气态悬浮炉参考资料
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气态悬浮焙烧炉的工作原理气态悬浮焙烧炉,一听名字就觉得高大上,对吧?别担心,今天就给大家解开这个看起来像“黑科技”的东西,实际它比你想象中的还要简单!想象一下,你家里的烤箱,它是用来烤面包、烤肉什么的,而气态悬浮焙烧炉呢,类似一个巨大的烤箱,但它不烤肉,它烤的可是那些金属矿石,或者说是一些含金属的原料。
更酷的是,它的烤法特别神奇,不是简单地把东西放进去就行,而是通过一种特殊的技术让原料在高温下飘浮起来,就像空气中的小气泡一样,随着热风旋转,跳跃,这样它就能更均匀地受热,也更容易完成化学反应。
怎么样,听起来是不是有点像魔术?说到焙烧,我们得先搞清楚这个到底是个什么玩意儿。
焙烧,通俗点说,就是加热金属矿石,让其中的有害物质“变脸”,不然你就没法提炼出有价值的金属来。
举个例子,像是锌矿、铜矿这些东西,如果不经过焙烧,你怎么提炼出锌、铜来?这些矿石本身含有很多不值钱的杂质,焙烧的目的是通过加热把这些不需要的东西去除掉。
咱们说的这个气态悬浮焙烧炉呢,利用高温和气流让矿石在炉内“飞”起来,保持悬浮状态,这样温度分布就更均匀了,矿石受热更充分,反应也更彻底。
再说回气态悬浮焙烧炉的工作原理。
它会通过燃烧燃料,产生大量的热量,而这些热量是通过高速气流来传递的。
这个气流不仅能把热量带给矿石,还能让矿石像跳舞一样在空气中“飞”起来。
矿石一旦在气流中悬浮,就能获得一个均匀的高温环境,减少了金属氧化的机会,确保了反应效果的最大化。
这个过程就像是矿石在热风中跳舞,它们互相碰撞、摩擦,反应速度快,效率高。
比起传统的固定床焙烧炉,气态悬浮焙烧炉的优势就出来了——它的加热效率更高,温度控制更精准,能源的利用率也更高,简直是高效又省钱。
不过,这样的设备并不是万能的。
虽然它可以提高焙烧的效率,但它对操作的要求就高了。
炉内的气流速度、温度等必须精确控制,要不然矿石就会“飞”得太快,或者加热不均匀,结果反而适得其反。
气态悬浮焙烧炉的运行需要相当的技术含量,从炉体的设计到气流的调控,每一步都得细致入微,稍有差池,就可能造成浪费。
气态悬浮焙烧炉炉顶内衬的优化[摘要]气态悬浮焙烧炉是氧化铝生产最后一道工序,焙烧工序所需的高温对炉顶结构带来的损害问题,本文提出了新的解决方法,并得到了很好的应用。
[关键词]气态悬浮焙烧炉;炉顶结构;氧化铝1概述氢氧化铝焙烧是氧化铝生产最后一道工序,焙烧过程是脱除氢氧化铝滤饼附着水,脱除3个结晶水,使部分γ-Al2O3转化为α-Al2O3的过程。
由于焙烧炉的内衬结构,既保证炉体的整个热功平衡,减少能耗损失,又保护炉体结构的耐磨冲刷,延长炉子的使用寿命。
中铝河南分公司现在共有2台1850t/d和2台1350t/d的气态悬浮焙烧炉4台。
这2种不同产能的气态悬浮焙烧炉在生产一段时间后,PO3、PO4炉顶出现不同程度损害。
特别是1850t/d 气态悬浮焙烧炉PO3炉顶有几次差点漏火烧穿,顶部结构对焙烧炉的运转率带了很大的影响。
针对炉顶结构存在的问题,经过多次分析研究,最后进行改造处理,收到了良好的效果,取得了巨大的经济效益。
2气态悬浮焙烧炉的炉顶结构损伤原因2.1气态悬浮焙烧炉的炉顶原设计结构炉体内衬的结构和质量,对炉子影响非常大,内衬结构不合理,炉体散热损失大,热耗高;内衬材料质量差,脱落,造成下料管堵塞,影响焙烧炉生产,需要进行停炉清理,影响焙烧炉运转率及内衬使用寿命。
1850t/d气态悬浮焙烧炉PO3炉顶直径达5.85m,温度高到1350℃左右,PO3炉顶内衬厚度大,整体结构较重。
原设计为吊挂砖+浇注料相结合的结构,见图一。
由于吊挂砖是定性耐火材料,材质与浇注料都相近,在垂直方向上吊挂砖受重力与浇注料垂直方向上一致,膨胀量也一致。
但在水平受力方向上,吊挂砖的自身材料决定了不能承受太大力量,但浇注料为一整体,靠近中心筒的吊挂砖由于膨胀量小,影响不是太大,靠近外侧筒壁的吊挂砖膨胀量大,受力大损伤严重。
造成炉顶内衬掉块,沿损伤部分火焰烧穿炉顶,导致停炉检修。
一、回转窑的描述:氢氧化铝焙烧是氧化铝生产工艺中最后一道工序,焙烧的目的是在1000℃左右的高温下把氢氧化铝的附着水和结晶水脱除后,从而生产出符合电解要求和其他用途的氧化铝。
自1856—1892年以来,分别由法国萨林德厂和奥地利人K.J拜耳研究发明碱-石灰烧结法和利用苛性碱溶液直接浸出铝兔矿生产氧化铝的拜耳法以来,已有100多年的历史了,截止到1963年,世界各国氧化铝厂基本上都采用回转窑焙烧氢氧化铝来生产氧化铝的工艺流程。
回转焙烧窑的长度一般都在100米左右,直径在3米左右,有2%左右的斜度。
在开始下料前,首先要点燃安装在窑前的油枪,把窑内的温度加热到1000℃以上后,开始下料,入窑后的湿氢氧化铝随窑体的旋转由窑尾被送到窑头,而热气流从窑头向窑尾流动,使湿氢氧化铝在窑内经过烘干、脱水、晶型转变等物理化学变化而焙烧成氧化铝。
根据物料在窑内发生的物理化学变化,可以将窑从窑尾起划分为以下四个带:1、烘干带:此带的主要作用是去除附着水,入窑后的湿氢氧化铝并参和电收尘来的窑灰由30℃左右被加热到200℃左右,附着水全部被蒸发,烘干带的热气则由600℃左右降低到250—350℃左右出窑,经旋风收尘器至电收尘后排入大气层。
2、脱水带:此带的主要作用是去除结晶水,氢氧化铝由200℃左右继续被加热到900℃左右,全部脱除结晶水变为嘎马氧化铝(γ—氧化铝),而此带的温度由1050℃左右降到600℃左右。
3、煅烧带:此带的主要作用是进行晶型转变,火焰温度可达1500℃左右,嘎马氧化铝(γ—氧化铝)转变为阿尔法氧化铝(α—氧化铝),焙烧温度在1100—1200℃左右,物料在窑内停留40—45分钟左右。
4、冷却带:氧化铝在此带冷却到900—800℃左右,然后进入冷却机即生产出产品氧化铝。
用回转窑生产氧化铝有几大缺点:1、设备投资大;2、占地面积大;3、热耗高:理论热耗57.81万千卡/吨=2.42GJ/t,实际热耗130万千卡/吨=5.44 GJ/t 左右;4、设备运转周期短,维修强度大,费用高。
一、回转窑的描述:氢氧化铝焙烧是氧化铝生产工艺中最后一道工序,焙烧的目的是在1000℃左右的高温下把氢氧化铝的附着水和结晶水脱除后,从而生产出符合电解要求和其他用途的氧化铝。
自1856—1892年以来,分别由法国萨林德厂和奥地利人K.J拜耳研究发明碱-石灰烧结法和利用苛性碱溶液直接浸出铝兔矿生产氧化铝的拜耳法以来,已有100多年的历史了,截止到1963年,世界各国氧化铝厂基本上都采用回转窑焙烧氢氧化铝来生产氧化铝的工艺流程。
回转焙烧窑的长度一般都在100米左右,直径在3米左右,有2%左右的斜度。
在开始下料前,首先要点燃安装在窑前的油枪,把窑内的温度加热到1000℃以上后,开始下料,入窑后的湿氢氧化铝随窑体的旋转由窑尾被送到窑头,而热气流从窑头向窑尾流动,使湿氢氧化铝在窑内经过烘干、脱水、晶型转变等物理化学变化而焙烧成氧化铝。
根据物料在窑内发生的物理化学变化,可以将窑从窑尾起划分为以下四个带:1、烘干带:此带的主要作用是去除附着水,入窑后的湿氢氧化铝并参和电收尘来的窑灰由30℃左右被加热到200℃左右,附着水全部被蒸发,烘干带的热气则由600℃左右降低到250—350℃左右出窑,经旋风收尘器至电收尘后排入大气层。
2、脱水带:此带的主要作用是去除结晶水,氢氧化铝由200℃左右继续被加热到900℃左右,全部脱除结晶水变为嘎马氧化铝(γ—氧化铝),而此带的温度由1050℃左右降到600℃左右。
3、煅烧带:此带的主要作用是进行晶型转变,火焰温度可达1500℃左右,嘎马氧化铝(γ—氧化铝)转变为阿尔法氧化铝(α—氧化铝),焙烧温度在1100—1200℃左右,物料在窑内停留40—45分钟左右。
4、冷却带:氧化铝在此带冷却到900—800℃左右,然后进入冷却机即生产出产品氧化铝。
用回转窑生产氧化铝有几大缺点:1、设备投资大;2、占地面积大;3、热耗高:理论热耗57.81万千卡/吨=2.42GJ/t,实际热耗130万千卡/吨=5.44 GJ/t 左右;4、设备运转周期短,维修强度大,费用高。
气态悬浮焙烧炉副炉温度场模拟分析李建军;黄兴远;李秀菊;金立业【摘要】使用Abaqus有限元分析软件对采用“流态化焙烧高效节能炉窑技术”的气态悬浮焙烧炉的副焙烧炉进行温度场模拟分析,结果显示焙烧炉内温度延炉身径向方向分布均匀,只有在炉体托板附近和上圆筒部分出现温度分布不均现象,并会导致在托板处出现应力集中.【期刊名称】《有色冶金设计与研究》【年(卷),期】2012(033)004【总页数】3页(P23-25)【关键词】气态悬浮焙烧炉;温度场;有限元分析;流态化【作者】李建军;黄兴远;李秀菊;金立业【作者单位】河南科技大学材料科学与工程学院,河南洛阳471003;河南科技大学材料科学与工程学院,河南洛阳471003;洛阳市洛华粉体特种耐火材料有限公司,河南洛阳471003;洛阳市香江万基铝业有限公司,河南新安471800【正文语种】中文【中图分类】TF068氢氧化铝焙烧是氧化铝生产过程中最后一道工序,其能耗占氧化铝生产总能耗的10%左右[1]。
气态悬浮焙烧是当今世界氧化铝工业生产中较为先进、成熟的技术,具有整体结构简单、自动化程度高、热耗低、产品质量稳定且易于控制等优点[2-3]。
PO3作为气态悬浮焙烧炉的副焙烧炉,主要用于将主炉PO4焙烧出来的氧化铝从气流中分离出来。
由于从主焙烧炉PO4出来的高温气流作用,极易造成PO3的内部内衬磨损以及因温度分布不均而产生的应力集中现象,从而大大地减少了炉衬的寿命。
所以对PO3进行有限元的温度场模拟,能够在一定程度上了解PO3可能会出现的因高温热膨胀而引起的应力集中以及局部脱落现象。
自从气态悬浮焙烧炉引进以来,国内对其炉衬结构以及材料等多方面进行了国产化研究,虽取得了一定的成绩,但缺少有效的基础理论分析。
“流态化焙烧高效节能炉窑技术”(列入国家重点节能技术推广目录)是现今国内比较先进的气态悬浮焙烧炉内衬的国产化技术。
本文拟对采用该项技术的某公司气态悬浮焙烧炉副焙烧炉PO3部分进行温度场模拟,以期促进该项技术的研究与推广。
气态悬浮焙烧炉烘炉技术探讨
胡红霞
【期刊名称】《世界有色金属》
【年(卷),期】2012(000)003
【摘要】目前,全国各地的氧化铝厂基本都选用气态悬浮焙烧炉作为氢氧化铝的焙烧设备。
氢氧化铝的焙烧是在高温(1000-1200℃)下进行的,焙烧炉的内衬因使用温度不同而结构、材料、厚度不同,但在炉体内衬筑砌完成以后,都必须进行烘炉,以排除内衬中的附着水及结晶水,并使其内部发生晶型转变,最后达到设计使用强度。
焙烧炉的烘炉非常复杂和重要,直接影响到炉体、人员、设备的安全和工期、费用及内衬质量等。
【总页数】2页(P36-37)
【作者】胡红霞
【作者单位】不详
【正文语种】中文
【中图分类】TQ522.15
【相关文献】
1.气体悬浮焙烧炉内衬烘炉曲线的确定
2.浅谈3500t/d气态悬浮式焙烧炉内衬砌筑
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气态悬浮焙烧炉降低系统氧含量的研究摘要:论述了针对气态悬浮焙烧炉生产中存在的氧含量高、热损失大等问题所采取的优化改进措施及取得的效果。
关键词:气态悬浮焙烧炉;氧含量;节能一、概述:氢氧化铝焙烧是氧化铝生产的最后一道工序,其主要任务是把过滤来的经洗涤后的氢氧化铝,在气体悬浮焙烧炉装置中干燥,除去附着水,预热脱除结晶水,继续加热进行晶型转变生成产品氧化铝的过程。
义翔铝业公司目前有气态悬浮焙烧炉一台,2009年投产,设计产能1350t/d,使用燃料为天然气。
目前系统运行比较稳定,但在运行过程中,我们发现系统氧含量指标一直很高,在12%左右,与设计要求及同行业相比差距较大。
针对存在的问题,我们进行了认真的分析研究,通过一系列的改造和优化,实现了氧含量降低的目的,提高了系统的运行效率。
二、焙烧系统中氧气的作用和意义氧气可以帮助可燃物燃烧,具有助燃性,燃烧一定量的天然气,所需要的氧气量是确定的。
如果烟气中的含氧量过高,说明供入的空气多了,这些多出来的空气,同样要升到很高的温度,这样,它就抢走了一部分热量,降低了燃料的有效利用。
同时,这些多余的空气是由引风机带入的,这也要多消耗引风机的电量。
归纳起来,焙烧系统氧含量过高会造成以下几点弊端:1、过量的空气会带走大量的热能,造成不必要的浪费;2、降低了炉膛温度,增加燃料的消耗同时,也会造成不完全燃烧热损失;3、增加电耗和机械磨损;4、氧含量过高,会造成尾气中氮氧化物浓度超标。
三、实施后的效果在与项目实施前相比下料量增加至116t/h时、设定转速88.3%、电流降至76A、氧含量降至5.37%,下料量增加14吨,电流降低。
五、降低氧含量所采取的措施1、逐步降低风机设定频率,减小引风机风门开度。
2.对焙烧炉各个人孔门,法兰连接处,做好密封。
六、降低系统氧含量的好处1.焙烧炉系统用电单耗降低;2.烟气中氮氧化物降低,尿素使用量减少,降低成本;3.提高燃烧效率,降低单耗。
气浮规格型号一、引言随着工业技术的发展,气浮设备在各行各业的应用越来越广泛。
为了帮助读者更好地了解气浮设备的规格型号及其特点,本文将详细介绍各种气浮设备的规格和适用范围,为读者提供实用的参考信息。
二、常见气浮规格与型号1. 气浮沉淀池(GFC)设计参数:有效宽度×高度=30m×4.5m;配水形式:中心配水;刮渣机:链条式刮渣机;处理能力:6-8m³/h。
材质要求:主要部件采用不锈钢SUS304或碳钢防腐喷涂。
适用于市政污水处理厂二级出水及类似的工业废水。
2. 气浮机组(HFQ)设计参数:功率7.5kW;溶气罐容积≥1m³;处理能力:≤50m³/h。
材质要求:主体部分采用不锈钢SUS304,局部可采用碳钢防腐喷涂。
适用于给水和工业废水处理中的悬浮物去除。
三、规格选择与应用注意事项根据不同的水质和处理需求,选择合适的规格是至关重要的。
一般来说,大型工厂需要更大的处理能力,而小型设施则可以选择较小的设备以降低成本。
同时,注意以下几点:1. 根据现场条件选择合适的水流分布形式和配套设备;2. 注意设备和管道的密封性,防止漏气影响效果;3. 在安装过程中确保各个部件的正确连接和固定,避免运行中发生故障;4. 对操作人员进行培训,熟悉设备的操作和维护方法。
四、总结通过以上对不同类型的气浮设备的规格和适用范围的介绍,我们可以得出以下结论:1. 选择适合自己需求的规格型号是非常关键的一步,需要考虑水量、水质以及空间等因素;2. 气浮设备的性能和效率受到多种因素的影响,包括水流分布、溶气压力、运行时间等,因此在实际使用中需要进行适当的调整和控制;3. 定期维护和保养设备是保持其良好工作状态的重要措施,可以延长设备的使用寿命并提高工作效率。
五、应用案例以下是一个实际的气浮设备应用案例:某大型污水处理厂,该厂设计日处理能力为10万吨,采用气浮机组(HFQ)进行二级出水的预处理。
一、回转窑的描述:氢氧化铝焙烧是氧化铝生产工艺中最后一道工序,焙烧的目的是在1000C左右的高温下把氢氧化铝的附着水和结晶水脱除后,从而生产出符合电解要求和其他用途的氧化铝。
自1856—1892年以来,分别由法国萨林德厂和奥地利人K.J拜耳研究发明碱-石灰烧结法和利用苛性碱溶液直接浸出铝兔矿生产氧化铝的拜耳法以来,已有100多年的历史了,截止到1963年,世界各国氧化铝厂基本上都采用回转窑焙烧氢氧化铝来生产氧化铝的工艺流程。
回转焙烧窑的长度一般都在100米左右,直径在3米左右,有2%左右的斜度。
在开始下料前,首先要点燃安装在窑前的油枪,把窑内的温度加热到1000C 以上后,开始下料,入窑后的湿氢氧化铝随窑体的旋转由窑尾被送到窑头,而热气流从窑头向窑尾流动,使湿氢氧化铝在窑内经过烘干、脱水、晶型转变等物理化学变化而焙烧成氧化铝。
根据物料在窑内发生的物理化学变化,可以将窑从窑尾起划分为以下四个带:1、烘干带:此带的主要作用是去除附着水,入窑后的湿氢氧化铝并参和电收尘来的窑灰由30C左右被加热到200r左右,附着水全部被蒸发,烘干带的热气则由600r左右降低到250—350r左右出窑,经旋风收尘器至电收尘后排入大气层。
2、脱水带:此带的主要作用是去除结晶水,氢氧化铝由200r左右继续被加热到900r 左右,全部脱除结晶水变为嘎马氧化铝(丫一氧化铝),而此带的温度由1050r左右降到600r左右。
3、煅烧带:此带的主要作用是进行晶型转变,火焰温度可达1500r左右,嘎马氧化铝(丫一氧化铝)转变为阿尔法氧化铝(a—氧化铝),焙烧温度在1100— 1200r左右,物料在窑内停留40—45分钟左右。
4、冷却带:氧化铝在此带冷却到900—800 r左右,然后进入冷却机即生产出产品氧化铝。
用回转窑生产氧化铝有几大缺点:1、设备投资大;2、占地面积大;3、热耗高:理论热耗57.81万千卡/吨=2.42GJ/t,实际热耗130万千卡/吨=5.44 GJ/t 左右;4、设备运转周期短,维修强度大,费用高。
5、对环境污染严重;&产品质量不好掌握,波动性较大。
焙烧氧化铝的主要质量指标是灼减的控制,必须控制在 1.0%以下,超过1.05%为等外品,回转焙烧窑灼减的判断是靠眼来观察高温下氧化铝的颜色及流动性来判断的。
用一长把铁勺从窑头舀出一勺氧化铝,如为红色并且流动性很快,这种料一般都不合格,如为杏黄色,灼减一般在0.7—0.8%左右,如为金黄色并发亮,灼减一般在0.5%左右,如为金黄色且有少许结块,灼减一般在0.3—0.4%,如有10毫米以内的结块,灼减一般在0.2—0.3%,质量正好的氧化铝,其颜色应是杏黄色到黄金色之间,勺、新型氧化铝焙烧窑炉的发展和应用:当今世界各国氧化铝厂采用的新型焙烧炉主要有三种类型:1、美国铝业公司的流态化闪速焙烧炉:美国铝业公司从1946年开始进行流态化焙烧的实验和半工业化试验,到1963年第一座300t/d氧化铝的流态闪速焙烧炉诞生,用了17年的时间,至今美国铝业公司的F. F. C装置已发展为五种规格型号,产能最大可达到2400吨以上。
2、德国鲁奇公司和联合铝业公司的循环流态焙烧炉,鲁奇公司从1958年开始研究氢氧化铝沸腾焙烧,1963年第一座25t/d的试验装置成功。
1970 年在利泊厂建成一台500t/d循环沸腾焙烧炉,从研究到产业化共用了12年时间,最大设计产能3000t/d。
3、丹麦史密斯公司的气体悬浮焙烧炉:丹麦史密斯公司的气体悬浮焙烧是从水泥窑的气体悬浮窑处分解装置移植而来,史密斯公司从1975年立项开始进行氢氧化铝气体悬浮焙烧试验,到1979年进入半工业化试验,进行了三个月的试验比较成功。
1984年在印度的享达尔阔厂设计安装了一台850t/d的气态悬浮焙烧炉(G. S. C),1986年投产,从研究到产业化共用10年时间。
4、法国F. C. B公司的气体悬浮焙烧炉:在法国,流态化焙烧炉原先由尤仁辛尔曼公司和西德的K. H . D公司所属的加丹氧化铝厂内建成一台30t/d 氧化铝的闪速焙烧炉,进行了6个月的焙烧一铝电解系统的联合试验,试验结果非常好,于是F. C. B公司和希腊铝业公司在1981年6月决定在圣.尼古拉斯厂建设一套日产900吨氧化铝的气体悬浮焙烧炉,1984年建成投产。
三、流态化焙烧技术及装置的优缺点:目前,世界上四个国家研制开发的三种类型的焙烧炉虽各有特点和略有优劣之别,但均具有共同的技术经济的先进性,与回转焙烧窑相比,流态化焙烧具有以下显著优点:1、焙烧氧化铝理论热耗约为2.42GJ/T—AL2O3,其余热量主要是出窑废气和焙烧后的氧化铝带走或通过窑体散失,而流态化或气态化焙烧的热耗约为33.18—3.27MJ/kg—AL2O3,可节煤气约为300m。
2、产品质量好:⑴产品中有害杂质SiO2基本不受焙烧过程的影响,只取决于它在氢氧化铝中的含量;⑵流态化焙烧产品中不同粒级氧化铝的焙烧程度均匀,相同比表面积的氧化铝中阿尔法氧化铝(a—氧化铝)含量低,在铝电解中溶解速度较快,可提高铝电解的电流效率;⑶流态化焙烧的破碎指数不高;⑷三种类型的流化焙烧炉均能满足生产砂状氧化铝要求。
3. 投资少:流态化焙烧的投资比回转窑焙烧的投资少,国外各公司发表的数据为:(1)美国F. F. C少50%左右;(2)西德G.. S. C少20%左右;(3)法国G.. S. C少15-20%左右,国内于是1983年,以日产800吨氧化铝的焙烧装置为例,根据实物工作量按当时的国内价格计算,流态化焙烧装置的投资比回转窑少40—60%左右。
4. 占地面积小:流态化焙烧装置的占地面积小,以日产800吨氧化铝的焙烧设备为例,仅是回转窑焙烧装置的五分之一,而建筑面积约为三分之一至三分之二。
5.设备简单,使用寿命长,维修难度低,费用低流态化焙烧系统除了引风机、给料设备之外,没有大型的转动设备。
炉衬使用寿命可长达10 年左右,因而维修费用低,据有关厂家提供的数据:流态化焙烧炉的维修费用只是回转窑的35%左右。
6.对环境的污染轻由于流态化焙烧炉燃烧完全,过剩空气系数低,废气中氧的含量低(1-2%),废气中的SO3 的生成量均要比回转窑低;排入大气的烟含尘量均小于50mg/nm3,因此对环境的污染轻。
四、流态化和气态化焙烧技术和设备在我国应用的状况:流态化焙烧炉和气态悬浮焙烧是二十世纪八十年代以来,我国开始引进的具有世界先进水平的氢氧化铝焙烧技术和设备,该炉型装置具有热耗低、投资少、设备简单、使用寿命长、维修费用低、自动化程度高、有利于环境保护等特点,截止到2005 年,我国已投入使用和正在建设中的流态化和气态悬浮焙烧炉大约有27 台之多,如:山西正在使用的 6 台,山东正在使用的 2 台,郑铝正在使用的 3 台,中州铝正在使用的 4 台,平果铝正在使用的 2 台,桂西正在建的 2 台,贵铝正在使用的 2 台,重庆正在建的1台,义马正在使用的 1 台,山东茨平正在建的 2 台,东方希望正在使用的一台,开曼即将建成的一台。
五、三种炉型的优劣分析:流态化焙烧炉虽具有共同的优点,但认真分析比较,无论从技术经济指标,还是炉型的设计成熟性与生产稳定性,不同炉型具有各自的特点与不足,比较分析如下:1、美铝流态闪速焙烧炉(F.F.C)美铝流态闪速焙烧炉属正在作业,采用稀相换热和浓相保温相结合的技术,相对另两种炉型有其特点:其一:由于采用了调节焙烧温度和停留保温槽料位(控制反应时间)这一双重控制方式,产品质量能得到可靠的保障,同时可根据用户的要求获得不同灼减、比表面积及a—氧化铝含量的焙烧产品。
其二:由于整套装置设计了预热炉、流化干燥器、停留保温槽、流化冷却器这四个缓冲器,若焙烧炉的干燥段、焙烧段和冷却段中任何一段出现短时故障(或因进出料外部系统影响),另外三段仍能维持运行,整个系统不会产生热工制度的大波动,对焙烧炉的使用寿命及生产的恢复有利,因此整个焙烧炉运行稳定可靠,并且承受各种事故的能力强,其三:炉内衬及养护(烘炉)过程设计合理,因此运转率可达95%左右。
美铝流态闪速焙烧炉也有其本身的不足:一、此套装置适应低水分的氢氧化铝物料(6—8%),若氢氧化铝附着水较高时,必需通过增加过剩空气,使热量从焙烧段带入干燥段,以增强干燥能力,相对来说,使焙烧的热耗和电耗增加;二、整套装置流化板多,大小床板等多达7 块,这样维修时工作量相对增加;三、控制回路多,控制软件设计复杂,相应对操作人员和计控人员提出了较高的要求;四、由于系统是正压作业,整个焙烧炉体的密封检测点的密封及容器回料封系统要求严格。
2、鲁奇循环流态焙烧炉(C.F.C)鲁奇循环流态焙烧炉是采用正压作业浓相流态化技术,其炉型有独特之处。
其一,流态化循环炉依靠大量的物料循环(为产量的12—30倍),焙烧停留时间 6 分钟左右,这样可降低焙烧温度,有利于降低焙烧氧化铝的热耗,同时确保焙烧氧化铝产品质量,此外,大量循环物料的热仿量、热冲击,维持系统的热稳定性,对提高炉内衬的使用寿命极为有利,炉子运转率可达90—94%;其二,整个装置无高电压、大型设备,设备简单,投资省,生产控制灵活,事故率低;其三,控制回路简单,流态悬浮焙烧自动控制回路仅有6条。
循环流态化也有焙烧炉对颗粒破损率大,究其原因如下:一、气体在喷射口、旋风筒入口及弯头处的流速大;二、颗粒在循环炉内发生颗粒之间、颗粒与器壁的撞击与摩擦,尽管鲁奇公司对该装置不断地进行改造与完善,使破损率大幅度降低,但目前,焙烧产品45卩m粒极的破损率仍高达3—6%,其二,循环焙烧炉有4个流化床,不仅在冷却系统设计有流化床,而且在高温段也设有流化床,增加了维修工作量;其三,循环流态焙烧炉与流态闪速焙烧炉一样,亦不适应氢氧化铝附着水高的物料。
3、丹麦气体悬浮焙烧炉(G. S. C)丹麦气体悬浮焙烧炉是流态化焙烧的后起之秀,整个装置采用负压作业、稀相流态化技术,相对比,上述两种炉型具有明显的优势。
其一,此炉型采用了在干燥段设计安装了热发生器这一新颖措施,当供料氢氧化铝附水含量增加时,不需象其他炉型那样,采取增加过剩空气的方式来增加干燥能力,而只需启动干燥热发生器来增加干燥段的热量,从而避免了废气量大增而大量热能损失。
因此,与前两种炉型相比,气体悬浮焙烧炉热耗和电耗略低一些;其二,整套装置设计简单,一是物料自上而下流动,可避免事故停炉时的炉内积料和计划停炉时的排料;二是设备简单,除流化冷却器外无任何流化床,没有物料控制阀,方便了设备维修;三是负压作业对焙烧炉的问题诊断和事故处理有利。
这些都是有利于发生故障后快速恢复生产,给生产带来方便。
其三,控制回路简单,气体悬浮焙烧炉虽有12条自动控制回路,但在生产中起主要作用的仅有2条,一条是主燃烧系统的主炉温度回路,另一条是氧气含量控制回路。