一种高温煅烧α-氧化铝生产节能装置的制造方法_3

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数包括:长径比为9?13:1,传动方式采用中间齿圈减速机传动,转速为I?5r/min变配电机调速,安装斜度为3?5%,材质为金属耐热材料。
[0077]筒体73内部设置有对高温物料进行冷却的冷却部件,具体地包括高温的一次冷却段101和低温的二次冷却段102。将冷却筒设计成分段式冷却结构,能够提高换热效率和热能回收率。
[0078]如图9和图10所示,一次冷却段101包括料管22、内筒72、连接板一 25和连接板二 26。料管22的一端通过连接板一 25与进料箱23相连,连接板一 25通过法兰固定在筒体73上,料管22的另一端固定在连接板二 26上。具体地,连接板一 25的中部设有用来与风腔27连通的通风孔52,通风孔52的外周设有用来与料管22连通的通料孔51。相应地,连接板二 26的中部也设有用来与风腔27连通的通风孔62,通风孔62的外周设有用来与料管22连通的通料孔61。工作时,从进料箱23进入的高温物料通过连接板一 25的通料孔51进入料管22,在料管22中进行一次冷却后,从连接板二 26的通料孔62中进入二次冷却段102中进一步冷却降温;与此同时,在二次冷却段102中与物料换热后温度有所升高的冷却风从风箱一 28的中心风管76流出经过连接板二 26的通风孔62进入一次冷却段101的风腔27中,在与料管3中物料进行换热后,经连接板一 25的通风孔52从进料箱23的出风管33中排出。
[0079]内筒72的内部空腔形成风腔27,可对冷却风起到一定的导向作用,内筒72通过隔板一 74与料管22和筒体73固定,内筒72的外壁上还固连有一端悬空的隔板二 75,其可以增大扰动,从而增加换热效率。隔板一 74和隔板二 75在内筒72外壁上间隔设置,即在内筒72的外壁上依次设置有隔板一 74、隔板二 75、隔板一 74、隔板二 75......,将隔板一和隔板二按照该方式布置,并使相邻的隔板一和隔板二存在一定的间距。
[0080]料管22通过隔板一 74安装在内筒72与筒体73之间形成的环形空腔内,具体地,料管22在周向上单层均布,料管22的直径是300?600mm,厚度为6?10mm,长度为筒体的1/3?1/2,材质为不锈钢或耐热钢。冷却时,物料从料管22中通过,风从内筒72形成的风腔27中通过,利用高的物料温度梯度和热风进行换热,可提供热能回收率。同时,高温段设计成单层粗料管均布,主要是为了避免少部分块状物料堵塞料管以及高温段清理困难的问题。
[0081]如图11至图14所示,二次冷却段102包括风管70、风箱一 28和风箱二 29。风箱一 28和风箱二 29的结构为方形圈状并固定在筒体73内部,风箱的侧面设有起连接和固定风管用的连接板,中间设直径为1200?1600mm的中心风管76,纵向有6?8个连接风管77对称相连,连接风管77的直径是200?300mm。设置风箱的目的就是不让风与物料接触和固定风管,其材质为不锈钢或普通碳钢,高度大于料管22直径和风管70的层高,宽度为200 ?400mm。
[0082]风管70与连接风管77相连从而将冷风引入,在筒体73内侧设置有至少两层风管70,具体地,可沿周向上均布2?4层风管,风管70的直径是50?100mm,长度为筒体的2/3?1/2,材质为不锈钢或普通碳钢。风管70的一端与风箱二 29的连接风管77相连通,风管70的另一端与风箱一 28的连接风管77连通。工作时,冷却风从出料箱24的进风管42进入风箱二 29的中心风管76,进而再通过连接风管77进入风管70中对料腔71内的物料进行冷却,换热完成后的冷却风进入风箱一 28中,然后从风箱一 28的中心风管76进入一次冷却段内对物料进行冷却;与此同时,在一次冷却段101中经过一次冷却降温处理的物料从风箱一 28中连接风管77之间的空腔进入二次冷却段102的料腔71内,与风管70内的冷却风换热完成后从出料箱24中排出。冷却时,物料走料腔71,冷风走风管70,这样设计的目的在于确保有足够的换热面积来提高换热效率,同时物料走管外可避免大颗粒物料堵塞风管。
[0083]如图18至图20所示,在二次冷却段102的右端(也就是远离与一次冷却段101相连的一端)连接有出料箱24。出料箱24包括出料箱体41,出料箱体41的轴向中部上连接有进风管42,出料箱体41的下部设有筛筒45,筛筒45的下方设有细料口 46,细料口 46旁设有粗料口 47。出料箱体41的下方设有出料箱支架44,以起到支撑和固定作用,在出料箱体41的下部还连接有出料罩43。
[0084]出料箱24的材质为不锈钢或普通碳钢,出料箱24与筒体73分离安装,物料利用筒体转动在斜度作用下,与冷风进行换热,当物料冷至80 C0以下时离开筒体,小颗粒通过出料箱筛筒进入输送设备,大颗粒进入粉碎系统,冷却完成。
[0085]进风管42与鼓风机相连,具体地,采用离心式鼓风机,风量既能保证物料冷却效果,又能保证回转窑煅烧a-氧化铝所需的空气量。鼓风机与出料箱的进风管相连,因风箱随冷却筒体转动,接头采用动静密封装置。
[0086]如图15至图20所示,一次冷却段101的左端(也就是远离与二次冷却段相连的一端)连接有进料箱23。进料箱23包括加料箱体36,加料箱体36上设有进料口 31,进料口31连接有进料管32,进料管32包括勾型斗37,勾型斗37连接有推料螺旋38,推料螺旋38与料管22连接,随着冷却筒的转动进料管可将物料导入料管22中,加料箱体36上设有与风腔27连通的出风管33,加料箱体36的下部连接有进料罩34。
[0087]进料箱23的材质为不锈钢或耐热钢,冷却时,从进料口 31中加入物料,物料在自身重力和筒体转动的作用下通过进料管32进入料管22中与风腔27中的热风换热,换热完成后的热风从出风管中进入回转窑中作为二次风助燃。
[0088]冷却筒的工作原理是:1200 C0的高温物料垂直进入多风管筒式冷却筒21的进料箱23,随着筒体73的转动带入料管22进行一次冷却,此时,空气走管外间接换热,物料温度降至250?350C。左右;然后,物料穿过风箱一 28进入风管70的外侧进行二次冷却,此时,物料走管外空气走管里,冷风由鼓风机经出料箱24的进风管42吹进均匀分布到每个风管与物料间接换热,空气温度升到400?500 C0经过进料箱23的出风管33进入回转窑作为二次风助燃,物料冷却到80 C0以下经出料箱24进入输送设备。
[0089]实施例2高温煅烧α -氧化铝高效节能新方法(以三级旋风预热器为例)
[0090](I)原料与尾气换热步骤:原料氢氧化铝和工业氧化铝从料仓16出来计量后(计量称17)进入第一级旋风预热器进料口(第一级旋风预热器风管进料口),来自回转窑650-750°C的尾气进入第三级预热器侧向进风筒,与来自第一级预热器的物料分别在旋风预热器组内进行逆流气-固换热;第一级旋风预热器侧向进风筒进口烟气温度380-420°C,中间出风立筒出口烟气温度200-240 °C,第二级旋风预热器侧向进风筒进口烟气温度530-570 °C,中间出风立筒出口烟气温度380-420°C,第三级旋风预热器侧向进风筒进口烟气温度680-720°C,中间出风立筒出口烟气温度约530-570 °C ;物料经旋风预热器组换热后,温度达到550-650 °C进入回转窑,回转窑尾气换热后温度降至220-160 °C进入布袋收尘器净化后经引风机达标排放;
[0091]物料在第一级预热器内温度升到110-120 °C时脱去物理水,温度升到200_250°C时脱去两个结晶水变成一水软铝石;物料进入第二级旋风预热器继续脱净两个结晶水;物料进入第三级旋风预热器温度升到550°C时脱去第三个结晶水变为无水r-氧化铝;
[0092](2)回转窑煅烧步骤:利用天然气或煤气作燃料,在窑头喷入燃烧,烧成温度控制到1350-1450°C,温度到550-650 °C的物料进入回转窑窑尾,在回转窑的转动下向窑头流动,达到850 °(:以上开始由无水r-氧化铝转化α-氧化铝,温度达到1300°C以上转化率达到95%以上;
[0093](3)冷却步骤:由回转窑加热得到α -氧化铝进入冷却装置14冷却物料,该冷却装置14有两部分组成,为前部分和后部分,物料在前部分走管里空气走管外,物料进入后部分走管外空气走管里,冷风有鼓风机在冷却装置出料端吹进与进入多风管冷却机850-950°C高温物料间接换热,空气温度升到400-500°C进入回转窑作为二次风助燃,物料冷却到80°C以下由输送机18送入成品仓19。
[0094]实例I年产15万吨α -氧化招装置三级旋风预热器应用
[0095]I)主要设备规格
[0096]三级旋风预热器:
[0097]第一级旋风直径3960*4000mm,中心筒直径1650mm ;
[0098]第二级旋风直径3960*4000mm,中心筒直径1650mm ;
[0099]第三级旋风直径3960*4000mm,中心筒直径1650mm。
[0100]回转窑:直径4m*75m。
[0101]冷却机:直径4m*38m风管换热面积1020m2。
[0102]鼓风机风量22500m3/h。
[0103]主引风机:风量43150_45000Nm3/h (不考虑漏风系数)。
[0104]其他设备:略。
[0105]2)操作指标
[0106]消耗氢氧化铝31.9t/h,产量18.75t/h0
[0107]第一级旋风预热器进口烟气温度约400 °C,出口烟气温度约220 °C ;第二级旋风预热器进口烟气温度约550 °C,出口烟气温度约400 °C ;第三级旋风预热器进口烟气温度约700 °C,出口烟气温度约550 0C。
[0108]回转窑窑头温度900 °C烧成带温度1350-1450 °(:窑尾温度700°C。
[0109]主引风量:43150_45000Nm3/h。
[0110]入回转窑物料温度600 °C左右,出回转窑(入冷却机)物料温度890 °C左右,出冷却机物料温度80 °C。
[0111]a-氧化铝转化率>95%。
[0112]3)节能效果
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