氧化鋁焙燒生產(chǎn)工藝

11三月2024氧化鋁焙燒生產(chǎn)工藝成品過濾氫氧化鋁焙燒氧化鋁包裝及堆棧焙燒車間工序組成平盤過濾機(jī)結(jié)構(gòu)組成成品過濾工序平盤過濾機(jī)工作原理工藝流程及知識(shí)點(diǎn)生產(chǎn)指標(biāo)控制平盤結(jié)構(gòu)組成成品過濾工序的主體設(shè)備是平盤過濾機(jī)，過濾面積62M2,德國道爾生產(chǎn)。結(jié)構(gòu)組成：水平圓盤、平盤驅(qū)動(dòng)、缷料螺旋、螺旋驅(qū)動(dòng)、布料系統(tǒng)、洗滌系統(tǒng)、錯(cuò)氣盤、分配盤、集中潤(rùn)滑系統(tǒng)。水平圓盤平盤驅(qū)動(dòng)平盤結(jié)構(gòu)組成平盤結(jié)構(gòu)組成布料系統(tǒng)洗滌系統(tǒng)平盤結(jié)構(gòu)組成卸料螺旋集中潤(rùn)滑系統(tǒng)平盤結(jié)構(gòu)組成錯(cuò)氣盤分配盤平盤結(jié)構(gòu)組成平盤結(jié)構(gòu)組成平盤工作原理分離后的AH用第二弱濾液進(jìn)行一次洗滌，用第一弱濾液進(jìn)行二次洗滌，用90℃熱水進(jìn)行第三次洗滌，以降低AH產(chǎn)品中的雜質(zhì)。最后得到附水5.5%、附堿0.06%以下的AH濾餅。平盤過濾機(jī)集過濾、洗滌為一體。分解來的AH漿液在平盤過濾機(jī)上利用真空所造成的壓力差，借助過濾介質(zhì)的作用，使AH固體與母液分離。分離后的母液送分解細(xì)精種沉降槽，強(qiáng)濾液送蒸發(fā)原液槽，第一弱、第二弱濾液作為洗液返回平盤過濾機(jī)。工藝流程及知識(shí)點(diǎn)工藝流程及知識(shí)點(diǎn)真空的來源工藝流程及知識(shí)點(diǎn)保留殘余濾餅的意義AH濾餅在洗滌過程中，水分通過真空泵由上而下的吸干，因此底層物料含水量會(huì)大一些，洗滌效果（附堿）也會(huì)與上層存在差距，這樣操作可以保證產(chǎn)品質(zhì)量。工藝流程及知識(shí)點(diǎn)反吹風(fēng)的目的經(jīng)過螺旋卸料后，盤面上還存有少量的濾餅被壓實(shí)在濾布上，增加了過濾阻力，因此必須設(shè)置反吹風(fēng)，將殘存濾餅吹松，使濾布再生，進(jìn)行下一輪的過濾。生產(chǎn)指標(biāo)生產(chǎn)指標(biāo)控制AH附水≤5.5％AH附堿≤0.06%母液浮游物≤3g/l母液全堿≥130g/l洗水加入量：30m3/h0.4t-水/t-AH真空度0.03～0.05MPa反吹風(fēng)：0.05MPa濾餅厚度：70～80mm殘存濾餅厚度：10～13mm指標(biāo)控制洗水量大、真空度低、濾布透氣性差（結(jié)硬、反吹風(fēng)、物料粘、粒度細(xì)）AH附水高洗水量小、洗水溫度低、真空度低、濾布透氣性差（結(jié)硬、反吹風(fēng)、物料粘、粒度細(xì)）AH附堿高生產(chǎn)指標(biāo)控制指標(biāo)控制真空閥門開度小、系統(tǒng)有泄漏、真空泵進(jìn)水量小、濾布破損嚴(yán)重真空跑堿：真空泵工作液封水進(jìn)水帶堿、真空度過高、受液槽或氣液分離器下料管堵塞、濾液槽液位控制過低跑真空真空度低生產(chǎn)指標(biāo)控制主要控制指標(biāo)濾布有破損、真空度高母液浮游物高洗水加入量：30m3/h0.35t-水/t-AH反吹風(fēng)：0.05MPa濾餅厚度：70～80mm殘存濾餅：10～13mm其他生產(chǎn)指標(biāo)控制焙燒的目的氫氧化鋁焙燒工序焙燒的原理工藝流程及知識(shí)點(diǎn)生產(chǎn)指標(biāo)控制焙燒系統(tǒng)組成焙燒的目的把氫氧化鋁中的附著水、結(jié)晶水脫除，并完成γ－Al2O3向α－Al2O3的轉(zhuǎn)變，生成物理和化學(xué)性質(zhì)符合電解要求的氧化鋁。焙燒的目的Al2O3SiO2Fe2O3Na2O灼減AO-198.60.020.020.51.0AO-298.50.040.020.61.0AO-398.40.060.030.71.0一、氧化鋁的化學(xué)純度電解用鋁的要求焙燒的目的二、氧化鋁的物理性質(zhì)安息角：物料在光滑平面上自然堆積的傾角。安息角大的氧化鋁在電解質(zhì)中易溶解，在電解過程中能夠很好地覆蓋于電解質(zhì)結(jié)殼上，飛揚(yáng)損失也小。電解用鋁的要求焙燒的目的二、氧化鋁的物理性質(zhì)α-Al2O3含量：反映了氧化鋁的焙燒程度，含量越高焙燒越充分。α-Al2O3的含量增多使氧化鋁的吸濕性降低，但α-Al2O3在電解質(zhì)中的溶解性能較α-Al2O3差。電解用鋁的要求焙燒的目的二、氧化鋁的物理性質(zhì)容重：在自然狀態(tài)下單位體積物料的重量。容重小的有利于在電解質(zhì)中的溶解。電解用鋁的要求焙燒的目的二、氧化鋁的物理性質(zhì)粒度：物料的粗細(xì)程度。粒度過粗在電解質(zhì)中溶解速度慢，甚至沉淀；過細(xì)則容易飛揚(yáng)損失。電解用鋁的要求焙燒的目的二、氧化鋁的物理性質(zhì)比表面積：?jiǎn)挝毁|(zhì)量物料的總表面積（外表面積與內(nèi)孔表面積之和）。表示物質(zhì)活性高低的重要指標(biāo)。比表面積大的氧化鋁在電解質(zhì)中溶解性能好、活性大，但易吸濕。電解用鋁的要求焙燒的目的二、氧化鋁的物理性質(zhì)磨損指數(shù)：在特定的測(cè)定條件下磨撞后，試樣中-44μm粒級(jí)含量改變的百分?jǐn)?shù)。表征氧化鋁強(qiáng)度的物理指標(biāo)。磨損指數(shù)小表明氧化鋁強(qiáng)度大，在輸送及煙氣凈化系統(tǒng)中，由于撞擊、磨損而增加的粒級(jí)含量越少。電解用鋁的要求焙燒的原理氫氧化鋁經(jīng)過焙燒爐的干燥段、預(yù)熱焙燒段和冷卻段使之烘干、脫水和晶型轉(zhuǎn)變成為氧化鋁，2Al(OH)3=Al2O3+3H2O↑其化學(xué)變化可分為以下幾個(gè)階段：焙燒的原理脫除附著水：當(dāng)溫度高于100℃時(shí)AH中的附著水被蒸發(fā)。Al(OH)3·H2O→Al(OH)3+H2O↑脫除結(jié)晶水：結(jié)晶水的脫除分兩步進(jìn)行，250℃～300℃時(shí)，它失去兩個(gè)分子的結(jié)晶水，在500～560℃的溫度下，它失去最后一個(gè)分子的結(jié)晶水，而成為γ-Al2O3。2Al(OH)3→Al2O3·H2O+2H2O↑Al2O3·H2O→γ-Al2O3+H2O↑晶型轉(zhuǎn)變：γ-Al2O3在950℃開始晶型轉(zhuǎn)變，逐漸由γ-Al2O3轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Al2O3

γ-Al2O3→α-Al2O3（12～15%）焙燒的原理焙燒溫度是影響氧化鋁質(zhì)量的主要因素，隨著焙燒過程溫度的升高，氫氧化鋁發(fā)生脫水和一系列相變，氧化鋁的物理、化學(xué)性質(zhì)及其形狀、粒度和表面狀態(tài)等均相應(yīng)發(fā)生變化，α-Al2O3含量增加，容重增大，灼減降低。焙燒系統(tǒng)組成給料系統(tǒng)（L01氫氧化鋁小倉/F01皮帶秤/A01螺旋給料機(jī)）預(yù)熱及焙燒系統(tǒng)（A02文丘里干燥器/P01預(yù)熱旋風(fēng)筒/P02/P03/P04主爐）冷卻系統(tǒng)（C01冷卻旋風(fēng)筒/C02/C03/C04/K01流化床冷卻器）燃燒站（V08輔助/V19主/T11干燥/T12啟動(dòng)）電除塵P11及返灰系統(tǒng)（P12斜槽/P13氣提泵）引風(fēng)機(jī)P17氫氧化鋁小倉給料系統(tǒng)皮帶秤螺旋給料機(jī)給料系統(tǒng)螺旋給料機(jī)由螺旋軸、料槽、驅(qū)動(dòng)組成，螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物料因自重不跟螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)，由螺旋軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的軸向推動(dòng)力直接作用在物料上，推送物料前進(jìn)，出料口處形成料封，防止串風(fēng)。文丘里干燥器預(yù)熱及焙燒系統(tǒng)文丘里干燥器：利用熱氣流的速度和熱量沖散氫氧化鋁料塊，使物料中的水分迅速蒸發(fā)，物料得以干燥。A02設(shè)有差壓變送器，監(jiān)視有無堵塞,差壓控制在＜1.5KPa。旋風(fēng)筒預(yù)熱及焙燒系統(tǒng)一定速度的含塵煙氣以切線的角度進(jìn)入旋風(fēng)筒并高速旋轉(zhuǎn)，在離心力及其重力的作用下煙氣中的顆粒沿著旋風(fēng)筒壁旋轉(zhuǎn)下行，從旋風(fēng)筒底部的下降管排出；另外，旋轉(zhuǎn)的煙氣在產(chǎn)生離心力的同時(shí)，也受到旋風(fēng)筒壁對(duì)其的反作用力，旋風(fēng)筒中心部分凈化后的空氣被推動(dòng)從旋風(fēng)筒頂部的上升管排出，從而實(shí)現(xiàn)了含塵煙氣的氣固分離效果。預(yù)熱及焙燒系統(tǒng)因旋風(fēng)筒中心處負(fù)壓延伸至出料口，因此必須在出料口安裝鎖氣閥，用以避免竄氣提高分離效率。P03中物料溫度達(dá)到1150℃，由于溫度太高，即使安裝翻板閥壽命也不長(zhǎng)。旋風(fēng)筒的主要功能是氣固分離，其次是熱交換。氫氧化鋁的預(yù)熱、冷卻及焙燒后的分離都通過旋風(fēng)筒進(jìn)行。旋風(fēng)筒預(yù)熱及焙燒系統(tǒng)是一個(gè)帶內(nèi)襯的圓柱體，下部有錐體和導(dǎo)管，經(jīng)過預(yù)熱且部分焙燒的原料沿與錐體平行的角度進(jìn)入爐內(nèi)，經(jīng)過預(yù)熱的燃燒用空氣從底部導(dǎo)管進(jìn)入爐內(nèi)。從導(dǎo)管向上引入的熱空氣具有一定的速度，將物料顆粒懸浮，并適當(dāng)?shù)胤植加跔t進(jìn)口斷面。燃料噴入熱空氣中，在錐體處引燃。物料于1100℃下焙燒，在爐內(nèi)停留短短幾秒鐘后便進(jìn)入熱旋風(fēng)與煙氣分離，進(jìn)入冷卻系統(tǒng)。主爐預(yù)熱及焙燒系統(tǒng)爐內(nèi)襯均為耐火材料，具有耐高溫、耐磨損、高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性等特點(diǎn)，冷爐烘爐要按一定的升溫度曲線進(jìn)行，否則會(huì)使耐火材料砌體產(chǎn)生裂紋、剝落事故。在焙燒單元中，化學(xué)反應(yīng)分別在P03－P02的立管中以及焙燒爐P04中進(jìn)行，而發(fā)生晶型轉(zhuǎn)化形成γ氧化鋁或γ－α氧化鋁混合物的過程是在P04中進(jìn)行的。氫氧化鋁在主爐焙燒前要經(jīng)過充分的干燥和預(yù)脫水，可以避免在高溫下由于脫水過于劇烈，大量水蒸汽猛烈排出導(dǎo)致物料粉化。主爐冷卻系統(tǒng)旋風(fēng)筒設(shè)置冷卻旋風(fēng)筒的目的，是將從P03卸出的高溫氧化鋁上的熱量回收，加熱二次風(fēng)，節(jié)約燃料。流化床冷卻器冷卻系統(tǒng)由氣室、透氣層、水冷管和調(diào)節(jié)檔板組成。羅茨風(fēng)機(jī)把空氣鼓入氣室，讓空氣均勻地通過透氣層，使通過床層的物料成沸騰狀并移向排料口。物料在運(yùn)動(dòng)過程中將熱量間接地傳給冷卻水使自身溫度降低到80℃以下。燃燒站輔助燃燒站V08長(zhǎng)明燈式安全燃燒器包括：1套燃燒器，由燒嘴、布風(fēng)器、點(diǎn)火器、火焰監(jiān)測(cè)器組成。1套燃?xì)庹?，由流量?jì)、調(diào)節(jié)閥、氣動(dòng)切斷閥、電磁閥和測(cè)溫測(cè)壓儀表及變送器、PLC控制柜等組成。1套空氣系統(tǒng)，由鼓風(fēng)機(jī)、流量計(jì)等組成。主燃燒站V19燃燒站主燃燒系統(tǒng)，包括：12個(gè)燃燒器、支管、連接軟管等1套燃?xì)庹荆髁坑?jì)、調(diào)節(jié)閥、氣動(dòng)切斷閥、電磁閥和測(cè)溫測(cè)壓儀表及變送器、PLC控制柜等組成。焙燒爐熱量由V19供給。干燥燃燒站T11燃燒站干燥熱發(fā)生器包括：1套燃燒器、1套燃?xì)庹尽?套空氣系統(tǒng)。原料水分正常時(shí)，預(yù)熱焙燒系統(tǒng)的熱量可以滿足干燥需要，如果原料水分增高,需要啟動(dòng)T11，提供額外的熱量來穩(wěn)定A02T1，使之不低于150℃。A02溫度要高于廢氣的酸露點(diǎn)，以防止廢氣對(duì)煙道、電收塵的酸腐蝕，操作上要保持在150℃以上。啟動(dòng)燃燒站T12燃燒站啟動(dòng)熱發(fā)生器包括：1套燃燒器、1套燃?xì)庹尽?套空氣系統(tǒng)。當(dāng)初期烘爐時(shí)，使用T12來加熱P04→P02系統(tǒng)內(nèi)襯，使其水分蒸發(fā)。正常生產(chǎn)時(shí)，如果P04T2小于600℃，就要啟動(dòng)T12來加熱P04，直到P04T2達(dá)到600℃。電收塵P11電收塵及返灰系統(tǒng)電收塵是使含塵氣體通過高壓直流電場(chǎng)，利用靜電分離原理將氣體凈化。由陰極線、陽極板、氣流分布裝置、清灰裝置、外殼和供電設(shè)備組成。電收塵P11電收塵及返灰系統(tǒng)電收塵P11電收塵及返灰系統(tǒng)在電收塵器內(nèi)安裝有多排平板和導(dǎo)線，它們分別接至高壓直流電源的正極和負(fù)極，稱其為陽極板和陰極線。電收塵內(nèi)的陽極板為集塵極，陰極線為電暈極，在兩極間產(chǎn)生不均勻電場(chǎng)。當(dāng)電壓升高到一定程度時(shí)，在陰極附近的電場(chǎng)強(qiáng)度促使氣體發(fā)生碰撞電離，形成正、負(fù)離子。隨著電壓繼續(xù)增高至某值時(shí)，在陰極線附近發(fā)生電暈放電，這時(shí)氣體生成大量離子，絕大部分粉塵與飛翔的陰離子相撞帶負(fù)電，飛向集塵極，只有極少量粉塵沉積于電暈極。定期振打集塵極及電暈極，使積塵掉落，從下部灰斗排出。電收塵P11電收塵及返灰系統(tǒng)在P11進(jìn)口管道上設(shè)有CO分析儀，當(dāng)煙氣中CO含量超過高高限時(shí)0.4%將自動(dòng)切斷高壓電源，避免電收塵爆炸。在旋風(fēng)預(yù)熱器P02進(jìn)口管設(shè)有氧分析儀，氧含量≥2.5%,避免不完全燃燒造成熱耗升高和產(chǎn)生爆炸。若≥4%也不合理，會(huì)使廢氣量增大而造成過多的熱損失。氧含量≤1.5%時(shí)電收塵器停止供電。引風(fēng)機(jī)P17引風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)：是保證焙燒系統(tǒng)安全燃燒的主要設(shè)備，引風(fēng)機(jī)故障會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)停車。工藝流程及知識(shí)點(diǎn)AL2O3水水P17引風(fēng)機(jī)V10A06P12BP12A風(fēng)動(dòng)留槽F01電子定量給料機(jī)T12T11放料閥A03放料閥A04C04P11電子收塵器K01A流化床K01B流化床C03C02P01C01P03P04焙燒爐P02L01干燥器A02P18V08V19空氣A07螺旋給料機(jī)水AL2O3

焙燒系統(tǒng)工藝流程AI(OH)3A01放料閥A05羅茨風(fēng)機(jī)羅茨風(fēng)機(jī)氣提泵工藝流程及知識(shí)點(diǎn)P02上升管處安裝有摻風(fēng)調(diào)節(jié)閥V10。當(dāng)烘爐或故障時(shí)將P02T2過高的溫度（≥300℃）降下來。P01T1長(zhǎng)期作業(yè)溫度不宜超過250℃，避免電收塵內(nèi)極板、極線高溫烘烤變形短路。工藝流程及知識(shí)點(diǎn)CO含量高于0.2%報(bào)警，高于0.4%電收塵跳停；O2含量低于1.5%電收塵跳停。燃燒站儀表風(fēng)壓＜0.45Mpa燃燒站停；鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行，才能啟動(dòng)燃燒站；V08沒有火焰監(jiān)測(cè)信號(hào)，燃燒站停。燃?xì)鈮毫Ω邎?bào)低報(bào)，燃燒站停。安全聯(lián)鎖工藝流程及知識(shí)點(diǎn)實(shí)際生產(chǎn)中常通過氧含量來判斷過剩空氣的大小。根據(jù)可燃物燃燒時(shí)化學(xué)反應(yīng)計(jì)算出來的空氣量，叫理論空氣需要量，為了保證燃料燃燒完全，實(shí)際供給燃燒的空氣量均大于理論空氣需要量，實(shí)際空氣量與理論空氣需要量的比值叫空氣過剩系數(shù)。氧含量過高說明過?？諝舛?，產(chǎn)能會(huì)受到限制，能耗也相應(yīng)增加，氧含量偏低說明焙燒爐可能存在燃燒不完全的現(xiàn)象，能耗增加并且有安全隱患。工藝流程及知識(shí)點(diǎn)燃