铝矾土煅烧技术及设备
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铝矾土生产工艺铝矾土是一种重要的工业原料,广泛应用于铝冶炼、造纸、化工等领域。
铝矾土生产工艺是指将铝矾土从矿石中提取出来,并加工成符合工业需求的产品的过程。
铝矾土的生产工艺一般包括以下几个步骤:采矿、矿石破碎、矿石浸出、浸出液净化、浸出液结晶、结晶产物处理和产品提纯。
下面将详细介绍这些步骤。
首先是采矿。
铝矾土主要存在于矿石中,常见的矿石有泥炭矾土、高岭土等。
采矿一般采用露天或井下开采的方式,将矿石运到破碎厂进行处理。
接下来是矿石破碎。
将采来的矿石经过破碎机的破碎,使其颗粒变小,便于后续的浸出过程。
然后是矿石浸出。
将破碎后的矿石放入浸出槽中,加入稀硫酸等浸出剂,经过一定时间的浸出反应,使铝矾土从矿石中溶解出来形成浸出液。
浸出液净化是为了去除浸出液中的杂质和有害物质,以提高铝矾土的纯度。
常用的净化方法有沉淀、过滤、离心等,可以去除悬浮物、杂质离子等。
浸出液结晶是将净化后的浸出液进行结晶处理,使铝矾土从溶液中结晶出来。
结晶一般采用冷却结晶和浓缩结晶两种方法。
冷却结晶是通过降低溶液温度,使溶解度降低而促使结晶;浓缩结晶则是通过蒸发溶液中的水分来达到结晶的目的。
结晶产物处理是将结晶后的固体产物进行过滤、洗涤、干燥等处理,以得到成品铝矾土。
过滤可以去除结晶产物中的溶液,洗涤则是为了去除残留的杂质,干燥是为了去除水分,使产品达到规定的水分含量。
最后是产品提纯。
提纯是为了进一步提高铝矾土的纯度和质量。
常见的提纯方法有浸出法、结晶法等。
浸出法是将产物与稀硫酸等溶液进行反应,使杂质溶解,然后通过过滤等方法分离杂质;结晶法则是利用铝矾土与其他物质的溶解度差异,通过结晶分离。
通过上述的铝矾土生产工艺,我们可以得到高纯度、优质的铝矾土产品。
铝矾土在铝冶炼中具有重要的作用,可以用于制备铝水、铝粉等铝制品;在造纸工业中可以作为填料和胶凝剂;在化工领域中可以用于制备氯化铝、聚合铝等化工产品。
铝矾土生产工艺是一个复杂的过程,需要经过采矿、破碎、浸出、净化、结晶、产物处理和提纯等多个步骤。
一、以高铝矾土为主原料制作刚玉陶瓷制品的方式及其制品二、铝矾土复合型阻燃发泡剂3、铝矾土阻燃发泡剂4、粉状铝矾土发泡剂五、天然铝矾土矿用于制备精细氧化铝陶瓷的方式六、利用低品位铝矾土制备陶粒支撑剂的生产工艺7、一种不沾铝高铝矾土及其制备方式八、一种适用于棕刚玉冶炼的均质铝矾土的制备方式九、一种机械激活铝矾土制备自增韧陶瓷的方式10、用铝土矿生产高铝矾土熟精粉的方式1一、一种纳米铝矾土改性的氯磺化聚乙烯橡胶密封垫及其制备方式1二、一种用废弃的铝矾土、硅藻土、油页岩渣制备白炭黑的方式13、优质耐火用高铝矾土浮选分级生产技术14、利用中低品位铝矾土矿生产均质耐火原料的方式1五、一种利用贫铝矾土制备页岩气专用压裂支撑剂的方式1六、一种含铝矾土的型砂及其制备方式17、粉煤灰页岩铝矾土综合利用的新方式1八、壳聚糖包覆铝矾土印染废水絮凝剂及其制备方式1九、甲基硅油在铝矾土湿法球磨工艺中的应用20、一种用吹氧法生产低碳铝矾土基电熔刚玉的方式2一、一种含有改性铝矾土的电容器薄膜及其制备方式2二、铝矾土复合型发泡剂23、一种煅烧铝矾土改性的复合吸音材料及其制备方式24、用铝矾土制取铝酸盐溶液的装置2五、铝矾土高强度支撑剂的制造方式2六、铸造用磷酸盐铝矾土涂料27、用铝矾土进行脱硫的方式2八、铝矾土环保吸音板2九、一种建筑隔墙用轻质条板铝矾土粘结剂30、一种高抗冲击的含有纳米铝矾土的皮碗橡胶材料3一、铝矾土竖窑燃烧装置3二、铝矾土尾矿紧缩营养土的生产方式33、一种耐热老化聚氨酯电缆料用改性铝矾土及其制备方式34、一种变截面隧道窑煅烧高铝矾土的方式3五、酸化后的铝矾土3六、免烧铝矾土发泡吸音板37、一种汽车塑料件用耐温纳米铝矾土改性聚苯硫醚材料3八、一种用中低品位铝矾土合成莫来石质轻质耐火材料的方式3九、一种综合利用造纸白泥、铝矾土和脱硫石膏制备硫铝酸盐水泥熟料的方式40、铝矾土网状凝胶泡沫泥浆防灭火剂4一、一种耐高温高压胶管材料用改性铝矾土及其制备方式4二、一种熔模铸造用铝矾土型壳材料43、一种铝矾土基致密均化料的原料配比及生产方式44、铝矾土烧结窑除尘净扮装置4五、一种以铝矾土为原料制备白色研磨介质的方式4六、一种炉渣/铝矾土陶粒混凝土空心保温砌块及其制备方式47、一种含有改性铝矾土的电容器浸渍剂及其制备方式4八、一种持续测定高铝矾土粉中Fe、Al和Ti含量的方式4九、铝矾土均化料的回转窑生产工艺50、采用铝矾土矿粉反映制浆生产泡沫陶瓷材料的生产方式5一、一种铝矾土均化料泥坯的生产工艺5二、一种铝矾土二级均化料的制作方式53、铸造用磷酸盐铝矾土涂料的制备方式54、硅铝矾土陶瓷微珠制备耐高温耐高压油井固井试块的方式5五、一种铝矾土熔块及其制备方式5六、一种铝矾土应用于制备铝陶瓷球时的除铁工艺57、铝矾土陶瓷滤料5八、一种钛铝酸钙-高铝矾土改性耐火材料及其制备方式和应用5九、利用铝矾土尾矿的硅莫砖制造方式60、一种新型高铝矾土砖一、本套技术资料160元2、资料都为电子版的技术资料,资料包括相关配方制备工艺等,客户也可以按照自己需要选择适合自己的进行打印。
铝矾土石料煅烧方法一、铝矾土介绍铝矾土是一种广泛应用于工业领域的重要材料,它具有优异的物理化学性质和广泛的用途。
通常来说,铝矾土是由高岭土经过加工处理而得到的,其主要成分为氧化铝和硅酸盐。
二、铝矾土的用途铝矾土在工业领域中有着广泛的应用。
它可以被用作制造陶瓷、水泥、玻璃等材料的原材料,也可以作为防火材料、催化剂以及油井钻探液等方面使用。
三、铝矾土的加工方法1. 粉碎:将原始高岭土进行粉碎处理,得到粉末。
2. 水洗:将粉末放入水中进行搅拌混合,使其中的不纯物质溶解在水中。
3. 沉淀:让水中悬浮着的杂质沉淀下来。
4. 过滤:将上述沉淀过程中产生的固体物质通过过滤器进行分离,得到纯净的高岭土。
5. 煅烧:将纯净的高岭土放入高温炉中进行煅烧处理,使其转化为铝矾土。
四、铝矾土的煅烧方法1. 煤气法将铝矾土放入高温的窑中,通过加入氧化铝和硅酸盐等物质来调整其成分。
然后再注入大量的空气和天然气,使其在高温下进行反应,最终得到所需的产品。
2. 电弧法将铝矾土放入一个电弧窑中,在高温下通过电弧加热来进行反应。
这种方法可以快速地将原料转化为所需产品,并且可以控制产品的成分和质量。
3. 转子法将铝矾土放入一个旋转的转子中,在高温下进行反应。
这种方法可以快速地将原料转化为所需产品,并且可以控制产品的成分和质量。
4. 流化床法将铝矾土放入一个流化床中,在高温下进行反应。
这种方法具有较好的传质性能和反应效率,并且可以控制产品的成分和质量。
五、注意事项1. 在加工过程中要注意保持环境卫生,防止粉尘污染。
2. 在进行煅烧处理时要注意控制温度和时间,以保证产品的质量和成分。
3. 在使用铝矾土产品时要注意安全,避免直接接触皮肤和吸入粉尘。
六、总结铝矾土是一种重要的工业原材料,它具有广泛的用途。
在加工过程中,需要进行粉碎、水洗、沉淀、过滤等步骤,并通过煅烧处理来得到所需产品。
目前常用的煅烧方法有煤气法、电弧法、转子法和流化床法。
在使用铝矾土产品时需要注意安全问题。
铝矾土得煅烧关键字:铝矾土;分解阶段;二次莫来石化阶段;重晶烧结阶段;铝矾土得烧结;1、铝矾土得加热变化中国铝矾土主要就是D-K型,某些二级铝矾土含有勃姆石,个别得还含有一些白云母:有些三级铝矾土含有一定数量得地开石。
铝矾土得加热变化可分为三个阶段:分解阶段、二次莫来石化阶段与结晶烧结阶段。
(1)分解阶段(400~1200.C)400~1200.C温度范围为铝矾土得分解阶段。
在该阶段,铝矾土中得水铝石与高岭石在400。
C时开始脱水,至450~600。
C反应激烈,700~800.C完成。
水铝石脱水后形成刚玉假象,此种假象仍保持原来水铝石得外形,但边缘模糊不清,折射率较水铝石低,在高温下逐步转变为刚玉.高岭石脱水后形成偏高岭石,950。
C以上时偏高岭石转变为莫来石与非晶态SiO2,后者在高温下转变为方石英。
其反应式为:表3-7 耐火材料用铝土矿得技术条件注:①拣选分级后得某一级铝矾土矿石中,其它级别矿石得混入量不超过总量10%;②矿石块度50~300mm,若允许有小于50mm者,其数量不超过总量得10%;③矿石夹杂之杂质(如山皮、粘土等)不得超过1%,并不得混入明显得块状或片状石灰石表3-8 耐火材料用铝矾土精矿得技术条件α-Al2O3·H2O(水铝石)→(400~600。
C)→α—Al2O3(刚玉假象)+H2O↑Al2O3·2SiO2·2H2O(高岭石)→(400~600。
C)→Al2O3·2SiO2(偏高岭石)+H2O↑3(Al2O3·2SiO2)(偏高岭石)→(400~600。
C)→3Al2O 3·2SiO2(莫来石)+4SiO2(非晶态SiO2)(2)二次莫来石化阶段(1200~1400。
C或1500。
C) 在1200。
C以上,从水铝石脱水形成得刚玉与高岭石分解出来得游离SiO2继续发生反应形成莫来石,被成为二次莫来石: 3Al 2O3+2SiO2→(≥1200。
回转窑煅烧铝矾土项目热工计算与热平衡基础数据:回转窑规格:Φ2.8x65m耐火砖厚度200mm系统最高设计产量:660t/d 铝矾土熟料热耗:1250kcal/kg熟料煤的工业分析基本数据:Qnet=6500kcal/kgA=12-13%,V=15-18%铝矾土原料烧失量约:13-15%目前窑尾废气温度约600度计算窑尾烟气量、单位产品烟气量;系统增设预热器后,窑尾废气温度计算值;(目前入窑原料为常温,加预热器后,入窑物料温度约比废气温度低100-150度计算:理论燃烧计算:单位燃料理论空气需求量:Va0=0.241*Qnet/1000 + 0.5=0.241*6500*4.187/1000+0.5=7.06 Nm3/kg单位燃料燃烧理论烟气量:V0=0.213* Qnet/1000 +1.65=0.213*6500*4.187+1.65=7.45 Nm3/kg实际燃烧计算:设空气系数a=1.05时,实际空气需用量和实际烟气生成量:Va =a*Va0 =7.413 Nm3/kgV =V0+(1-a)Va0 =7.803 Nm3/kg生产过程燃料消耗量:M =660*1000*1250/6500=126.9吨煤/天=5.29吨煤/小时生产过程燃料燃烧空气需用量:V A=5.29*1000*7.413 =39215Nm3/小时生产过程燃料燃烧产生烟气量:V1 =5.29*1000*7.803 =41278Nm3/小时吨矾土熟料空气需用量:=39215*24/660=1426 Nm3/吨矾土熟料吨矾土熟料燃煤烟气量:=41278*24/660=1501Nm3/吨矾土熟料生产过程铝矾土烧失成份主要为水,按15%计,则铝矾土煅烧产生废气量为:V2 =660*0.15*1000*22.4/18/24 =5133 Nm3/小时窑尾废气合计:Vt=V1+V2=46411 Nm3/小时吨矾土熟料烧失烟气量:=5133*24/660=187Nm3/吨矾土熟料单位产品烟气量:Vp=Vt*24/660=1688 Nm3/吨矾土熟料=1.69 Nm3/kg矾土熟料以上计算忽略机械不完全燃烧和系统漏风。
煅烧氧化铝工艺流程哎,说起煅烧氧化铝这活儿,那可真是个技术活,也是个耐心活。
你想象一下,一堆看似普通的氧化铝原料,经过咱们匠人般的双手和智慧,摇身一变,就成了那些高科技产品里不可或缺的角色,这过程,简直就像变魔术一样!首先,得从源头抓起,得找那些铝含量高的好货,就像挑西瓜得挑熟的,敲一敲,听听声儿,铝矾土也得这么挑,含铝量得在50%以上,那才够格儿。
选好了料,接下来就得给它来个“瘦身计划”,破碎、磨细,让它变得细腻又均匀,跟面粉似的,这样才能更好地进行后续的操作。
磨好了粉,接下来就该上“烤箱”了——不对,是煅烧炉!这可不是普通的烤箱,温度能飙到上千度,跟太上老君的炼丹炉有得一拼。
咱们得小心翼翼地把氧化铝粉放进去,就像对待婴儿一样温柔,因为温度、时间都得拿捏得刚刚好,稍微一不留神,就可能前功尽弃。
这煅烧啊,就像是在给氧化铝粉做“桑拿”,得让它在里面舒舒服服地待上几个小时,把身上的水分、杂质都蒸发掉,变成纯净的氧化铝。
这过程里,还得注意气氛,得用惰性气体给它罩着,免得它被氧化了,那可是要功亏一篑的。
等它从“桑拿房”里出来,那可就脱胎换骨了,变得又硬又结实,熔点高得吓人,机械强度也是杠杠的。
这时候,还得给它来个“美容”——研磨、筛分,把它变成细腻均匀的粉末,这样才好用在各种高科技产品里。
整个过程啊,就像是在打造一件艺术品,每一个步骤都得精心操作,不能有丝毫马虎。
看着那一堆堆氧化铝原料在咱们手里变成闪闪发光的粉末,心里那叫一个成就感满满啊!说起来,这煅烧氧化铝的工艺啊,不仅是个技术活,更是个良心活。
因为每一个环节都得严格按照标准来操作,不能偷工减料,也不能急于求成。
只有这样,才能生产出高质量的氧化铝产品,才能让我们的科技产品更加先进、更加耐用。
所以啊,每当看到那些用咱们煅烧出来的氧化铝制成的产品时,心里总是美滋滋的。
就像看着自己的孩子长大成人一样,那份喜悦和满足是任何语言都难以表达的。
铝矾土煅烧技术及设备1.铝矾土的加热变化中国铝矾土主要是D-K型;某些二级铝矾土含有勃姆石;个别的还含有一些白云母:有些三级铝矾土含有一定数量的地开石..铝矾土的加热变化可分为三个阶段:分解阶段、二次莫来石化阶段和结晶烧结阶段..1分解阶段400~1200℃400~1200℃温度范围为铝矾土的分解阶段..在该阶段;铝矾土中的水铝石和高岭石在400℃时开始脱水;至450~600℃反应激烈;700~800℃完成..水铝石脱水后形成刚玉假象;此种假象仍保持原来水铝石的外形;但边缘模糊不清;折射率较水铝石低;在高温下逐转变为刚玉..高岭石脱水后形成偏高岭石;950℃以上时偏高岭石转变为莫来石和非晶态SiO2;后者在高温下转变为方石英..其反应式为:3Al2O3·2SiO2偏高岭石→400~600℃→3Al2O3·2SiO2莫来石+4SiO2非晶态SiO2表1 耐火材料用铝矾土矿的技术条件若允许有小于50mm者;其数量不超过总量的10%;③矿石夹杂之杂质如山皮、粘土等不得超过1%;并不得混入明显的块状或片状石灰石表2 耐火材料用铝矾土精矿的技术条件232232Al2O3·2SiO2·2H2O高岭石→400~600℃→Al2O3·2SiO2偏高岭石+H2O↑3Al2O3·2SiO2偏高岭石→400~600℃→3Al2O3·2SiO2莫来石+4SiO2非晶态SiO22二次莫来石化阶段1200~1400℃或1500℃在1200℃以上;从水铝石脱水形成的刚玉与高岭石分解出来的游离SiO2继续发生反应形成莫来石;被成为二次莫来石:3Al2O3+2SiO2→≥1200℃→3Al2O3+2SiO2二次莫来石在二次莫来石化时;发生约10%的体积膨胀..同时在1300~1400℃以下时铝矾土中的Fe2O3、TiO2和其它杂质与Al2O3、SiO2反应既可形成液相;Fe2O3、TiO2也可进入莫来石的晶格形成固溶体..液相的形成;有助于二次莫来石化的进行;同时也为重晶烧结阶段准备了条件..3重晶烧结阶段1400~1500℃在二次莫来石化阶段;由于液相的形成;已经开始发生某种程度的烧结;但进程很缓慢..只有随着二次莫来石化的完成;重晶烧结作用才开始迅速进行..在1400~1500℃以上;由于液相的作用;刚玉与莫来石晶体长大;1500℃时约10μm;到1700℃分别为60μm和90μm;同时;微观气孔在1200℃到1400~1500℃之间约为100~300μm;基本保持不变;在1400~1500℃以后迅速缩小与消失;气孔率降低;物料迅速趋向致密..2.铝矾土的烧结铝矾土烧结的主要因素有二次莫来石化、液相及铝矾土的组织结构..二次莫来石化是D-K型铝矾土在煅烧过程中必然发生的反应;该反应往往引起10%左右的体积膨胀;对烧结起妨碍作用..其原因一是生成二次莫来石时由于比重的变化引起物料本身的体积增大;二是由于颗粒间发生二次莫来石反应而相互推开;从而在颗粒间形成空隙..另外;反应时在颗粒周围首先形成莫来石薄膜也妨碍了铝、硅离子的进一步扩散;使反应难趋完全..二次莫来石的形成量与铝矾土中水铝石、高岭石的相对含量有关..如果高岭石加热分解出的SiO2与水铝石分解出的Al2O3正好达到莫来石的组成;则二次莫来石的量将会达到最大..研究与生产实践都证明;Al2O3含量在65%~70%的二级铝矾土;Al2O3/SiO2比值接近莫来石的Al2O3/SiO2比值2.55;在煅烧后莫来石的含量最高;二次莫来石化程度最大;最难于烧结;而Al2O3含量较高或较低的特级或三级铝矾土烧结较容易;温度也较低..铝矾土的分散度对二次莫来石化的影响也是显着的..铝矾土原矿煅烧时;由于矿物分布不均匀;颗粒反应后相互推开而引起的膨胀起着重要作用..这种作用使反应无法趋于完全;而生成的空隙往往不易弥合;使铝矾土难于致密化..原块铝矾土除组织结构较均匀的特级和三级在1500℃以下达到烧结外;其它铝矾土往往吸水率较高..若将铝矾土细磨制坯后煅烧;分散度提高;二次莫来石化进行得较早;并易于完全;在较低的温度下既产生膨胀;对烧结有利..由于烧结基本上开始于二次莫来石化完成的温度;所以充分的二次莫来石化是铝矾土达到烧结的必要条件;特别是对二级铝矾土尤为重要..液相是影响铝矾土烧结的另一重要因素..铝矾土煅烧时所形成液相量一、二级铝矾土约10%;三级约20%~30%不足以填满颗粒间的全部空隙..在这种情况下;液相的作用首先是把固体颗粒拉在一起;使它们相互接触..但二次莫来石化引起的膨胀却是把它们推开;两个相反的作用同时进行..在1400~1500℃以内时;液相的数量较少、流动性较低;二次莫来石化起主导作用..在1400~1500℃以上时;二次莫来石趋于完全;液相数量和流动性都增大;液相烧结作用明显显现;成为烧结的主导因素..液相使固体颗粒基本上都相互接触之后;就逐渐发生着固体颗粒的溶解与分析晶过程;逐步导致晶粒堆积致密;直到最后形成连续的固相骨架;液相填充空隙;使铝矾土完全烧结..但液相也有其有害作用的一面;若液相量增多;或者它的熔点、粘度降低;则降低铝矾土的高温机械性能..填充在空隙中的液相冷却后即为玻璃相..烧后铝矾土的玻璃相化学组成有如下特点:①玻璃相中Al2O3/SiO2比值随铝矾土Al2O3/SiO2比值降低而降低..②特级与一级铝矾土中;Fe2O3、TiO2进入玻璃相较多;而二级铝矾土中则进入结晶相较多..③煅烧温度提高时由1500到1700℃;玻璃相中的Al2O3含量减少;SiO2含量增加;同时;一级铝矾土的玻璃相中Fe2O3增多而TiO2减少;二级铝矾土Fe2O3、TiO2都更多地进入玻璃相..铝矾土的组织结构即均匀致密程度及鲕状体的数量与分析;直接影响到铝矾土熟料的烧结程度与致密性..如鲕状体较多的二级铝矾土;组织结构复杂;不均匀;烧后一般呈黄、白两色;白色为水铝石富集部分;黄色为高岭石及一些杂质集中部位;且常有膨胀现象;烧结困难..3.铝矾土煅烧的工艺流程传统的煅烧铝矾土熟料的生产工艺流程如下:原料进厂→库→破碎→粉磨→过压滤→练泥→挤出成型→烘干→煅烧→破碎→出厂成品由于铝矾土原料成分的不稳定;这种传统的煅烧铝矾土熟料的生产工艺所得到的铝矾土熟料品质不高;且产品质量不稳定;为了得到品质优良的铝矾土熟料;提出的新的煅烧铝矾土熟料的生产工艺流程如下:原料进厂→库→破碎→粉磨→脱硅→湿法均化→过压滤→练泥→挤出成型→烘干→煅烧→破碎→出厂成品..4. 煅烧铝矾土的设备在生产铝矾土熟料的过程中;铝矾土的煅烧对熟料品味有很大影响;因此选择铝矾土的煅烧窑炉是很重要的..铝矾土的煅烧设备主要有倒焰窑、回转窑、隧道窑、梭式窑等..1倒焰窑;是一种间歇式的窑炉..其名称是由火焰流动情况而获得..燃烧所产生的火焰都从燃烧室的喷火口上行至窑顶;由于窑顶是密封的;火焰不能继续上行;在窑顶部没有出气孔的情况下;就被烟囱的抽力拉向下行;经过匣钵柱的间隙;自窑底吸火孔进支烟道;主烟道;最后由烟囱排出..因为热气体重度轻;总是浮在上面;所以人们习惯把火焰从下到上称为“顺”..而把由上向下流动的火焰称为“倒”这就是“倒焰窑”称呼的由来倒焰窑的优点是窑的容积可大可小;生产上的灵活性;可以得到质量好的产品;建设投资费用少;金属材料耗用少..其缺点是间歇操作;废气离窑时温度很高;故单位制品的燃料消耗大;生产规模小;劳动条件差;机械化水平低;操作控制困难;生产效率低;环保性能差..一般;倒焰窑的热效率仅6.48%;而每吨烧成品耗煤却高达1.456吨..2回转窑是指旋转煅烧窑;起源于水泥生产..现在;在建材、冶金、化工、环保等许多生产行业中;也广泛地使用回转窑设备对固体物料进行机械、物理或化学处理..煅烧铝矾土的回转窑大都由以重油为燃料改成以煤粉为燃料;每煅烧1吨高铝矾土的耗煤量为200~250kg..回转窑的特点有:结构简单、易损件少、生产过程易控制和运转率高;易于大规模的生产;并且易于实现自动化控制;产品质量稳定..3隧道窑是现代化的连续式烧成的热工设备;广泛用于陶瓷产品的焙烧生产;在磨料等冶金行业中也有应用..隧道窑主要用于制品的烧成;耐火材料行业根据使用温度的不同可以分为三种;低温隧道窑主要用于焙烧滑板砖等;烧成温度约1000℃;中温隧道窑主要用于烧成普通碱性砖、粘土砖、高铝砖、硅砖等;烧成温度1300℃~1650℃;高温隧道窑主要用于烧成中档镁砖、高纯镁砖、镁铝质及刚玉质等制品;烧成温度大于1700℃;一般介于1800℃~1900℃..劳动强度大;生产效率低;热耗高;难以实现自动化控制..目前国内外大型铝矾土煅烧生产系统均采用回转窑设备和工艺..5. 400TPD铝矾土煅烧生产系统主要技术参数1生产能力400t/d 120000吨/年2回转窑的规格Φ3.6×76m3回转窑的斜度 3.0%4单筒冷却机规格Φ3.6×40m5原料指标特级Al2O3>85% Fe2O3<2%一级Al2O3>85% Fe2O3<2%6成品指标特级Al2O3>85% 体积密度>3.1g/cm3一级Al2O3>80% 体积密度>2.9g/cm37燃料8燃料热值9单位产品热耗8000~9500kj/kg10煅烧温度≥1650℃11年工作日300天。
铝矾土煅烧技术及设备1.铝矾土的加热变化中国铝矾土主要是D-K型,某些二级铝矾土含有勃姆石,个别的还含有一些白云母:有些三级铝矾土含有一定数量的地开石。
铝矾土的加热变化可分为三个阶段:分解阶段、二次莫来石化阶段和结晶烧结阶段。
(1)分解阶段(400~1200℃)400~1200℃温度范围为铝矾土的分解阶段。
在该阶段,铝矾土中的水铝石和高岭石在400℃时开始脱水,至450~600℃反应激烈,700~800℃完成。
水铝石脱水后形成刚玉假象,此种假象仍保持原来水铝石的外形,但边缘模糊不清,折射率较水铝石低,在高温下逐转变为刚玉。
高岭石脱水后形成偏高岭石,950℃以上时偏高岭石转变为莫来石和非晶态SiO2,后者在高温下转变为方石英。
其反应式为:3(Al2O3·2SiO2)(偏高岭石)→(400~600℃)→3Al2O3·2SiO2(莫来石)+4SiO2(非晶态SiO2)注:①拣选分级后的某一级铝矾土矿石中,其它级别矿石的混入量不超过总量10%;②矿石块度50~300mm,若允许有小于50mm者,其数量不超过总量的10%;③矿石夹杂之杂质(如山皮、粘土等)不得超过1%,并不得混入明显的块状或片状石灰石表2 耐火材料用铝矾土精矿的技术条件α-Al2O3·H2O(水铝石)→(400~600℃)→α-Al2O3(刚玉假象)+H2O↑Al2O3·2SiO2·2H2O(高岭石)→(400~600℃)→Al2O3·2SiO2(偏高岭石)+H2O↑3(Al2O3·2SiO2)(偏高岭石)→(400~600℃)→3Al2O3·2SiO2(莫来石)+4SiO2(非晶态SiO2)(2)二次莫来石化阶段(1200~1400℃或1500℃)在1200℃以上,从水铝石脱水形成的刚玉与高岭石分解出来的游离SiO2继续发生反应形成莫来石,被成为二次莫来石:3Al2O3+2SiO2→(≥1200℃)→3Al2O3+2SiO2(二次莫来石)在二次莫来石化时,发生约10%的体积膨胀。
同时在1300~1400℃以下时铝矾土中的Fe2O3、TiO2和其它杂质与Al2O3、SiO2反应既可形成液相,Fe2O3、TiO2也可进入莫来石的晶格形成固溶体。
液相的形成,有助于二次莫来石化的进行,同时也为重晶烧结阶段准备了条件。
(3)重晶烧结阶段(1400~1500℃)在二次莫来石化阶段,由于液相的形成,已经开始发生某种程度的烧结,但进程很缓慢。
只有随着二次莫来石化的完成,重晶烧结作用才开始迅速进行。
在1400~1500℃以上,由于液相的作用,刚玉与莫来石晶体长大,1500℃时约10μm,到1700℃分别为60μm和90μm;同时,微观气孔在1200℃到1400~1500℃之间约为100~300μm,基本保持不变;在1400~1500℃以后迅速缩小与消失,气孔率降低,物料迅速趋向致密。
2.铝矾土的烧结铝矾土烧结的主要因素有二次莫来石化、液相及铝矾土的组织结构。
二次莫来石化是D-K型铝矾土在煅烧过程中必然发生的反应,该反应往往引起10%左右的体积膨胀,对烧结起妨碍作用。
其原因一是生成二次莫来石时由于比重的变化引起物料本身的体积增大;二是由于颗粒间发生二次莫来石反应而相互推开,从而在颗粒间形成空隙。
另外,反应时在颗粒周围首先形成莫来石薄膜也妨碍了铝、硅离子的进一步扩散,使反应难趋完全。
二次莫来石的形成量与铝矾土中水铝石、高岭石的相对含量有关。
如果高岭石加热分解出的SiO2与水铝石分解出的Al2O3正好达到莫来石的组成,则二次莫来石的量将会达到最大。
研究与生产实践都证明,Al2O3含量在65%~70%的二级铝矾土,Al2O3/SiO2比值接近莫来石的Al2O3/SiO2比值(2.55),在煅烧后莫来石的含量最高,二次莫来石化程度最大,最难于烧结;而Al2O3含量较高或较低的特级或三级铝矾土烧结较容易,温度也较低。
铝矾土的分散度对二次莫来石化的影响也是显著的。
铝矾土原矿煅烧时,由于矿物分布不均匀,颗粒反应后相互推开而引起的膨胀起着重要作用。
这种作用使反应无法趋于完全,而生成的空隙往往不易弥合,使铝矾土难于致密化。
原块铝矾土除组织结构较均匀的特级和三级在1500℃以下达到烧结外,其它铝矾土往往吸水率较高。
若将铝矾土细磨制坯后煅烧,分散度提高,二次莫来石化进行得较早,并易于完全,在较低的温度下既产生膨胀,对烧结有利。
由于烧结基本上开始于二次莫来石化完成的温度,所以充分的二次莫来石化是铝矾土达到烧结的必要条件,特别是对二级铝矾土尤为重要。
液相是影响铝矾土烧结的另一重要因素。
铝矾土煅烧时所形成液相量(一、二级铝矾土约10%,三级约20%~30%)不足以填满颗粒间的全部空隙。
在这种情况下,液相的作用首先是把固体颗粒拉在一起,使它们相互接触。
但二次莫来石化引起的膨胀却是把它们推开,两个相反的作用同时进行。
在1400~1500℃以内时,液相的数量较少、流动性较低,二次莫来石化起主导作用。
在1400~1500℃以上时,二次莫来石趋于完全,液相数量和流动性都增大,液相烧结作用明显显现,成为烧结的主导因素。
液相使固体颗粒基本上都相互接触之后,就逐渐发生着固体颗粒的溶解与分析晶过程,逐步导致晶粒堆积致密,直到最后形成连续的固相骨架,液相填充空隙,使铝矾土完全烧结。
但液相也有其有害作用的一面,若液相量增多,或者它的熔点、粘度降低,则降低铝矾土的高温机械性能。
填充在空隙中的液相冷却后即为玻璃相。
烧后铝矾土的玻璃相化学组成有如下特点:①玻璃相中Al2O3/SiO2比值随铝矾土Al2O3/SiO2比值降低而降低。
②特级与一级铝矾土中,Fe2O3、TiO2进入玻璃相较多;而二级铝矾土中则进入结晶相较多。
③煅烧温度提高时(由1500到1700℃),玻璃相中的Al2O3含量减少,SiO2含量增加;同时,一级铝矾土的玻璃相中Fe2O3增多而TiO2减少;二级铝矾土Fe2O3、TiO2都更多地进入玻璃相。
铝矾土的组织结构即均匀致密程度及鲕状体的数量与分析,直接影响到铝矾土熟料的烧结程度与致密性。
如鲕状体较多的二级铝矾土,组织结构复杂,不均匀,烧后一般呈黄、白两色,白色为水铝石富集部分,黄色为高岭石及一些杂质集中部位,且常有膨胀现象,烧结困难。
3.铝矾土煅烧的工艺流程传统的煅烧铝矾土熟料的生产工艺流程如下:原料进厂→库→破碎→粉磨→过压滤→练泥→挤出成型→烘干→煅烧→破碎→出厂成品由于铝矾土原料成分的不稳定,这种传统的煅烧铝矾土熟料的生产工艺所得到的铝矾土熟料品质不高,且产品质量不稳定,为了得到品质优良的铝矾土熟料,提出的新的煅烧铝矾土熟料的生产工艺流程如下:原料进厂→库→破碎→粉磨→脱硅→湿法均化→过压滤→练泥→挤出成型→烘干→煅烧→破碎→出厂成品。
4. 煅烧铝矾土的设备在生产铝矾土熟料的过程中,铝矾土的煅烧对熟料品味有很大影响,因此选择铝矾土的煅烧窑炉是很重要的。
铝矾土的煅烧设备主要有倒焰窑、回转窑、隧道窑、梭式窑等。
(1)倒焰窑,是一种间歇式的窑炉。
其名称是由火焰流动情况而获得。
燃烧所产生的火焰都从燃烧室的喷火口上行至窑顶,由于窑顶是密封的,火焰不能继续上行,在窑顶部没有出气孔的情况下,就被烟囱的抽力拉向下行,经过匣钵柱的间隙,自窑底吸火孔进支烟道,主烟道,最后由烟囱排出。
因为热气体重度轻,总是浮在上面,所以人们习惯把火焰从下到上称为“顺”。
而把由上向下流动的火焰称为“倒”这就是“倒焰窑”称呼的由来!倒焰窑的优点是窑的容积可大可小,生产上的灵活性,可以得到质量好的产品,建设投资费用少,金属材料耗用少。
其缺点是间歇操作,废气离窑时温度很高,故单位制品的燃料消耗大;生产规模小;劳动条件差;机械化水平低;操作控制困难;生产效率低;环保性能差。
一般,倒焰窑的热效率仅 6.48%,而每吨烧成品耗煤却高达1.456吨。
(2)回转窑是指旋转煅烧窑,起源于水泥生产。
现在,在建材、冶金、化工、环保等许多生产行业中,也广泛地使用回转窑设备对固体物料进行机械、物理或化学处理。
煅烧铝矾土的回转窑大都由以重油为燃料改成以煤粉为燃料,每煅烧1吨高铝矾土的耗煤量为200~250kg。
回转窑的特点有:结构简单、易损件少、生产过程易控制和运转率高;易于大规模的生产;并且易于实现自动化控制,产品质量稳定。
(3)隧道窑是现代化的连续式烧成的热工设备,广泛用于陶瓷产品的焙烧生产,在磨料等冶金行业中也有应用。
隧道窑主要用于制品的烧成,耐火材料行业根据使用温度的不同可以分为三种,低温隧道窑主要用于焙烧滑板砖等,烧成温度约1000℃;中温隧道窑主要用于烧成普通碱性砖、粘土砖、高铝砖、硅砖等,烧成温度1300℃~1650℃;高温隧道窑主要用于烧成中档镁砖、高纯镁砖、镁铝质及刚玉质等制品,烧成温度大于1700℃,一般介于1800℃~1900℃。
劳动强度大,生产效率低,热耗高,难以实现自动化控制。
目前国内外大型铝矾土煅烧生产系统均采用回转窑设备和工艺。
5. 400TPD铝矾土煅烧生产系统主要技术参数(1)生产能力400t/d 120000吨/年(2)回转窑的规格Φ3.6×76m(3)回转窑的斜度 3.0%(4)单筒冷却机规格Φ3.6×40m(5)原料指标特级Al2O3>85% Fe2O3<2%一级Al2O3>85% Fe2O3<2%(6)成品指标特级Al2O3>85% 体积密度>3.1g/cm3一级Al2O3>80% 体积密度>2.9g/cm3(7)燃料(8)燃料热值(9)单位产品热耗8000~9500kj/kg(10)煅烧温度≥1650℃(11)年工作日300天。