工业加强提升生产工艺水平，能够增 加氧化铝企业生产质量和效率，从而实现氧化铝工业经济的稳定发展。根据社会 发展现状的调查了解，主要存在三种生产工艺方法，分别是拜耳法、烧结法和联 合法，能够将铝土矿进行高效的应用，但是也具有一定的缺点，以下针对这几种 方法进行系统的说明。 拜耳法主要是利用高质量的铝矿石，和碱液、石灰乳进行科学比例配置，制成料 浆后在特定的温度和压力下溶出铝酸钠，然后在进行赤泥分离、种子分解等方法 最后制成氧化铝，这种工艺技术生产的产品具有质量好、能耗低的特点，污染物 比例也低，是现代社会中普遍存在的清洁生产工艺。 烧结法主要是将铝土矿破碎后与石灰、纯碱、无烟煤及返回母液进行按比例混合，然后在进行一系列的工序进行加工和烧制，最后制成氧化铝，因此烧结法具有利 用低品位铝土矿的特点，但是具有能耗大，污染严重的缺点[1]。 联合法主要讲拜耳法和烧结法进行高效的组合，在处理铝土矿的过程中，能够发 挥各自的价值和能力，有助于提升氧化铝企业的生产质量和效率，推动社会经济 的稳定发展。 二、关于氧化铝企业在发展过程中污染治理下效果的研究 （一）废气治理方面 由于氧化铝工业是重工业，因此在发展和生产的过程中，容易产生污染环境的废气，从而产生对社会生态环境的不良影响，影响社会经济的健康发展。根据调查，氧化铝工业主要从而熟料烧成窑烟气、氢氧化铝焙烧炉、生产性粉尘等方面产生 废气，因此企业必须加强对原料和工业的管理，能够有效减少对生态环境的污染。（二）废水治理方面 根据社会发展调查发现，国内氧化铝工业已经完成了生产废水零排放或负排放的 发展目标，同时废水零排放已经别规定作为氧化铝生产、环保的重要考核指标，
拜耳法氧化铝生产节能降耗措施探究 摘要：拜耳法是重要的氧化铝生产工业方法，在具体的生产期间会产生产品 成本20%～30%的能量消耗，但是在能源价格上涨的情况下，应把控氧化铝生产过 程中消耗的能量，能够有效减少生产成本，从而让企业的竞争力得到提升。基于此，本文首先探究了拜耳法氧化铝生产的流程，其次分析了拜耳法氧化铝生产过 程的节能降耗方法，以期为拜耳法氧化铝生产节能降耗提供科学参考。 关键词：拜耳法；氧化铝生产；节能降耗措施 引言 在工业生产上普遍运用拜耳法，从铝土矿生产氧化铝。拜耳法是1887年奥 地利工程师卡尔·约瑟夫·拜耳所发明的，它的工作原理是用浓氢氧化钠溶液将 氢氧化铝转化成铝酸钠，并经过稀释和添加氢氧化铝晶种让氢氧化铝重新析出， 剩下的氢氧化钠溶液重新会用在处理下一批铝土矿中，从而达到了连续化的生产 作业。现在，世界上有95%的铝业公司都在使用拜耳法生产氧化铝，但是如何有 效的在生产过程中做到节能降耗成为现在需要面对的问题。 1、拜耳法生产氧化铝流程 拜耳法工艺发展到现在已经做到了比较完善的改进和优化，但是实现大型化 和连续性操作、自动化生产、节省能源消耗等，适用于低硅铝土矿、三水铝石型 铝土矿等生产作业。拜耳法工艺和其他技术拥有流程简单、生产操作便捷等优点，而且制取获得的氧化铝产品质量比较高，创造的经济效益突出。在进行氧化铝制 取生产工艺时，应用拜耳法的主要工序流程有以下几点。 1.1破碎、均化及贮存 在进行破碎时保障铝矿石的粒度不超过15mm，让其化学成分能够比较均匀地 向湿磨供料。然后对铝矿石下一步的磨细，并进行铝矿石、石灰、循环碱液三组 分配料，保证获取的产品原矿浆能够满足下一步工序的操作要求。在这一阶段主
氧化铝循环焙烧炉节能技术分析 摘要：氧化铝焙烧是氧化铝生产的最后一道工序同时也是关键 工序之一，针对氧化铝焙烧的工艺和设备展开工作，介绍了氧化铝 焙烧的工艺和方法，对氧化铝生产的能耗工序进行了分析和对比， 通过多项节能措施的实施，在保证提高企业经济效益增加的同时， 降低了污染物的排放，为环境保护做出了贡献。 关键词：氧化铝；焙烧炉；节能技术；预热利用 0引言 氧化铝焙烧是氧化铝生产过程中的最后一道工序，其主要的过 程是将氢氧化铝进行焙烧，生产氧化铝。因此氧化铝生产企业能耗 一直居高不下。从上个世界90年代开始，国内的氧化铝生产企业开 始引进世界上先进的循环流态焙烧炉，采用循环焙烧炉代替原有的 回转炉作为煅烧装置，取得了相对较高的生产效率和较低的能耗。 在实际的生产过程中发现，虽然循环焙烧炉设备相对比较先进，但 是在能耗方面还有一些提升的空间，因此进行节能措施的分析和应 用对于降低生产能耗，提高生产效率具有重要意义。 1 氧化铝生产工艺与方法 氧化铝循环焙烧系统主要包括文丘里干燥器、旋风分离器、焙 烧炉、返料器、冷却器以及除尘系统等，焙烧工艺主要分为以下三 个方面：氢氧化铝干燥和预热、焙烧、冷却以及一次风、二次风的 预加热等。针对这些工序开展节能技术分析，发现可以进行节能减 排技术改造的工序和设备，对于提高生产效率，降低生产能耗具有 重要意义。 2 氧化铝焙烧节能工序节能方向分析 随着焙烧炉使用时间的增加，目前氧化铝焙烧工序中主要存在 以下几个方面的问题，节能减排技术的应用也针对以 下几个方面的问题开展： 氧化铝焙烧工序传统燃料采用的是重油，气味大，能耗高，同 时排放出大量的二氧化碳和硫化物，是企业污染的一大来源之一， 根据这一问题，采用天然气代替重油，解决了正压焙烧炉的燃烧难题，同时对于使用天然气存在的安全问题要考虑在内，采取合理的 保护措施。 随着使用年限的增加，在焙烧炉的出口排放物含尘量逐渐增加，严重影响了自然环境，给企业环保工作带来了很大的压力。根据存
氧化铝生产节能降本技术研究与应用 摘要：随着人们低碳环保的发展意识的不断增强，如何有效降低氧化铝生产过 程中的能源消耗，本文提出了氧化铝生产节能降本的具体措施。 关键词:氧化铝生产系统;余热回收利用;节能降耗 氧化铝生产从矿石开采、磨制、溶出、蒸发到焙烧生成氧化铝,每一个作业,每一个工序,都要消耗大量的电、煤、燃油等能源。 一、氧化铝工业生产过程中的能源消耗分布 通常情况下，氧化铝工业生产过程中能源消耗分布可大致分为两个方面：① 进入氧化铝工业生产系统的能源消耗分布。在氧化铝工业生产过程中，能源消耗 主要集中在蒸汽耗能、电力耗能等方面。蒸汽可分为高压蒸汽和低压蒸汽两部分，其所消耗的能量占据能源消耗总量的60%。水则分为新水和循环水，而氧化铝工 业生产系统的燃料消耗主要有石灰石、氢氧化铝等焙烧所需能源。②氧化铝工业生产过程中蒸汽的能源消耗分布。众所周知，氧化铝工业生产工序主要有预脱硅、溶出、蒸发等阶段，而在众多工艺过程中，溶出和蒸发两个生产过程所消耗的蒸 汽能量高达系统消耗蒸汽总量的67%，且占据了整个氧化铝生产过程能源消耗总 量的40%。 二、节能降本技术的研究成果 1.拜耳法高温强化溶出技术研究。我国铝土矿属一水硬铝石型铝土矿，其溶 出需在高温、高碱条件下溶出，温度与碱浓度是影响溶出性能的关健因素。通过 控制碱浓度和温度，可提高溶出率，大大改善溶出指标，提高系统的循环效率从 而提高氧化铝产量，摊薄整个氧化铝的生产成本。该研究采用3个地区的铝土矿 作为试验研究原料，分别是贵州遵义矿、贵州清镇矿和广西德保矿，对这3种铝 土矿进行了溶出试验后，其结果如下:（1）提高溶出温度可使相对溶出率提高2%～3%，建议溶出温度采用265℃～270℃为最佳，既可以有效提高溶出率，也 能控制一定的溶出热耗。（2）为了提高系统的循环效率同时也控制蒸发水量， 建议循环母液碱浓度适宜在235～255g/L。（3）为了适当降低碱耗并保证较好的 溶出率，建议石灰添加量控制在7%～10%。（4）为了减少设备投资同时保证较 好的溶出率，建议溶出停留时间为50～65min。（5）优化闪蒸及冷凝水系统可有效提高二次汽预热矿浆温度，从而降低溶出热耗。 2.高效赤泥快速分离及洗涤技术研究。目前拜耳法生产氧化铝赤泥主要采用 大型平底沉降槽和深锥高效沉降槽处理，大型平底沉降槽对生产的波动适应性强，絮凝剂用量较少，清理结疤、检修维护方便，但存在氧化铝水解损失大，洗涤效 率较差等缺点。深锥高效深锥沉降槽，洗涤效率好，水解损失小，但存在絮凝剂 用量多，清理结疤难、检修维护工作量大等缺点。高效压滤机是一种高效快速固 液分离的设备，其分离洗涤效率高，赤泥附碱损低，同时分离时间段可降低氧化 铝的水解损失，降低洗水用量，提高精液Nk浓度，提高循环效率，降低蒸发蒸 汽消耗。因此，将高效压滤机引入赤泥分离及洗涤工段，并研究赤泥洗涤效率提 高后，拜耳法生产相关技术指标的调整以及由此带来的经济效益。 3.分解槽大型化及搅拌节能技术研究。近年来氧化铝生产单条线规模已扩大 到80～140万t/年，现有φ14×36.5m、平均有效容积4500m3左右的分解槽已难 以满足市场对减少占地、减少投资、减少能耗的需求，因此，分解槽大型化的需 求越来越迫切。本次研究开发的φ18×42m规格、体积约10500m3分解槽，为世 界首创。（1）研发过程。仿真模拟搅拌试验。首先建模进行现有φ14 m分解槽
关于氧化铝生产节能减排的可行性研究 在当前社会经济中，工业污染对环境造成的破坏越来越严重，氧化铝的生产对环境的污染也是非常严重的，本文就关于氧化铝生产节能减排进行阐述。 标签：氧化铝；生产；节能减排 一、前言 在当前工业生产的过程中，产生的废气、废水、废渣不可避免的会对环境造成一定的污染，因此，在生产的过程中我们要采取一定的技术措施，实现节能减排的目的。 二、天然气应用于氧化铝正压焙烧炉 1、研发投用适合氧化铝正压焙烧炉工艺要求的天然气燃烧系统 氧化铝厂现有的2台循环焙烧炉，自建成投用以来，一直使用重油作燃料。重油又称燃料油，呈暗黑色液体，主要是以原油加工过程中的常压油，减压渣油、裂化渣油、裂化柴油和催化柴油等为原料调合而成。其特点是分子量大、粘度高。另外重油中含有部分（约0.1%～4%）硫及微量的无机化合物。硫在燃烧后生成的SO2等排入大气后将严重污染环境，与水蒸气结合后，生成强腐蚀性的亚硫酸、硫酸等，对烟道、除尘器、风机使用寿命造成很大影响。为了解决由于燃料重油问题带来的环保问题，提出使用安全、热值高、洁净、高效的天然气，作为焙烧炉燃料。为了解决燃油改油气混烧后的热力特性以及结构的适应性问题，首先对炉内流动与燃烧过程进行深入研究，用热态试验获得数据。数据整理后，又进行了以燃气为主、燃油为辅的油气混烧的研究，在无任何先例可借鉴的情况下，完全依靠自身力量，研究设计了氧化铝焙烧炉的天然气与重油的混合燃烧系统，实现了天然气/重油任意流量下的组合。并可在焙烧炉内为正压状态下不间断生产的条件下，随意调换天然气或重油喷枪，并解决了安全保护等难题，天然气燃烧系统应用于氧化铝正压焙烧炉后，对其调节准确性、稳定性、安全性、自动化控制等进行了全面衡量，其技术实施应用后，通过国家技术鉴定，技术水平处于国际先进水平。 2、经济效益计算 焙烧炉使用重油作燃料时，需要将常温下的重油加热到150℃，并采用蒸汽雾化才能完全燃烧。其中，在油库利用蒸汽将重油提温至110℃，使用高压油泵输送到焙烧炉上，再使用6组电加热器将重油加热到150℃。而使用天然气作为焙烧炉的燃料后，可以全部停用蒸汽，并撤销两个人的油库岗位。每月可节约氧化铝生产费用为： （1）以2008年的加热重油平均蒸汽耗0.072t/t-AO，结算价格平均150元/t
有关氧化铝行业节能降耗的几点思考 随着低碳生活理念的提出,节能降耗已成为铝加工行业中迫切需要解决的问题。就氧化铝行业而言,如何通过氧化铝生产工艺的改进,取得节能降耗的成效,是我们值得深入探讨的问题。 1、氧化铝行业节能降耗的现状分析 进入二十一世纪以来,受国内铝型材加工工业迅猛发展的拉动,我国的氧化铝工业发展非常迅速。2005年氧化铝年产仅为850多万吨,截至2011年3月底,已建成产能4338万吨,预计2011年年底将超过5000万吨大关。 氧化铝工业属于高耗能产业。最近几年,国内氧化铝综合能耗逐年下降,2010年国内氧化铝综合能耗为632.44千克标煤/吨,尽管如此仍远远低于国际先进水平。因此做好氧化铝工业的节能降耗,对缓解能源供应紧张具有重要的意义。 我国氧化铝综合能耗较高,主要原因分析如下: 1.1 国内铝土矿资源的矿石特性和品位限制 我国是铝土矿资源相对短缺的国家,保有储量占世界总量的 2.4%,但具有经济意义可开采利用的储量只占查明资源储量的21.5%。大部分地区矿床类型以沉积型为主,适于露天开采的矿量占总量的38%,坑采储量约占总储量的60%以上,年开采量占世界开采总量的8%。我国的铝土矿资源大部分是高铝、高硅、低铁、难溶（铝硅比较低）的中低品位的一水硬铝石,其提取氧化铝的难度大,磨矿及溶出条件苛刻,工艺能耗及生产成本较高。三水型铝土矿占全国总量的不足1%,且由于品位低、规模小、生产工艺不成熟。这是造成我国氧化铝综合能耗较高的主要原因。 1.2 国内各氧化铝厂生产工艺流程混乱,生产管理及技术装备水平参差不齐 我国氧化铝厂众多,且布局较分散,各厂采用的工艺流程复杂多样。以中国铝业公司河南分公司和山西分公司为例,就分别建有拜耳法流程、烧结法流程及串联法流程,生产管理难度较大。 1.3 国内生产技术装备与国际先进水平相比仍有一定差距 近年来,氧化铝厂全部设备基本已实现国产化,包括隔膜泵、沉降槽、过滤机、蒸发器、焙烧炉等等大型成套装备。从目前各厂使用情况来看,虽然能够实现正常生产,但在其先进性和节能性上落后于国外设备。 2、氧化铝生产工艺简介