专利名称：熔融法生产氧化铝自粉化熟料的设备及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种氧化铝自粉化熟料的设备及其利用该设备制备氧化铝自粉化熟料的方法，尤其是涉及一种粉煤灰和石灰石熔融法生产氧化铝自粉化熟料的设备及其利用该设备采用熔融法制备生产氧化铝自粉化熟料的方法。
背景技术：
国内的氧化铝生产有两种方法，一是拜尔法；二是烧结法。拜尔法生产主要原料是高品位铝矾土，一般要求铝矾土矿的A/s大于8。主要生产设备为管道化装置。烧结法生产的主要原料是低品位铝矾土，一般要求铝矾土矿的A/s为5左右，设备为湿法回转窑。而目前对于原料来源为热电厂排放的固体污染物——粉煤灰，其A/s为0.8-1.2，而目前尚还没有一种好的采用粉煤灰进行氧化铝生产的方法和设备，且同时使得氧化铝熟料质量合格率高的方法和设备。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种熔融法生产氧化铝自粉化熟料的设备。
本发明的第二个目的在于提供一种利用上述设备制备氧化铝自粉化熟料的方法。
本发明的第一个目的由如下技术方案实施熔融法生产氧化铝自粉化熟料的设备包括有高温风机、热风管、煅烧窑、回转布料器、提升机、冷却器、除尘器、烟囱、废气风机、喂料输送机、废气管，所述高温风机的一端与二次热风管相连，所述高温风机的另一端与冷却机的所述热风管的热风出口相连，所述二次热风管的上、下两端分别相连与所述煅烧窑外壁的上、下部风室，所述喂料输送机与所述提升机相连，所述提升机与所述回转布料器相连，在所述煅烧窑顶端设有进料口，所述回转布料器与所述进料口相连；在所述煅烧窑的下端设有熟料出口，在所述煅烧窑的上部设有废气出口通过废气管与所述冷却器相连，所述冷却器出口通过风管与所述除尘器入口相连，所述除尘器出口与烟囱下的所述废气风机相连。
与所述冷却器相连通与卸料器。冷却器主要目的是降低进入收尘器温度，由于废气风机的抽吸作用有一部分粉化熟料随气体一起到此处，由于冷却器的直径远远大于系统风管的直径，在冷却器中由于扩径的原因风速下降，部分颗粒较大的粉化熟料在此沉降下来，卸料器一是将该处沉降下来的熟料卸出，二是起锁风作用减少系统漏风，降低废气风机的动力消耗。
所述煅烧窑内腔为一个空腔，分三个反应区，上部为生料分解区，在所述生料分解区下部为固液混合区，在所述固液混合区下部为高温液相反应区；在所述生料分解区对应的所述煅烧窑外壁设有上部风室，对应与所述生料分解区底部的煅烧窑壁上设有沿切线方向分布的切线进风口与所述上部风室相连通；在所述高温液相反应区对应的所述煅烧窑外壁设有下部风室，对应与所述高温液相反应区底部的煅烧窑壁上设有沿径向方向分布的径向进风口与所述下部风室相连通；在所述固液混合区和所述高温液相反应区底部设有煤粉燃烧器。
所述煤粉燃烧器固定在所述煅烧窑外壁，所述煤粉燃烧器的喷火口穿过所述煅烧窑壁，置于所述煅烧窑内。
所述煤粉燃烧器为至少一根或两根以上的燃烧管，所述燃烧管管头穿过所述煅烧窑壁置于所述煅烧窑内。
所述两根以上的燃烧管在所述煅烧窑外壁均匀分布，即在所述煅烧窑内的所述燃烧管管头均匀分布在所述煅烧窑内。
所述切线进风口均匀分布。切线进风口均匀分布可使入煅烧窑的物料在同一断面预热均匀，利于下一步热工稳定，切向进风主要作用是使得进入炉内热空气产生旋流效果，增加热空气同物料的有效接触。
所述径向进风口均匀分布。所述径向进风口均匀分布。径向进风口均匀分布将进入煅烧带的物料在同一断面预热均匀，利于下一步煅烧时温度迅速提高，降低燃料消耗。
本发明的第二个目的由如下技术方案实施利用如上所述的设备采用熔融法制备生产氧化铝自粉化熟料的方法，包括有如下步骤，(1)、粉磨工序，(2)、熔融法煅烧工序得氧化铝熟料，(3)、冷却工序而制得氧化铝自粉化熟料；其中(1)、粉磨工序按重量份配比的如下成份粉煤灰为20-40，石灰石为60-80，进行配料并磨制；(2)、熔融法煅烧工序得氧化铝熟料由步骤(1)所得磨制好的生料由所述喂料输送机通过提升机输送到所述回转布料器，再从所述煅烧窑顶端的进料口进入煅烧窑；(a)、进入所述煅烧窑上部生料分解区的物料，在所述生料分解区内进行干燥、脱水，在所述生料分解区内的反应温度为800℃-1000℃；(b)、经过在所述生料分解区分解后的生料进入煅烧窑中部固液混合区，物料在所述固液混合区内进行液相生成，同时C2S在所述固液混合区形成，其反应温度为1000℃-1300℃；(c)、经过在所述固液混合区内进行液相生成物料，进入煅烧窑下部的高温液相反应区，其反应温度范围为1300-1500℃，物料在所述高温液相反应区内完全形成液态，同时所有的化学反应在所述高温液相反应区内完成，最终生成氧化铝熟料，从所述煅烧窑下端的熟料出口进入冷却机冷却；(3)、冷却工序而制得氧化铝自粉化熟料由熔融法煅烧工序获得的氧化铝熟料在冷却机内，在550℃-350℃进行缓慢冷却，冷却时间为30分钟-50分钟，C2S由β型向γ型转变，而得到氧化铝自粉化熟料。
在步骤(1)的粉磨工序中，还包括有按重量份配比的萤石0.5-1.5，焦碳0.8-5.0。
所述二次热风管的二次热风来自于冷却机。
从所述二次热风管进入上部风室的二次热风，从所述切线进风口喷入所述生料分解区底部。使得炉内产生旋流效果。依靠旋流热风的大小控制物料在窑内的停留时间，使物料在悬浮状态下进行煅烧，这样热交换充分，煅烧效果好。
从所述二次热风管进入下部风室的二次热风，从所述径向进风口喷入所述高温液相反应区底部。依靠径向风大小控制物料的行进速度。保证物料在高温液相反应区的停留时间以确保熟料的质量。
所述煅烧窑内的废气经过废气出口通过废气管进入到冷却器内，又通过风管由除尘器入口进入除尘器，通过废气风机由烟囱排放。
利用如上所述的设备采用熔融法制备生产氧化铝自粉化熟料的方法而制得的氧化铝自粉化熟料可以用于冶金级氧化铝。
本发明的优点是本发明采用熔融法，化学反应在液相中进行，反应完全且快速。采用干法生料喂入窑内煅烧，这样就可节省能源消耗。二次热风在生料分解区底部采用切线方式喷入煅烧窑，使得窑内产生旋流效果。依靠旋流热风的大小控制物料在窑内的停留时间。另外一股二次热风在高温液相反应区底部采用径向方式进入煅烧窑。依靠径向风大小控制物料的行进速度。本发明操作简单，节能降耗，熟料质量合格率达到100％。
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为本实用新型的部分剖面结构示意图。
图3为图2的A-A剖面图。
图4为图2的B-B剖面图。
图5为本发明的工艺流程图。
高温风机-1，热风管-2，煅烧窑-3，回转布料器-4，提升机-5，冷却器-6，除尘器-7，烟囱-8，废气风机-9，卸料器-10，喂料输送机-11，废气管-12，二次热风管-13，上部风室-14，下部风室-15，废气出口-16，进料口-17，熟料出口-18，冷却器出口-19，风管-20，径向进风口-21，生料分解区-22，固液混合区-23，高温液相反应区-24，煤粉燃烧器-25，切线进风口-26，喷火口-27。
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。
具体实施例方式实施例1如图1、图2、图3、图4所示，熔融法生产氧化铝自粉化熟料的设备包括有高温风机1、热风管2、煅烧窑3、回转布料器4、提升机5、冷却器6、除尘器7、烟囱8、废气风机9、喂料输送机11、废气管12，与冷却器6相连通与卸料器10。高温风机1的一端与二次热风管13相连，高温风机1的另一端与冷却机的热风管2的热风出口相连，二次热风管13的上、下两端分别相连与煅烧窑3外壁的上、下部风室14、15，喂料输送机11与提升机5相连，提升机5与回转布料器4相连，在煅烧窑3顶端设有进料口17，回转布料器4与进料口17相连；在煅烧窑3的下端设有熟料出口18，在煅烧窑3的上部设有废气出口16通过废气管12与冷却器6相连，冷却器出口19通过风管20与除尘器7入口相连，除尘器7出口与烟囱8下的废气风机9相连。
冷却器主要目的是降低进入收尘器温度，由于废气风机的抽吸作用有一部分粉化熟料随气体一起到此处，由于冷却器的直径远远大于系统风管的直径，在冷却器中由于扩径的原因风速下降，部分颗粒较大的粉化熟料在此沉降下来，卸料器一是将该处沉降下来的熟料卸出，二是起锁风作用减少系统漏风，降低废气风机的动力消耗。煅烧窑3内腔为一个空腔，分三个反应区，上部为生料分解区22，在生料分解区22下部为固液混合区23，在固液混合区23下部为高温液相反应区24；在生料分解区22对应的煅烧窑3外壁设有上部风室14，对应与生料分解区22底部的煅烧窑3壁上设有沿切线方向分布的切线进风口26与上部风室14相连通；在高温液相反应区24对应的煅烧窑3外壁设有下部风室15，对应与高温液相反应区24底部的煅烧窑3壁上设有沿径向方向分布的径向进风口21与下部风室15相连通；在固液混合区23和高温液相反应区24底部设有煤粉燃烧器25。煤粉燃烧器25固定在煅烧窑3外壁，煤粉燃烧器25的喷火口27穿过煅烧窑壁，置于煅烧窑3内。煤粉燃烧器25为一根燃烧管，燃烧管管头即喷火口27穿过煅烧窑3壁置于煅烧窑3内。煤粉燃烧器25也可以为两根、三根、四根或五根等多根燃烧管，燃烧管管头即喷火口27穿过煅烧窑3壁置于煅烧窑3内。两根、三根、四根或五根等多根燃烧管在煅烧窑3外壁均匀分布，即在煅烧窑3内的燃烧管管头即喷火口27均匀分布在煅烧窑3内。
均匀分布的切线进风口26可使入煅烧窑3的物料在同一断面预热均匀，利于下一步热工稳定，切向进风主要作用是使得进入炉内热空气产生旋流效果，增加热空气同物料的有效接触。
均匀分布的径向进风口21将进入煅烧带的物料在同一断面预热均匀，利于下一步煅烧时温度迅速提高，降低燃料消耗。
粉煤灰和石灰石共同磨制合格的氧化铝生料由生料喂料输送机11喂入提升机5内，再由回转布料器4均匀的喂入煅烧窑3内进行煅烧。物料在生料分解区内进行干燥、脱水及石灰石分解；物料在固液混合区内进行液相生成，同时C2S形成；物料在高温液相反应区内完全形成液态，同时所有的化学反应在该区内完成。煅烧过程所用的温度由两套煤粉燃烧器25提供。
生料靠物料的重力自上而下运动连续煅烧。来自冷却机的二次热风经过热风管在生料分解区22底部采用切线方式喷入煅烧窑3，使得窑内产生旋流效果。依靠旋流热风的大小控制物料在炉内的停留时间，使物料在悬浮状态下进行煅烧，这样热交换充分，煅烧效果好。另外一股二次热风在高温液相反应区24底部采用径向方式进入煅烧窑3。依靠径向风大小控制物料的行进速度。保证物料在高温液相反应区24的停留时间以确保熟料的质量。煅烧好的熟料经过熟料出口18进入冷却机。煅烧炉内的废气经由冷却器6、除尘器7排放。
实施例2如图5所示，利用实施例1的设备采用熔融法制备生产氧化铝自粉化熟料的方法，包括有如下步骤，(1)、粉磨工序，(2)、熔融法煅烧工序得氧化铝熟料，(3)、冷却工序而制得氧化铝自粉化熟料；其中(1)、粉磨工序将粉煤灰20吨，石灰石60吨，进行配料并磨制；(2)、熔融法煅烧工序得氧化铝熟料由步骤(1)所得磨制好的生料由喂料输送机通过提升机输送到回转布料器，再从煅烧窑顶端的进料口进入煅烧窑；(a)、进入煅烧窑上部生料分解区的物料，在生料分解区内进行干燥、脱水，在生料分解区内的反应温度为800℃；(b)、经过在生料分解区分解后的生料进入煅烧窑中部固液混合区，物料在固液混合区内进行液相生成，同时C2S在固液混合区形成，其反应温度为1000℃；(c)、经过在固液混合区内进行液相生成物料，进入煅烧窑下部的高温液相反应区，其反应温度范围为1300℃，物料在高温液相反应区内完全形成液态，同时所有的化学反应在所述高温液相反应区内完成，最终生成氧化铝熟料，从煅烧炉下端的熟料出口进入冷却机冷却；(3)、冷却工序而制得氧化铝自粉化熟料由熔融法煅烧工序获得的氧化铝熟料在冷却机内，在350℃进行缓慢冷却，冷却时间为30分钟，C2S由β型向γ型转变，而得到氧化铝自粉化熟料。
二次热风管的二次热风来自于冷却机。二次热风管进入上部风室的二次热风，从切线进风口喷入生料分解区底部。使得窑内产生旋流效果。依靠旋流热风的大小控制物料在窑内的停留时间，使物料在悬浮状态下进行煅烧，这样热交换充分，煅烧效果好。从所述二次热风管进入下部风室的二次热风，从径向进风口喷入高温液相反应区底部。依靠径向风大小控制物料的行进速度。保证物料在高温液相反应区的停留时间以确保熟料的质量。煅烧窑内的废气经过废气出口通过废气管进入到冷却器内，又通过风管由除尘器入口进入除尘器，通过废气风机由烟囱排放。
采用熔融法制备生产氧化铝自粉化熟料的方法而制得的氧化铝自粉化熟料可以用于冶金级氧化铝。
实施例3如图5所示，利用实施例1的设备采用熔融法制备生产氧化铝自粉化熟料的方法，包括有如下步骤，(1)、粉磨工序，(2)、熔融法煅烧工序得氧化铝熟料，(3)、冷却工序而制得氧化铝自粉化熟料；其中(1)、粉磨工序将粉煤灰40吨，石灰石80吨，进行配料并磨制；(2)、熔融法煅烧工序得氧化铝熟料由步骤(1)所得磨制好的生料由喂料输送机通过提升机输送到回转布料器，再从煅烧窑顶端的进料口进入煅烧窑；(a)、进入煅烧窑上部生料分解区的物料，在生料分解区内进行干燥、脱水，在生料分解区内的反应温度为1000℃；(b)、经过在生料分解区分解后的生料进入煅烧窑中部固液混合区，物料在固液混合区内进行液相生成，同时C2S在固液混合区形成，其反应温度为1300℃；(c)、经过在固液混合区内进行液相生成物料，进入煅烧窑下部的高温液相反应区，其反应温度范围为1500℃，物料在高温液相反应区内完全形成液态，同时所有的化学反应在所述高温液相反应区内完成，最终生成氧化铝熟料，从煅烧炉下端的熟料出口进入冷却机冷却；(3)、冷却工序而制得氧化铝自粉化熟料由熔融法煅烧工序获得的氧化铝熟料在冷却机内，在550℃进行缓慢冷却，冷却时间为50分钟，C2S由β型向γ型转变，而得到氧化铝自粉化熟料。
二次热风管的二次热风来自于冷却机。二次热风管进入上部风室的二次热风，从切线进风口喷入生料分解区底部。使得炉内产生旋流效果。依靠旋流热风的大小控制物料在炉内的停留时间，使物料在悬浮状态下进行煅烧，这样热交换充分，煅烧效果好。从所述二次热风管进入下部风室的二次热风，从径向进风口喷入高温液相反应区底部。依靠径向风大小控制物料的行进速度。保证物料在高温液相反应区的停留时间以确保熟料的质量。煅烧窑内的废气经过废气出口通过废气管进入到冷却器内，又通过风管由除尘器入口进入除尘器，通过废气风机由烟囱排放。
采用熔融法制备生产氧化铝自粉化熟料的方法而制得的氧化铝自粉化熟料可以用于冶金级氧化铝。
实施例4如图5所示，利用实施例1的设备采用熔融法制备生产氧化铝自粉化熟料的方法，包括有如下步骤，(1)、粉磨工序，(2)、熔融法煅烧工序得氧化铝熟料，(3)、冷却工序而制得氧化铝自粉化熟料；其中(1)、粉磨工序将粉煤灰20吨，石灰石60吨，萤石0.5吨，焦碳0.8吨，进行配料并磨制；(2)、熔融法煅烧工序得氧化铝熟料由步骤(1)所得磨制好的生料由喂料输送机通过提升机输送到回转布料器，再从煅烧窑顶端的进料口进入煅烧窑；(a)、进入煅烧窑上部生料分解区的物料，在生料分解区内进行干燥、脱水，在生料分解区内的反应温度为850℃；(b)、经过在生料分解区分解后的生料进入竖式煅烧炉中部固液混合区，物料在固液混合区内进行液相生成，同时C2S在固液混合区形成，其反应温度为1100℃；(c)、经过在固液混合区内进行液相生成物料，进入煅烧窑下部的高温液相反应区，其反应温度范围为1400℃，物料在高温液相反应区内完全形成液态，同时所有的化学反应在所述高温液相反应区内完成，最终生成氧化铝熟料，从煅烧窑下端的熟料出口进入冷却机冷却；(3)、冷却工序而制得氧化铝自粉化熟料由熔融法煅烧工序获得的氧化铝熟料在冷却机内，在400℃进行缓慢冷却，冷却时间为35分钟，C2S由β型向γ型转变，而得到氧化铝自粉化熟料。
二次热风管的二次热风来自于冷却机。二次热风管进入上部风室的二次热风，从切线进风口喷入生料分解区底部。使得窑内产生旋流效果。依靠旋流热风的大小控制物料在炉内的停留时间，使物料在悬浮状态下进行煅烧，这样热交换充分，煅烧效果好。从所述二次热风管进入下部风室的二次热风，从径向进风口喷入高温液相反应区底部。依靠径向风大小控制物料的行进速度。保证物料在高温液相反应区的停留时间以确保熟料的质量。煅烧窑内的废气经过废气出口通过废气管进入到冷却器内，又通过风管由除尘器入口进入除尘器，通过废气风机由烟囱排放。
采用熔融法制备生产氧化铝自粉化熟料的方法而制得的氧化铝自粉化熟料可以用于冶金级氧化铝。
实施例5如图5所示，利用实施例1的设备采用熔融法制备生产氧化铝自粉化熟料的方法，包括有如下步骤，(1)、粉磨工序，(2)、熔融法煅烧工序得氧化铝熟料，(3)、冷却工序而制得氧化铝自粉化熟料；其中(1)、粉磨工序将粉煤灰40吨，石灰石80吨，萤石1.5吨，焦碳5.0吨，进行配料并磨制；(2)、熔融法煅烧工序得氧化铝熟料由步骤(1)所得磨制好的生料由喂料输送机通过提升机输送到回转布料器，再从煅烧窑顶端的进料口进入煅烧窑；(a)、进入煅烧窑上部生料分解区的物料，在生料分解区内进行干燥、脱水，在生料分解区内的反应温度为1000℃；(b)、经过在生料分解区分解后的生料进入煅烧窑中部固液混合区，物料在固液混合区内进行液相生成，同时C2S在固液混合区形成，其反应温度为1300℃；(c)、经过在固液混合区内进行液相生成物料，进入煅烧窑下部的高温液相反应区，其反应温度范围为1500℃，物料在高温液相反应区内完全形成液态，同时所有的化学反应在所述高温液相反应区内完成，最终生成氧化铝熟料，从煅烧窑下端的熟料出口进入冷却机冷却；(3)、冷却工序而制得氧化铝自粉化熟料由熔融法煅烧工序获得的氧化铝熟料在冷却机内，在550℃进行缓慢冷却，冷却时间为50分钟，C2S由β型向γ型转变，而得到氧化铝自粉化熟料。
二次热风管的二次热风来自于冷却机。二次热风管进入上部风室的二次热风，从切线进风口喷入生料分解区底部。使得窑内产生旋流效果。依靠旋流热风的大小控制物料在窑内的停留时间，使物料在悬浮状态下进行煅烧，这样热交换充分，煅烧效果好。从所述二次热风管进入下部风室的二次热风，从径向进风口喷入高温液相反应区底部。依靠径向风大小控制物料的行进速度。保证物料在高温液相反应区的停留时间以确保熟料的质量。煅烧窑内的废气经过废气出口通过废气管进入到冷却器内，又通过风管由除尘器入口进入除尘器，通过废气风机由烟囱排放。
采用熔融法制备生产氧化铝自粉化熟料的方法而制得的氧化铝自粉化熟料可以用于冶金级氧化铝。
实施例6如图5所示，利用实施例1的设备采用熔融法制备生产氧化铝自粉化熟料的方法，包括有如下步骤，(1)、粉磨工序，(2)、熔融法煅烧工序得氧化铝熟料，(3)、冷却工序而制得氧化铝自粉化熟料；其中(1)、粉磨工序将粉煤灰30吨，石灰石70吨，萤石1.0吨，焦碳3.0吨，进行配料并磨制；(2)、熔融法煅烧工序得氧化铝熟料由步骤(1)所得磨制好的生料由喂料输送机通过提升机输送到回转布料器，再从煅烧窑顶端的进料口进入煅烧窑；(a)、进入煅烧窑上部生料分解区的物料，在生料分解区内进行干燥、脱水，在生料分解区内的反应温度为900℃；(b)、经过在生料分解区分解后的生料进入煅烧窑中部固液混合区，物料在固液混合区内进行液相生成，同时C2S在固液混合区形成，其反应温度为1150℃；(c)、经过在固液混合区内进行液相生成物料，进入煅烧窑下部的高温液相反应区，其反应温度范围为1400℃，物料在高温液相反应区内完全形成液态，同时所有的化学反应在高温液相反应区内完成，最终生成氧化铝熟料，从煅烧窑下端的熟料出口进入冷却机冷却；(3)、冷却工序而制得氧化铝自粉化熟料由熔融法煅烧工序获得的氧化铝熟料在冷却机内，在400℃进行缓慢冷却，冷却时间为40分钟，C2S由β型向γ型转变，而得到氧化铝自粉化熟料。
二次热风管的二次热风来自于冷却机。二次热风管进入上部风室的二次热风，从切线进风口喷入生料分解区底部。使得炉内产生旋流效果。依靠旋流热风的大小控制物料在炉内的停留时间，使物料在悬浮状态下进行煅烧，这样热交换充分，煅烧效果好。从二次热风管进入下部风室的二次热风，从径向进风口喷入高温液相反应区底部。依靠径向风大小控制物料的行进速度。保证物料在高温液相反应区的停留时间以确保熟料的质量。煅烧窑内的废气经过废气出口通过废气管进入到冷却器内，又通过风管由除尘器入口进入除尘器，通过废气风机由烟囱排放。
采用熔融法制备生产氧化铝自粉化熟料的方法而制得的氧化铝自粉化熟料可以用于冶金级氧化铝。
按配比配制好的原料进入原料磨粉磨并进行均化处理。均化后合格的氧化铝生料由生料喂料输送机喂入提升机内，再由回转布料器均匀的喂入煅烧窑内进行煅烧。在煅烧窑上部的生料分解区，进行干燥、脱水及石灰石分解，其温度范围为800℃-1000℃；在中部的固液混合区，物料在该区内进行液相生成，同时C2S形成，其温度范围为1000℃-1300℃；在下部的高温液相反应区，其温度范围在1300——1500℃，物料在该区内完全形成液态，同时所有的化学反应在该区内完成。煅烧过程所用的温度由两套煤粉燃烧器提供。其中一套煤粉燃烧器安装在固液混合区底部，另一套煤粉燃烧器安装在高温液相反应区底部。
生料靠物料的重力自上而下运动连续煅烧。来自冷却机的二次热风经过热风管在生料分解区底部采用切线方式喷入煅烧窑，使得窑内产生旋流效果。依靠旋流热风的大小控制物料在窑内的停留时间，使物料在悬浮状态下进行煅烧，这样热交换充分，煅烧效果好。另外一股二次热风在高温液相反应区底部采用径向方式进入煅烧窑。依靠径向风大小控制物料的行进速度。保证物料在高温液相反应区的停留时间以确保熟料的质量。煅烧好的熟料经过熟料出口进入冷却机。熟料冷却设备也可以采用篦式冷却机和单筒冷却机的形式。熟料在冷却机内在550℃-350℃进行缓慢冷却，冷却时间在30分钟——50分钟，C2S由β型向γ型转变，氧化铝熟料进行自粉化，粉化好的熟料送至溶出车间生产冶金级氧化铝。
权利要求
1.熔融法生产氧化铝自粉化熟料的设备，其特征在于，其包括有高温风机、热风管、煅烧窑、回转布料器、提升机、冷却器、除尘器、烟囱、废气风机、喂料输送机、废气管，所述高温风机的一端与二次热风管相连，所述高温风机的另一端与冷却机的所述热风管的热风出口相连，所述二次热风管的上、下两端分别相连与所述煅烧窑外壁的上、下部风室，所述喂料输送机与所述提升机相连，所述提升机与所述回转布料器相连，在所述煅烧窑顶端设有进料口，所述回转布料器与所述进料口相连；在所述煅烧窑的下端设有熟料出口，在所述煅烧窑的上部设有废气出口通过废气管与所述冷却器相连，所述冷却器出口通过风管与所述除尘器入口相连，所述除尘器出口与烟囱下的所述废气风机相连。
2.如权利要求1所述的一种熔融法生产氧化铝自粉化熟料的设备，其特征在于，与所述冷却器相连通与卸料器。
3.如权利要求1所述的一种熔融法生产氧化铝自粉化熟料的设备，其特征在于，所述煅烧窑内腔为一个空腔，分三个反应区，上部为生料分解区，在所述生料分解区下部为固液混合区，在所述固液混合区下部为高温液相反应区；在所述生料分解区对应的所述煅烧窑外壁设有上部风室，对应与所述生料分解区底部的煅烧窑壁上设有沿切线方向分布的切线进风口与所述上部风室相连通；在所述高温液相反应区对应的所述煅烧窑外壁设有下部风室，对应与所述高温液相反应区底部的煅烧窑壁上设有沿径向方向分布的径向进风口与所述下部风室相连通；在所述固液混合区和所述高温液相反应区底部设有煤粉燃烧器。
4.如权利要求3所述的一种熔融法生产氧化铝自粉化熟料的设备，其特征在于，所述煤粉燃烧器固定在所述煅烧窑外壁，所述煤粉燃烧器的喷火口穿过所述煅烧窑壁，置于所述煅烧窑内。
5.如权利要求2所述的一种熔融法生产氧化铝自粉化熟料的设备，其特征在于，所述煤粉燃烧器为至少一根或两根以上的燃烧管，所述燃烧管管头穿过所述煅烧窑壁置于所述煅烧窑内。
6.如权利要求5所述的一种熔融法生产氧化铝自粉化熟料的设备，其特征在于，所述两根以上的燃烧管在所述煅烧窑外壁均匀分布，即在所述煅烧窑内的所述燃烧管管头均匀分布在所述煅烧窑内。
7.如权利要求3所述的一种熔融法生产氧化铝自粉化熟料的设备，其特征在于，所述切线进风口均匀分布。
8.如权利要求3所述的一种熔融法生产氧化铝自粉化熟料的设备，其特征在于，所述径向进风口均匀分布。
9.利用如上所述的设备采用熔融法制备生产氧化铝自粉化熟料的方法，其待征在于，其包括有如下步骤，(1)、粉磨工序，(2)、熔融法煅烧工序得氧化铝熟料，(3)、冷却工序而制得氧化铝自粉化熟料；其中(1)、粉磨工序按重量份配比的如下成份粉煤灰为20-40，石灰石为60-80，进行配料并磨制；(2)、熔融法煅烧工序得氧化铝熟料由步骤(1)所得磨制好的生料由所述喂料输送机通过提升机输送到所述回转布料器，再从所述煅烧窑顶端的进料口进入煅烧窑；(a)、进入所述煅烧窑上部生料分解区的物料，在所述生料分解区内进行干燥、脱水，在所述生料分解区内的反应温度为800℃-1000℃；(b)、经过在所述生料分解区分解后的生料进入所述煅烧窑中部的固液混合区，物料在所述固液混合区内进行液相生成，其反应温度为1000℃-1300℃；(c)、经过在所述固液混合区内进行液相生成物料，进入所述煅烧窑下部的高温液相反应区，其反应温度范围为1300-1500℃，物料在所述高温液相反应区内完全形成液态，同时所有的化学反应在所述高温液相反应区内完成，最终生成氧化铝熟料，从所述煅烧窑下端的熟料出口进入冷却机冷却；(3)、冷却工序而制得氧化铝自粉化熟料由熔融法煅烧工序获得的氧化铝熟料在冷却机内，在550℃-350℃进行缓慢冷却，冷却时间为30分钟-50分钟，而得到氧化铝自粉化熟料。
10.如权利要求9所述的一种采用熔融法制备生产氧化铝自粉化熟料的方法，其待征在于，在步骤(1)的粉磨工序中，还包括有按重量份配比的萤石0.5-1.5，焦碳0.8-5.0。
11.如权利要求9所述的一种采用熔融法制备生产氧化铝自粉化熟料的方法，其待征在于，所述二次热风管的二次热风来自于冷却机。
12.如权利要求9所述的一种采用熔融法制备生产氧化铝自粉化熟料的方法，其待征在于，从所述二次热风管进入上部风室的二次热风，从所述切线进风口喷入所述生料分解区底部。
13.如权利要求9所述的一种采用熔融法制备生产氧化铝自粉化熟料的方法，其待征在于，从所述二次热风管进入下部风室的二次热风，从所述径向进风口喷入所述高温液相反应区底部。
14.如权利要求9所述的一种采用熔融法制备生产氧化铝自粉化熟料的方法，其待征在于，所述煅烧炉内的废气经过废气出口通过废气管进入到冷却器内，又通过风管由除尘器入口进入除尘器，通过废气风机由烟囱排放。
15.利用如上所述的设备采用熔融法制备生产氧化铝自粉化熟料的方法而制得的氧化铝自粉化熟料可以用于冶金级氧化铝。
全文摘要
本发明公开了一种熔融法生产氧化铝自粉化熟料的设备及其制备方法。该设备包括有高温风机、热风管、煅烧窑、回转布料器、提升机、冷却器、除尘器、烟囱、废气风机、卸料器、喂料输送机、废气管，上、下部风室，进料口，熟料出口等。该方法包括有如下步骤，(1)粉磨工序，(2)熔融法煅烧工序得氧化铝熟料，(3)冷却工序而制得氧化铝自粉化熟料。反应完全且快速。节省能源消耗。本发明操作简单，节能降耗，熟料质量合格率达到100％。
文档编号C01F7/02GK1919738SQ200610139419
公开日2007年2月28日 申请日期2006年9月13日 优先权日2006年9月13日
发明者刘埃林, 佟福林, 李学勇, 杜鸿逵, 郝耀进, 马学忠 申请人:内蒙古蒙西高新技术集团有限公司