一种活性氧化铝生产装置及工艺的制作方法

本发明涉及一种氧化铝加工的装置与工艺，具体指用氧化铝生产加工成活性氧化铝的工艺及装置。

背景技术：

随着西气东送工程的开通，天燃气用户越来越多，燃烧安全事故也时有发生，这不仅给设备造成损失，人身安全也受到极大威胁。自动点火系统失灵引起爆鸣或爆炸事故、熄火保护系统中由于电子阀关闭不严引起爆炸事故、由于没有设置燃气压力级空气压力保护装置或装置失灵造成的事故在不同企业重复发生。同时壹台燃气炉不能对多工段实行不同温度供热，是设备重复程度增大。

闪蒸装置采用燃气炉直接供热，造成半成品二次污染。天然气尾气中的水会使物料吸水，使之物料烘干、脱水（附着水、结晶水）效果降低，同时尾气中的一氧化碳、二氧化碳及未完全燃烧的甲烷分别具有使人中毒、窒息死亡或引发爆炸的安全隐患。

活化装置采用燃气炉直接供热，造成半成品二次污染。天然气尾气中的水会使物料吸水，使之物料烘干、脱水（附着水、结晶水）效果降低，同时尾气中的一氧化碳、二氧化碳及未完全燃烧的甲烷分别具有使人中毒、窒息死亡或引发爆炸的安全隐患。活化炉采用人工控制加料导致产品质量不稳定，增加产本成品。

技术实现要素：

发明的目的是针对上述不足，提供一种自动化控制活性氧化铝生产加工的装置与工艺。本发明涉及的活性氧化铝生产是以氢氧化铝为原料，经粉碎、脱水、成型、养生、活化焙烧、筛分包装等工序来完成。

本发明的目的包括加工工艺及加工装置来完成。本发明以加工装置由热源装置、粉碎装置、闪蒸装置、成球装置、养生装置、活化装置、筛分装置组成，各装置之内相互有机衔接，并通过电源线与控制线连接，形成自动化控制操作运行整体。

本发明内容的要点在于：大块煤仓1、上煤机2、破碎机3、提升机4、沉降室5、送煤机6、主床7、回流风机8、粉煤仓9、高温排空阀10、低温排空阀11、高温输出管道12、低温输出管道13、高温换热器14、低温换热器15、高温换热风机16、低温换热风机17、预热风箱18、鼓风机19、高温烟道20、低温烟道21、高温烟气分配阀22、低温烟气分配阀23、控制中心24、引风机25、除尘器26、除尘器27、沉降室28、原料仓29、管式螺旋输送机30、选粉机31、微粉磨32、微粉磨主机33、高压引风机34、闪蒸炉35、管式螺旋输送机36、锁气阀37、高温热风管道38、换热器39、除尘器40、沉降室41、高压引风机42、恒压供添加剂系统43、养生桶44、高压引风机45、除尘器46、沉降室47、管式螺旋输送机48、收料器49、除尘器50、沉降室51、锁气阀52、成球盘53、高压引风机54、高压引风机55、自动进料系统56、活化炉57、插板阀58、水平振动筛59、四分布风器60、料仓61、料仓62、垂直提升机63部件组成，其特征在于：由上述部件装置成热源装置、粉碎装置、闪蒸装置、成型装置、活化筛分装置，最后由控制中心构成整体。

本发明所述的热源装置：它由煤仓1、上煤机2、破碎机3、提升机4、沉降室5、送煤机6、主床7、回流风机8、煤仓9、高温排空阀10、低温排空阀11、高温输出管道12、低温输出管道13、高温换热器14、低温换热器15、高温换热风机16、低温换热风机17、预热风箱18、鼓风机19、 高温烟道20、低温烟道21、高温烟气分配阀22、低温烟气分配阀23、控制中心24、引风机25、除尘器26组成，其特征在于：煤仓1与上煤机2相连，上煤机2与破碎机3相连，破碎机3与提升机4相连，提升机4与煤仓9相连，煤仓9与送煤机6相连，送煤机6与主床7相连，主床7与沉降室5相连，沉降室5与高温换热器14、低温换热器15的烟气通道相连，高温换热器14、低温换热器15的烟气通道分别与高温烟气分配阀22、低温烟气分配阀23相连，高温烟气分配阀22、低温烟气分配阀23分别与高温烟道20、低温烟道21相连，高温烟道20、低温烟道21与预热风箱18烟道相连，预热风箱18烟道与除尘器26下空间相连，引风机25与除尘器26上空间相连，鼓风机19与主床7相连，回流风机8进口与预热风箱18热空气管道相连，回流风机8出口与主床7相连；主床7安装有下沸温度探头、上沸温度探头、中部温度探头、出口温度探头，高温换热器14安装有输入烟气温度探头、输出烟气温度探头，低温换热器15安装有输入烟气温度探头、输出烟气温度探头，其中：煤仓1、上煤机2、破碎机3、提升机4、送煤机6、高温烟气分配阀22、低温烟气分配阀23引风机25、鼓风机19、回流风机8的电器部分通过电源线及信号线与控制中心24相连，主床7安装的下沸温度探头、上沸温度探头、中部温度探头、出口温度探头与控制中心24相连，高温换热器14安装的输入烟气温度探头、输出烟气温度探头与控制中心24相连，低温换热器15安装有输入烟气温度探头、输出烟气温度探头与控制中心24相连，高温换热风机16、低温换热风机17分别于高温换热器14、低温换热器15相连，高温换热器14、低温换热器15分别通过高温排空阀10、低温排空阀11与高温输出管道12、低温输出管道13相连。高温换热器、低温换热器的出口安装有温度探头，高温换热风机16、低温换热风机17通过电源线及信号线与控制中心24相连，高温换热器、低温换热器的出口安装的温度探头通过电源线及信号线与控制中心24相连，送煤机6、回流风机8、高温换热风机16、低温换热风机17、鼓风机19、引风机25均通过变频器与各温度探头进行联动、连锁控制。

本发明所述的热源装置的运行流程是：水洗煤用装载机装填进煤仓1，经过上煤机2传送进破碎机3中进行破碎成粉煤，再经过提升机4的提升进入煤仓9中，粉煤经过控制中心24控制送煤机6进行主床7布煤，主床7中粉煤经过鼓风机19的作用下，在一定的高度范围内作上下翻滚运动，并以流态化(或称沸腾)状态进行燃烧，形成的高温烟气在引风机25的牵引下，经过沉降室5，沉降大颗粒煤灰，再进入高温换热器14、低温换热器15与空气进行热交换，通过高温烟气分配阀22、低温烟气分配阀23的烟气分配，对高温换热器14、低温换热器15的温度进行调控，经过热交换的烟气通过高温烟道20、低温烟道21及高温烟气分配阀22、低温烟气分配阀23进入预热风箱18，最后进入除尘器26中除尘后排空。经过热交换的烟气进入预热风箱18后，进行热交换，预热空气到200摄氏度，经过回流风机8的牵引，进入主床7中进行余热再利用处理。

干净的空气通过高温换热风机16、低温换热风机17的作用进入高温换热器14、低温换热器15中进行热交换，产生的高、低温热空气经过高温输出管道12、低温输出管道13进入闪蒸装置和活化装置。

本发明所述的粉碎装置：它由除尘器27、沉降室28、原料仓29、管式螺旋输送机30、选粉机31、微粉磨32、微粉磨主机33、高压引风机34、管道连接组成。其特征在于：原料仓29与管式螺旋输送机30相连，管式螺旋输送机30与微粉磨32相连，微粉磨32与微粉磨主机33相连，微粉磨主机33与选粉机31相连，选粉机31与除尘器27下空间相连，除尘器27下空间与沉降室28相连，除尘器27上空间与高压引风机34相连；管式螺旋输送机30、微粉磨主机33、选粉机31、高压引风机34通过电源线连接到控制中心24，管式螺旋输送机30、微粉磨主机33、选粉机31、高压引风机34均通过控制中心24的变频器进行联动、连锁控制来控制下料量、电流、风量。

本发明粉碎装置的运行流程是：将原料投放至原料仓29中，管式螺旋输送机30均匀的将其输进微粉磨32中，原料经过微粉磨主机33的超微粉碎后，在高压引风机34的牵引作用下，经过选粉机31进入除尘器27中，原料在沉降室28通过料、气分离后沉积在沉降室28中，原料在经过管式螺旋输送机36与锁气阀37进入高温热风管道38中。

本发明所称的闪蒸装置：它由闪蒸炉35、管式螺旋输送机36、锁气阀37、高温热风管道38、换热器39、除尘器40、沉降室41、高压引风机42、管道连接组成，其特征在于：管式螺旋输送机36与锁气阀37相连，锁气阀37与高温热风管道38相连，高温热风管道38与闪蒸炉35相连，闪蒸炉35与换热器39相连，换热器39与除尘器40相连，除尘器40下空间与沉降室41相连，除尘器40上空间与高压引风机42相连；管式螺旋输送机36、锁气阀37、压引风机42通过电源线及信号线与控制中心24相连，管式螺旋输送机36、锁气阀37、压引风机42均通过控制中心24的变频器进行联动、连锁控制来控制下料量、风量。

本发明所称的闪蒸装置的运行流程是：物料经过管式螺旋输送机36的均匀布料，使物料经过锁气阀37进入高温热风管道38中，高压引风机42的牵引作用快速通过闪蒸炉35进行烘干、脱水（附着水、结晶水）焙烧，在经过换热器39的换热进入除尘器40中，闪蒸后的物料在除尘器沉降室中物料与气体分离沉积在除尘器沉降室41中。沉降室41通过管道连接到除尘器46。

本发明所称的成型装置：它由恒压供添加剂系统43、养生桶44、高压引风机45、除尘器46、沉降室47、管式螺旋输送机48、收料器49、除尘器50、沉降室51、锁气阀52、成球盘53、高压引风机54组成，其特征在于：高压引风机45与除尘器46上空间相连，除尘器46下空间与沉降室47相连，沉降室47与管式螺旋输送机48相连，管式螺旋输送机48输送物料到成球盘53，成球盘53出半成品进入收料器49，收料器49的半成品进入养生桶44中，养生桶44中的半成品经过提升进入自动进料系统56。恒压供添加剂系统通过管道与成球盘53相连。高压引风机54与除尘器50上空间相连，除尘器50下空间与沉降室51相连成球盘53与除尘器50下空间相连；高压引风机45、高压引风机54、管式螺旋输送机48、成球盘53通过电源线及信号线与控制中心24相连，高压引风机45、高压引风机54、管式螺旋输送机48、成球盘53均通过控制中心24的变频器进行联动、连锁控制来控制下料量、转数、风量。

本发明的成型装置可成型各种产品形状。

本发明所称的成型装置的运行流程是：物料在高压引风机45的牵引作用下进入除尘器46中，物料在除尘器沉降室通过特殊结构，物料与气体分离沉积在除尘器沉降室47中，物料经过四台管式螺旋输送机48均匀的将其输进成球盘53，成球盘的物料在恒压供添加剂系统43作用及成球盘53的成型动作下在成球盘53中自动成型，达标的成品在成球盘53的成型动作下自动通过收料器49进入养生桶44中进行热和反应。成球盘53在成型过程中产生的粉尘在高压引风机54的牵引作用下进入除尘器50中，物料在除尘器沉降室通过特殊结构，物料与气体分离沉积在除尘器沉降室51中，根据收尘的量定时打开锁气阀52进行放料返回成球盘53中。

本发明所称的活化筛分装置：它由高压引风机55、自动进料系统56、活化炉57、插板阀58、水平振动筛59、四分布风器60、料仓61、料仓62、垂直提升机63组成，其特征在于：高压引风机55与活化炉57出风口相连，四分布风器60与活化炉57中部进风口相连，料仓61与活化炉57的自动进料系统56相连，活化炉57出口的插板阀58流出的物料进入水平振动筛59，水平振动筛59出口物料进入垂直提升机63，垂直提升机63出口物料进入料仓62；高压引风机55通过电源线及信号线与控制中心24相连，自动进料系统56通过电源线及信号线与控制中心24相连，水平振动筛59、垂直提升机63通过电源线与控制中心24相连。高压引风机55、自动进料系统56通过控制中心24的变频器控制下料量、风量。

本发明所称的活化筛分装置运行流程是：料仓61的物料经过自动进料系统56的控制进入活化炉57中；高温热风在高压引风机55的牵引作用下通过四分布风器60进入活化炉57中对物料进行烘干、脱水（附着水、结晶水）焙烧 ，完成烘干、脱水（附着水、结晶水）焙烧的物料经由活化炉57下料口插板阀58的控制定量出料到水平振动筛59中进行物料型号筛分，筛分好的物料进入垂直提升机63中进行降温及提升进入料仓62中。

本发明的各装置之间的装备连接如下：

首先由热源装置通过高温热风管道38连接到闪蒸装置，热源装置通过四分布风器60连接到活化装置，粉碎装置通过与闪蒸装置的管式螺旋输送机36与闪蒸装置连接，闪蒸装置在通过管道与成型装置连接，成型装置通过养生桶44的物料转移与活化筛分装置相连接；其工艺流程是：将氢氧化铝原料投放至原料仓29中，管式螺旋输送机30均匀的将其输进微粉磨32中，原料经过微粉磨主机33的超微粉碎后，在高压引风机34的牵引作用下，经过选粉机31进入除尘器27中，在除尘器沉降之后，原料与气体分离沉积在除尘器沉降室28中，经过管式螺旋输送机36的均匀布料，使物料经过锁气阀37进入与热源装置的700-900摄氏度热风高温输出管道12连接的热风管道38中，高压引风机42的牵引作用0.8秒通过闪蒸炉35进行闪蒸焙烧，经过控制中心控制物料的下料量，控制闪蒸炉出口温度保持在300-400摄氏度之后，再经过换热器39的换热冷却进入除尘器40中，闪蒸后的物料在除尘器沉降室通过特殊结构，物料与气体分离沉积在除尘器沉降室41中，进入降温管道，物料在高压引风机45的牵引作用下进入除尘器46中，物料在除尘器沉降室通过特殊结构，物料与气体分离沉积在除尘器沉降室47中，物料经过四台管式螺旋输送机48均匀、定量的将其输进成球盘53，恒压供添加剂系统43定量向成球盘53添加添加剂，物料在成球盘53的成型动作下在成球盘53中自动成型，在成球盘53的成型动作下自动通过收料器49进入养生桶44中进行热和反应；热和反应完成的养生桶经过提升放置在活化炉57进料口上，养生桶44中的物料经过自动进料系统56的控制进入活化炉57中；与热源装置的350-650摄氏度热风低温输出管道13连接的四分布风器60中的热风在高压引风机55的牵引作用下进入活化炉57中对物料进行的活化焙烧 ，完成活化焙烧的物料经由活化炉57下料口插板阀58控制出料量进入到水平振动筛59中进行物料型号筛分，筛分好的物料进入垂直提升机63中进行降温及提升进入料仓62中。

上述流程均通过主控室控制自动完成。

控制中心控制方法：

控制热源装置：通过控制中心送煤机、引风机、鼓风机、高温换热风机、低温换热风机的变频器综合调控，来控制高温输出管道、低温输出管道的热空气温度与风量来配合其他装置。

控制粉碎装置：通过控制中心的变频器连锁功能，通过控制微粉磨电机反应在微粉磨电机变频器的电流来控制管式螺旋输送机的下料量，即体现在管式螺旋输送机变频器显示的管式螺旋输送机电机频率；通过调节选粉机的频率，即选粉机变频器显示的选粉机电机频率来控制原料粉碎的细度。

控制闪蒸装置：通过控制中心的闪蒸下料口前、闪蒸下料口后、闪蒸出口温度显示仪，来调控闪蒸装置的管式螺旋输送机的下料量，即体现在管式螺旋输送机变频器显示的管式螺旋输送机电机频率。

控制活化装置：通过控制中心的活化入口、活化中部、活化出口温度显示仪，来调控活化装置的自动进料系统的下料量，即体现在自动进料系统变频器显示的自动进料系统电机频率。

附图说明

图1为热源装置右视图；

图2为热源装置主视图；

图3为热源装置左视图；

图4为粉碎装置主视图；

图5为粉碎装置俯视图；

图6为闪蒸装置主视图；

图7为闪蒸装置俯视图；

图8为成球装置主视图；

图9为成球装置俯视图；

图10为活化装置主视图；

图11为活化装置俯视图；

图12为活性氧化铝生产装置主视图；

图13为活性氧化铝生产装置流程图，其中虚线为电源连接线、实线为工艺流程线；

图中：1-大块煤仓、2-上煤机、3-破碎机、4-提升机、5-沉降室、6-送煤机、7-主床、8-回流风机、9-粉煤仓、10-高温排空阀、11-低温排空阀、12-高温输出管道、13-低温输出管道、14-高温换热器、15-低温换热器、16-高温换热风机、17-低温换热风机、18-预热风箱、19-鼓风机、20-高温烟道、21-低温烟道、22-高温烟气分配阀、23-低温烟气分配阀、24-控制中心、25-引风机、26-除尘器、27-除尘器、28-沉降室、29-原料仓、30-管式螺旋输送机、31-选粉机、32-微粉磨、33-微粉磨主机、34-高压引风机、35-闪蒸炉、36-管式螺旋输送机、37-锁气阀、38-高温热风管道、39-换热器、40-除尘器、41-沉降室、42-高压引风机、43-恒压供添加剂系统、44-养生桶、45-高压引风机、46-除尘器、47-沉降室、48-管式螺旋输送机、49-收料器、50-除尘器、51-沉降室、52-锁气阀、53-成球盘、54-高压引风机、55-高压引风机、56-自动进料系统、57-活化炉、58-插板阀、59-水平振动筛、60-四分布风器、61-料仓、62-料仓、63-垂直提升机。

本发明具有以下优点：

该生产装置操作控制均在控制中心的调控下完成，自动化程度高。

采用新型热源装置：该热源装置采用间接加热纯净空气的方式供给热风，所以热风洁净，对产品质量无影响，供应的干净热风温度可达850℃，远高于同类加热炉的650℃极限高温，同时可以对多装置进行不同温度要求的热风供给，相比采用天然气、煤气热风炉，降低了设备重复性，同时降低了安全隐患。

该生产装置采用的微粉磨是最新研发的微粉磨，比传统的粉碎磨相比较，具有巨大的优势，采用该磨机可以省掉传统粉碎磨前必须加气流干燥工艺麻烦，即降低了成本，又节省了人工。

该生产装置设备简洁，除尘器就替代了同类装置的除尘器、旋风分离器、料仓，极大的优化了装置的重复性及复杂性。

该生产装置生产场地占用小。

该生产装置自动化程度极高，从而节省人工，劳动强度降低。

该生产装置投资小、见效快。

该生产装置安全、适用。

本发明所称的活性氧化铝生产加工装置及工艺，主要是指生产活性氧化铝球、分子筛、支撑剂，但凡是以氧化铝为原料，生产活性氧化铝的其它产品均可运用本发明装置及工艺加工生产，故都是本发明的保护范围。

所以该生产装置有很好的推广和实用价值，广泛的推广应用后会产生良好的经济效益和社会效益。

具体实施方式

下面以10000吨年产量的活性氧化铝球生产装置为例。

首先，按生产设计购买或加工各装置的有关部件，然后进行装备。装备好以后，按以下运行工艺进行加工。

先将氢氧化铝原料投放至原料仓29中，再由管式螺旋输送机30均匀的将其输进微粉磨32中，原料经过微粉磨主机33的超微粉碎，粒度达标（0.045毫米）后，在高压引风机34的牵引作用下，经过选粉机31进入除尘器27中（粒度不达标的原料无法通过选粉机构），粒度达标的原料在除尘器沉降室通过特殊结构，粒度达标的原料与气体分离沉积在除尘器沉降室28中，经过管式螺旋输送机36的均匀布料，使物料经过锁气阀37进入与热源装置的700-900摄氏度热风高温输出管道12连接的热风管道38中，高压引风机42的牵引作用0.8秒通过闪蒸炉35进行闪蒸焙烧，经过主控系统控制物料的下料量，控制闪蒸炉出口温度保持在300-400摄氏度之后，再经过换热器39的换热冷却进入除尘器40中，闪蒸后的物料在除尘器沉降室通过特殊结构，物料与气体分离沉积在除尘器沉降室41中，进入降温管道，物料在高压引风机45的牵引作用下进入除尘器46中，物料在除尘器沉降室通过特殊结构，物料与气体分离沉积在除尘器沉降室47中，物料经过四台管式螺旋输送机48均匀、定量的将其输进成球盘53，恒压供添加剂系统43定量向成球盘53添加添加剂，,物料在成球盘53的成型动作下在成球盘53中自动成球型，达标的成品在成球盘53的成型动作下自动通过收料器49进入养生桶44中进行24小时热和反应；热和反应完成的养生桶经过提升放置在活化炉57进料口上，养生桶44中的物料经过自动进料系统56的控制进入活化炉57中；与热源装置的350-650摄氏度热风低温输出管道13连接的四分布风器60中的热风在高压引风机55的牵引作用下进入活化炉57中对物料进行三小时的活化焙烧 ，完成活化焙烧的物料经由活化炉57下料口插板阀58控制每分钟五公斤的出料量进入到水平振动筛59中进行物料型号筛分，筛分好的物料进入垂直提升机63中进行降温及提升进入料仓62中，成为活性氧化铝球产品。

上述流程均通过主控室控制自动完成。