浅谈三种氢氧化铝焙烧炉的应用
降低焙烧炉能耗提高经济效益
降低焙烧炉能耗提高经济效益作者：张胜利王世鹏来源：《中国科技博览》2014年第33期[摘要]氢氧化铝焙烧是氧化铝生产过程中的最后一道工序，其能耗占氧化铝生产工艺能耗的10%左右，焙烧炉的生产能力直接影响氧化铝企业的整体产能和经济效益。
本文对气体悬浮焙烧炉降低焙烧能耗进行探讨，分析了影响焙烧能耗的因素，提出了解决方法，对获得高性能氧化铝，降低焙烧煤气单耗和电单耗有重要意义。
[关键词]气体悬浮焙烧炉焙烧温度节能降耗经济效益中图分类号：TF821 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）33-0282-01一、引言氢氧化铝焙烧是在高温下脱去氢氧化铝表面的附着水和结晶水，并完成部分γ- Al2O3和α-Al2O3转变，生成物理性质和化学性质符合电解要求的氧化铝，焙烧炉温度一般控制在1000℃-1200℃。
我们中美铝业氧化铝焙烧炉是由沈阳博瑞达工程有限公司承建的气态悬浮焙烧炉，设计生产能力为1350t/d，生产的产品为冶金一级氧化铝，灼碱从2007年5月份投产以来，焙烧主炉温度控制在1050℃左右，灼碱二、工艺流程及工作原理来自平盘过滤的合格氢氧化铝经过焙烧炉的干燥预热单元段、焙烧单元和冷却单元使之烘干、脱水和晶型转变，而生产出合格氧化铝产品。
其焙烧过程的化学变化可分为以下三个阶段：第一阶段：脱除附着水当温度高于100℃，AH中的附着水被蒸发。
第二阶段：脱除结晶水。
此阶段分两步进行，当加热到250—450℃时，先脱去两个分子的洁晶水，生成一水软铝石，在500--560℃的温度下，再脱去一个分子的洁晶水而生成γ- Al2O3。
第三阶段：晶型转变。
γ-AL2O3洁晶不完善，分散度大，有较强的吸湿性，尚不能满足电解铝的要求，再继续提高温度到900℃以上时，γ- Al2O3，开始向α-Al2O3转变。
三、降低焙烧能耗的重要性1、可以获得高性能的电解级氧化铝氧化铝的焙烧温度是影响氧化铝质量的主要因素。
氧化铝焙烧炉烟气余热利用探讨
收稿 日期 ：２０１３－０２—２５ 作者 简介 ：毕有才 ，男 ，１９６６年生 ，２０００年毕业于太原理工大学机 电 一 体 化专业 。现 为山西兆丰铝业有 限责任公 司氧化铝分公 司副总 经理 ，工程 师 ，从事氧化铝生产技术管理工作。
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２ １ 耋 套热管换热器、给水预
热器 、混水器 、流程 回路和温度 调节控 制系统 。 温度 约 为 ６５℃ 的蒸发 回水 （给水 ）从 总 管经 加
换系统 ，利用热 管式换热器将烟气中的高品位余热进行 回收 ，降低烟气温度 ，回收烟气显热 ，用于加热平 盘洗水。既减少了
新蒸汽 的消耗 ，又减少 了温室气体 ＣＯ 排放量 ，相当于年节约标准煤 １ ８２２ ｔ，年 经济效益 １３８万元 。
关键词 ：气态悬浮焙烧炉 ；烟气余热 回收 ；热管换热器 ；余热利用
因此 ，考 虑将 烟气温度 降至 １０５℃左 右 ，回收 烟 气显 热 ，用 于加 热 平 盘洗 水 。 １０５℃至 １５６℃烟 气 的平 均定 压 比热容 为 １．４２８ ｋＪ／（ｍ ·Ｋ），烟 气 温度 由 １５６℃降 到 １０５℃可 回收 的热 量 为 ７．４１×１０ ｋＪ／ｈ； 可加 热 温差 为 ３０ 的水量 为 ５９ ；可 回收烟 气 显 热 为 ５．３４×１０ ｋＪ／ａ；回收 的 能量 折 合标 煤 为 １ ８２２ ｔｃｅ／ａ；回 收 的能量 折算 为 ０．６ ＭＰａ的饱 和蒸 汽 （焓 值 ２ ７５６ ｋＪ／ｋｇ）量为 １９ ３７６ ｔ／ａ；回收 能量按 蒸汽 价格 折 算达 １４５．３万元／ａ人 民币 （蒸 汽按 ７５元／ｔ计算 ）。
小议氧化铝焙烧炉烟气余热的利用
小议氧化铝焙烧炉烟气余热的利用作者：陈晨来源：《中国科技博览》2014年第01期摘要：余热资源大量而普遍地存在，特别在钢铁，石油、化工、建材、轻工和食品等行业的生产过程中都存在着丰富的余热资源，被认为是继煤、石油、天然气和水力之后的第五大常规能源。
因此充分利用余热资源是企业节能的主要内容之一。
本文将主要探讨氧化铝焙烧炉烟气余热的利用。
关键词：氧化铝；焙烧炉；烟气余热中图分类号：TQ424.27氧化铝焙烧装置可分为回转窑和流态化焙烧炉两种类型设备。
目前氧化铝厂氧化铝焙烧多使用流态化技术焙烧炉，当今世界上流态化焙烧炉主要有三种：流态化闪速焙烧炉（FFC）、气态悬浮焙烧炉（GSC）、循环流态化焙烧炉（CFBC），这三种炉型在我国都有应用[1]。
一、氧化铝循环焙烧的工艺流程由前道过滤工序输送来的湿氢氧化铝进入氢氧化铝储仓，储仓出口的螺旋喂料机将湿料加入一级文丘里干燥器，在此与来自预热系统的热烟气进行热交换；经热气流烘干后的干氢氧化铝进入第一级机械收尘器，再经电收尘器收下较细颗粒的氢氧化铝，收下的全部氢氧化铝经螺旋输送机、空气斜槽输送机、空气提升机送至螺旋分离器；分离后的干氢氧化铝进入二级文丘里预热器，脱去部分结晶水、经二级旋风分离，分离器分离后的氢氧化铝进入焙烧炉，完成由再循环分离器、返料槽组成的循环焙烧系统进行循环焙烧；焙烧后经分离的氧化铝进入一级冷却器与空气进行间接换热，再进入二级冷却器与冷却水进行间接换热，冷却后的氧化铝经出料阀、皮带输送机进入料仓。
二、氧化铝焙烧炉的烟气余热资源余热资源是指在目前条件下有可能回收和重复利用而尚未回收利用的那部分能量.它不仅决定于能量本身的品位，还决定于生产发展情况和科学技术水平，也就是说，利用这些能量在技术上应是可行的，在经济上也必须是合理的。
例如欲回收100℃以下的低温余热，就要有解决相应技术难题的能力；要从高温高腐蚀性介质中回收余热，首先必须有耐热耐蚀性很强的材料等。
氢氧化铝焙烧炉烟气脱硝技术探析
氢氧化铝焙烧炉烟气脱硝技术探析摘要：近年来，我国氧化铝工业迅猛发展，2019年氧化铝产量达到7247万吨，约占世界氧化铝总产量的57.5%，连续13年位居世界氧化铝产量首位。
在氧化铝生产中，氢氧化铝焙烧是十分关键的工序，承担着将氢氧化铝转变为氧化铝的重要作用。
氢氧化铝焙烧过程会排出大量的焙烧烟气，据计算每生产1t氧化铝，约排放2200Nm3烟气。
根据焙烧炉所用燃料的不同，烟气中氮氧化物，二氧化硫及粉尘等物质含量有所差别。
关键词：氢氧化铝；焙烧炉烟气；脱硝技术1前言随着环保要求的不断提高，铝工业对大气的污染日渐被人们重视。
氢氧化铝焙烧是氧化铝生产工艺中的最后一道工序，由于采用高温焙烧工艺，是铝工业中NOx排放的重点部位。
国内氧化铝厂焙烧氧化铝设备的首选是气态悬浮焙烧炉，该焙烧炉是国外某公司从新型干法水泥悬浮预热与预分解技术上移植而来。
国内企业经过长期对水泥环保技术的研究，相关技术可借鉴到焙烧炉烟气脱硝中。
1氧化铝焙烧炉NOx的生成机理在氧化铝生产中，氢氧化铝经过高温焙烧使之烘干、脱水和晶型转变后成为氧化铝。
在燃料燃烧过程中，NOx的形成途径主要有两种类型，即热力型NOx和燃料型NOx。
就焙烧炉而言，NOx的生成既存在热力型也存在燃料型。
热力型NOx 生成条件是高温（1500℃（、一定的氧浓度和一定的反应时间。
在实际燃烧过程中，燃烧火焰温度可达1700℃，由于燃烧室内的温度分布是不均匀的，在局部高温区会生成较多的NOx，对整个燃烧室内的NOx生成起关键作用。
燃料型NOx是燃料中的氮在高温下氧化而生成的。
燃料型NOx的生成与燃料的特性、燃料中氮气含量、氧浓度、燃烧温度相关。
2氧化铝焙烧炉NOx产生机理与排放现状焙烧的目的是在高温下把氧化铝的附着水和结晶水脱除，从而生成物理化学性质符合电解要求的氧化铝。
气态悬浮焙烧炉（G.S.C（喂入的氢氧化铝，经文丘里闪速干燥器、旋风预热器、焙烧炉、热分离器、冷却器等设备实现脱除附着水、结晶水并实现晶型转变。
提高氢氧化铝焙烧炉产量的措施
二年级书法比赛试卷【含答案】专业课原理概述部分一、选择题（每题1分，共5分）1. 下列哪种字体不属于楷书四大家？A. 颜真卿B. 柳公权C. 赵孟頫D. 王羲之2. 下列哪种书体最注重行笔的节奏和墨色的变化？A. 楷书B. 行书C. 草书D. 隶书3. 《兰亭序》是哪位书法家的代表作？A. 王羲之B. 王献之C. 颜真卿D. 柳公权4. 下列哪种笔法不属于“永字八法”？A. 点B. 横C. 竖D. 提5. 下列哪种字体最适宜初学者练习？A. 楷书B. 行书C. 草书D. 隶书二、判断题（每题1分，共5分）1. 书法艺术起源于商朝。
（）2. “欧体”是指颜真卿的书法风格。
（）3. “飞白”是行书的一种特殊笔法。
（）4. 《祭侄文稿》是王羲之的代表作。
（）5. 书法艺术只注重形式美，不注重内容美。
（）三、填空题（每题1分，共5分）1. 书法艺术的五大书体分别是：__、__、__、__、__。
2. “__”是王羲之的代表作，被誉为“天下第一行书”。
3. “__”是楷书四大家之一，其书法风格被称为“颜体”。
4. 书法艺术的基本功包括：__、__、__、__。
5. 书法艺术中的“__”是指笔画的粗细变化。
四、简答题（每题2分，共10分）1. 简述书法艺术的基本功。
2. 简述楷书四大家的书法风格。
3. 简述“永字八法”的内容。
4. 简述书法艺术的审美标准。
5. 简述书法艺术在中华文化中的地位。
五、应用题（每题2分，共10分）1. 请用楷书书写“宁静致远”四个字。
2. 请用行书书写“海纳百川，有容乃大”八个字。
3. 请用草书书写“高山流水遇知音”七个字。
4. 请用隶书书写“千里之行，始于足下”八个字。
5. 请用篆书书写“书山有路勤为径，学海无涯苦作舟”十四个字。
六、分析题（每题5分，共10分）1. 分析一幅书法作品的章法和布局。
2. 分析一位书法家的书法风格和特点。
七、实践操作题（每题5分，共10分）1. 请用楷书临摹一幅《兰亭序》。
氧化铝循环沸腾焙烧炉耐火材料的应用
氧化铝循环沸腾焙烧炉耐火材料的应用中铝山东分公司为提高氧化铝生产工艺和技术装备水平，从德国卢奇公司引进一套产能为1600t／d氧化铝工艺技术及自动化水平高的流态化循环沸腾焙烧炉。
1997年9月点火烘炉、投运。
随后安装的一套于2001年11月点火。
此套装置所用的耐火材料内衬为硅酸钙板、轻质浇注料、耐火浇注料、耐火粘土砖和耐火纤维及锚固件。
一、氧化铝循环沸腾焙烧炉及其耐火材料的选择1、氧化铝循环沸腾焙烧炉的组成氧化铝循环沸腾焙烧炉用来焙烧氢氧化铝，由圆锥形旋风筒、文丘里烘干器、沸腾焙烧炉、喂料螺旋、流态化冷却机、循环床、卸料槽、下料管及风管和烟道组成。
设备形状基本为圆筒形，最大设备外径5.8m，高度32m，设备外壳由钢板焊制，内衬采用不定形耐火材料、耐火砖、硅酸钙板及耐火纤维组成，并有锚固件联接固定，整个装置各个设备之间相互联接，构成一个密封的、整体性较强的结构装置。
2、氧化铝沸腾焙烧炉用耐火材料的选择本装置最高炉温约1100℃，最高压力约12.5kPa，最高流速48.5m／s，焙烧时间约30min，即整个焙烧过程在高速、高温下完成。
由于所处理的氧化铝物料硬度较大，流动性好，对氧化铝产品质量的要求严格，任何内衬杂质的混入都直接影响产品的性能，因此，要求耐火材料必须满足下列条件：耐高温、耐磨损、高强度、热稳定性能好，整体性及密封性强。
在选用国产代用耐火材料时，应遵循三条原则：①保证所选各种耐火材料的理化指标满足卢奇公司的要求；②保证所选耐火材料有良好的施工性能，尤其是耐火烧注料；③所选耐火材料必须经过实践验证。
根据这三条原则，经对国内十几家有实力的耐火材料生产厂家进行实地考察、比较筛选后，最终选择了6家耐火材料厂，经过与国外耐火材料的各项性能指标进行对比，所选用的国内耐火材料和卢奇公司的耐火材料性能指标接近，有些性能指标甚至超过了国外指标（见表1）。
二、氧化铝循环沸腾焙烧炉耐火材料的应用循环沸腾焙烧炉整个装置所用耐火材料共计762t，主要有浇注料、耐火砖、硅酸钙板、硅酸铝纤维和耐火泥五大类，以及固定耐火材料的锚固件。
日产1600t／d氧化铝循环流态化焙烧
日产1600t／d氧化铝循环流态化焙烧摘要现今世界成功地应用于工业生产的流态化焙烧炉有三种，原西德鲁奇公司的循环流态焙(C．F．C). 美国铝业公司的流态闪速焙烧炉(F．F．C)。
丹麦史密斯公司的气体悬浮焙烧炉(G．s．c)。
关于普遍应用于氧化铝工业生产的三种流态化焙烧炉进行了分析和比较，指出了三种炉型各自的特点和不足。
流态闪速焙烧炉和循环流态焙烧技术体会成熟，生产稳固性较强，气体悬浮焙烧炉能耗指标先进。
并指出了引进应以流态化闪速焙烧炉优先，消化创新以气体悬浮焙烧炉为基础。
最后指出我国铝工业应以气体悬浮焙烧炉为基础，在消化吸收流态化焙烧技术的前提下进展创新，形成适合我国氧化铝工业特点的流态化焙烧炉。
关键词：闪速流态化焙烧循环流态化焙烧焙烧炉氢氧化铝Cycling fluidiztion calcinations calcinerof producing alumminum oxide 1600t/dAbstractIn today's world successfully applied to industrial production for the three fluidized roaster, the company Xideluqi the cycle of flow-baking (CFC). Alcoa pattern flash roaster (FFC). Denmark Smith's suspension of gas roaster (Gsc). In this paper three kinds of fluidization calciners, which have widely used in alumina production , are analyzed and compared . And their characteristics and shortcoming are pointed out .The author thinks that fluidzation flash calciner and circulation fluidization calciner have ripe experience and stable production , but gas suspension calciner has advanced index for energy consumption . The author also puts forward that import should give priority to fluidization flash calciner and innovation should base on gas suspension calciner. Finally, China's aluminum industry should be suspended gas roaster based in the digestion and absorption fluidization technology roasting under the premise of the development of innovative form suitable for the characteristics of China's alumina industry fluidization roaster.Key words: Flash fluidization calcinations, baking cycle fluidized calcinations, caliner, aluminum hydroxide,目录第一章：概述…………………………………………………………1-一、流态化焙烧新技术在国内外进展状况………………1-二、我国氧化铝焙烧技术和装置现状……………………1-3、氧化铝循环焙烧炉工艺特性、能耗状况……………1-4、氧化铝循环焙烧炉工作原理…………………………第二章：氧化铝循环焙烧炉热工艺性能………………………2-一、氧化铝循环焙烧炉工艺流程介绍 (16)2~二、氢氧化铝的干燥和预热的工艺流程、热工特点 (16)2-3、氢氧化铝的焙烧的工艺流程、热工特点 (17)2-4、氢氧化铝的冷却的工艺流程、热工特点 (18)2-五、氧化铝循环焙烧炉工艺特点、热工特点、热效能 (19)2-六、氧化铝循环焙烧炉工艺性能与气态悬浮焙烧炉工艺性能、热工特点比较(列表格比较) (20)2-7、氧化铝循环焙烧炉工艺性能与回转窑工艺性能及热工特点比较(列表格比较) (23)第三章：氧化铝循环焙烧炉热工计算…………………………3-一、氧化铝循环焙烧炉工艺计算的原始数据及条件 (24)3-二、氧化铝循环焙烧炉工艺进程的物料平稳及物料平稳表 (25)3-3、燃料的燃烧计算及结果表 (26)3-4、氧化铝循环焙烧炉工艺进程的热平稳计算 (28)3-五、氧化铝循环焙烧炉工艺进程的热平稳计算表 (33)3-六、氧化铝循环焙烧炉工艺进程的热平稳与气态悬浮焙烧炉的热平稳比较 (33)第四章、氧化铝选换焙烧炉设计热耗与实际热耗的效能分析………………………………………………………4-1、计算误差分析 (37)4-二、氧化铝循环焙烧炉计算中存在的不可幸免的因素 (39)4-3、两种流态化炉型综合性能比较……………………………39终止语 (40)参考资料 (40)日产1600t／d氧化铝循环流态化焙烧第一章概述1．1 流态化焙烧新技术在国内外进展状况近四十年以来我国一直采纳回转窑炉来焙烧氢氧化铝。
浅谈焙烧炉的节能途径
浅谈焙烧炉的节能途径张卿轩（中国铝业广西分公司，广西 平果 ５３１４００）摘 要：氢氧化铝焙烧是氧化铝生产的最后一道工序。
其能耗约占氧化铝生产工艺能耗的１０％。
煅烧工艺的生产能力直接影响着氧化铝企业的整体生产能力。
气体悬浮焙烧炉（Ｇ．Ｓ．Ｃ．）是当前最普遍应用的煅烧设备，如何充分发挥焙烧炉的性能，对于降低氧化铝生产能耗有着积极作用。
关键词：气态悬浮焙烧炉；节能技术改造；氧化铝生产中图分类号：ＴＱ１５１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１１－５００４（２０１８）０５－００３１－２氢氧化铝焙烧是氧化铝生产的最后一步。
其原理是通过高温焙烧去除氢氧化铝中的水和结晶水，转化生产合格的氧化铝以满足电解生产的要求的过程。
因此，氢氧化铝焙烧工艺是为铝电解生产提供冶金氧化铝材料的关键[1]。
1 气态悬浮焙烧炉的生产原理来自平盘过滤机的氢氧化铝经过皮带的输送，首先进入小料仓L01，经由可调转速的皮带称F01称重后经过中转皮带F02、再由喂料螺旋A01送入文丘里干燥器A02进行干燥，干燥后的氢氧化铝被送到预热旋风筒P01、P02里进行预焙烧，预焙烧后的物料送至气体悬浮焙烧炉（焙烧炉）P04内完成最后的焙烧，经过P03进行产品质量的调整后，生成的产品依次通过冷却旋风筒C01、C02、C03、C04与冷空气进行热交换实现降温，从冷却旋风筒出来的氧化铝最后进入流化床冷却器K01、K02实现最后的冷却，温度低于80℃的氧化铝经由风动溜槽、氧化铝输送皮带被送入氧化铝大仓进行存储或者包装。
工艺所要求的热量由煤气在焙烧炉单元内燃烧而提供，从冷却旋风筒分离出来的热空气用作燃烧风[2]。
焙烧过程中产生的烟气，进入静电除尘器内除尘后由烟道排出，收集的粉尘被送回焙烧炉系统。
静电收尘及返灰系统包括静电收尘器P11、料封泵、返灰风机和返灰管道，其作用是对烟气净化，将烟气中的粉尘由返灰系统收集送回焙烧炉系统，避免污染同时减少氧化铝损失。
流程如图1所示。
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浅谈三种氢氧化铝焙烧炉的应用摘要:本文针对目前国内氢氧化铝流态化焙烧炉采用的正压流态化闪速焙烧炉、循环流态化焙烧炉及负压的气体悬浮焙烧炉三种炉型。
使用的重油、低热值发生炉煤气三种燃料进行了应用分析,结合国内对几种炉型的应用优化,提出了对流态化焙烧炉的一些改进意见及发展方向。
关键词:流态化焙烧炉应用优化The Application of Internal Alumimum Hydioxide Fluid CalcinersWangzhiyingSupply Department, Chongqing Branch of CHALCO Nanchuan Chongqing408403Abstract: In the article,the three types of fluid flash calciners,such as the positive pressure F.F.C,circulating F.F.C and negative pressure F.F.C,which use the heavy oil.Low caloric value generator gas,coke over gas as fuelrespectivelyAre analyzed in application.meanwhile,the impove suggestions and the development trend are presented combining wich the calciners application and optimization.Key words: fluid calciner application optimization1 前言八十年代以来,我国先后从国外引进并逐步消化吸收了氢氧化铝流态化焙烧炉,采用了目前所有的三种炉型。
包括正压操作的流态化闪速焙烧炉、循环流态化焙烧炉及负压操作的气体悬浮焙烧炉。
使用的重油、低热值发生炉煤气、焦炉煤气、天燃气等燃料。
经过十多年的探索、改进使流态化焙烧炉取代了传统的回转窑焙烧氧化铝,并适应了我国氧化铝特点,流态化焙烧炉技术得到了进一步完善和发展。
2 氢氧化铝流态化焙烧炉的优点:氢氧化铝流态化焙烧炉是一种以稀相为主、稀浓相结合的焙烧装置,是一种结合式冶金炉。
一般由物料干燥、脱水预热、主反应炉和成品冷却三大系统组成。
干燥脱水预热系统都是以稀相载流换热。
主反应炉各有特色,冷却系统大多以稀相载流换热为主(物料冷却、冷风预热),辅以浓相床间壁换热。
2.1 流态化焙烧炉的节能机理:物料与气体逆流换热大部分结晶水后,气体再去干燥喂入系统的氢氧化铝附着水,从而可以使废气温度下降到最适合于电收尘的水平。
焙烧成品的热量用供入系统的助燃空气和水冷却到常温,同时充分预热了助燃空气,从而有利于燃料充分燃烧。
焙烧炉的气、固走向及温度变化见图一。
燃料的充分燃烧,较少的电除尘设备都大大减少了氢氧化铝流态化焙烧对环境的污染。
2.2 流态化焙烧炉的主要特点:与传统的焙烧设备--回转窑相比较,流态化焙烧炉主要有以下优点:(1)投资少:流态化焙烧炉效率高,其机电设备重量不及回转窑的一半,建筑面积仅为回转窑的三分之一,占地少。
因此,投资比回转窑系统少40%-60%。
(2)设备简单、使用寿命长、维修费用低。
流态化焙烧炉系统除了风机、油泵与给料设备外,没有大型转动设备,内衬使用寿命长达6--10年以上,维修费用仅为回转窑的40%。
(3)有利与环境保护。
由于燃烧的过剩空气系数低,燃烧充分,废气量减少,废气中SO2和NOX的生成量均运低于回转窑系统。
(4)热耗低:与回转窑相比,流态化焙烧炉热耗降低约三分之一,主要是因为燃烧空气的预热温度高,燃料燃烧的过剩空气系数低,燃烧温度提高,废气量减少,系统散热损失仅为回转窑的30%,系统的热效率达85%以上。
(5)产品质量好、运转率高:因为流态化焙烧炉是非转动设备,炉衬与物料的磨损较少,产品中的SiO2的含量比回转窑产品低约0.006%。
不同粒级氧化铝煅烧程度均匀。
(6)自动化程度高。
由于流态化焙烧炉转动设备少,自动化仪表安装、使用、维护方便。
国内流态化焙烧炉均采用了计点机集散控制系统,劳动生产率高,自动化程度高。
3 流态化焙烧炉在我国使用出现的问题:自山西铝1987年引进我国第一台流态化焙烧炉以来,我国氧化铝厂先后全部或部分引进多台流态化焙烧炉。
这些焙烧炉在我国使用过程中或多或少存在一些问题。
主要有以下几个方面:3.1 流态化焙烧炉的达产问题:我国最早引进的山西铝厂1#焙烧炉是流态化闪速焙烧炉,其达产问题一直是个难题。
主要表现在,设计日产1320t/d的炉子长时间实际产能只有设计产能的70%左右。
主要原因,一是鼓风机出口风量达不到设计的61000m3/h,试生产期间实际只有49000m3/h。
在2001年最终引进一台比利时ABB公司的新风机,这个问题才得以解决。
山西铝厂的2#、3#炉以及中州铝厂的1#焙烧炉是我国引进较早的气体悬浮焙烧炉,都存在试生产期间甚至投产几年内达不到设计产能的问题。
在经过多次改造后才达到了设计产能。
3.2 设计过程中存在的问题:我国最初引进的流态化焙烧炉均由国外设计,以后国内设计院逐渐消化并进行自行设计。
问题主要表现在:气体悬浮焙烧炉预热旋风筒分离效率低,造成电收尘进口含尘量升高,电收尘负荷加重;二是采用下料管锁气阀锁气工艺,易造成气流反窜短路,一方面破坏了旋风筒内气流走向,影响了分离效率和热交换效率;另一方面造成系统漏风严重,热效率下降;三是PO2下降烟道与AO2烟道的强度及伸缩补偿不合理造成PO2下降烟道吸扁,破裂漏风,AO5部位落料严重;四是电收尘仓卸料及返灰系统极不成熟,严重影响了焙烧炉的正常运转;五是冷风进口AO7处冒料严重。
流态化闪速焙烧炉主要存在的问题:一是三级逆流冷却换热效率低,造成进入冷却器的物料温度太高,给冷却器水冷造成较大困难,一方面降低了流化床的使用寿命;另一方面造成大量热量无谓散失,严重时造成焙烧炉出料温度太高甚至烧坏输送皮带;二是燃烧系统不完善,油枪雾化系统效果差,导致重油燃烧速度慢、不彻底,严重时造停留槽温度比主炉温度高,甚至出黑(灰)料,现改为焦炉煤气这个问题得以解决。
3.3 选用设备、材料达不到设计性能要求:我国目前使用的氢氧化铝流态化焙烧炉不同程度的存在着选用设备及材料达不到设计性能要求的情况。
如山西2#焙烧炉耐火内衬脱落频繁;多台焙烧炉的喂料螺旋断轴、烧电机;电收尘卸灰螺旋等设备及材料达不到设计性能要求,成为制约焙烧炉达标达产及稳定运行的主要因素。
3.4 炉体尺寸与物料不匹配我国引进的流态化焙烧炉几乎都存在与物料不匹配问题,造成一方面分离及热交换效率低、电收尘进口含尘量升高,负荷增大,给返灰系统及质量指标控制造成困难;另一方面造成物料散落严重,如A05处积料等。
4 对流态化焙烧炉应用初期问题的优化改进:对流态化焙烧炉应用初期问题,各个厂家均进行了优化改进;如山西铝厂流态化闪速焙烧炉风机风量严重不足的问题,重新引进了一台比利时ABB公司的达到设计参数的鼓风机;中州铝厂1#气体悬浮焙烧炉除原排风机外,在冷风进口处增加了一台鼓风机,形成前拉后推提供动力;山西铝厂4#焙烧炉在设计风机时,特别注意风机留有一定余量,为日后生产及超产创造条件;对于预热段旋风筒分离及热交换效率低的问题,各家采用了如增加中心管长度、改进进风口尺寸、改造锥部锁气料封翻板等方法,都取得了较好的效果;对于气体悬浮焙烧炉PO2下降烟道吸扁,伸缩补偿不合理的问题,采用了一方面核准伸缩量,重新配置膨胀节;另一方面增加烟道加强圈,山西铝厂4#焙烧炉还考虑增加了烟道材料强度,增加了加强圈;电收尘仓卸料问题,山西铝厂2#、3#炉及中州铝厂1#炉改卸料螺旋为灰斗锥底卸料,吹灰器返灰;郑铝及中铝2#炉、山西4#炉采用改造卸料螺旋吊瓦至仓外的做法,也解决了卸料螺旋无法长周期运行的问题;对于燃烧系统的问题,中州两台炉均加大了主燃烧器的尺寸及数量,郑州及山西1#炉对重油雾化系统进行了改进及优化,山西4#炉则采用了高热值的焦炉煤气;对系统漏风及AO5落料问题,一方面,采用系统堵漏;改造薄弱点,减少系统漏风;另一方面,强化操作,确保系统负压,保证AO5处不落料,AO7处不冒料。
对于耐火内衬方面的问题,经过不断摸索、试验,总结出一套在施工中控制内衬质量的方法,新试验了一种适合气体悬浮炉使用的系列耐火内衬(DN系列)。
通过一系列改造,国内流态化焙烧炉中的各项性能指标都接近或达到设计指标,还有些指标优于设计指标,如:中州1#、2#炉及郑州焙烧炉的产能等。
5 流态化焙烧炉在我国的发展方向:5.1 流态化焙烧炉设备朝国产化方向发展随着流态化焙烧炉在我国使用过程中的应用优化和国内机械的发展,流态化焙烧炉逐渐朝国产化方向发展。
如九十年代中期以后尤其是二十世纪引进的炉子,除几处关键部位外基本实现了设计及大部分设备、材料的国产化,燃烧设备、计算机控制系统、大型变频调速、风门调节等由于国产设备不过关,仍采用引进设施。
5.2 流态化焙烧炉燃料由液体燃料朝高热值气体燃料发展最近几年,随着石油化学工业的快速发展,焙烧炉的燃料由液体燃料逐渐朝气体燃料方向发展,由低热值气体燃料朝高热值气体燃料发展。
如随着西部大开发的不断深入,西气东输使天燃气成为现实。
郑州铝厂、山东铝厂、中州铝厂都可以采用高热值的天然气燃料取代目前使用的重油及低热值发生炉煤气。
山西铝厂由于其独特的地理优势,4#焙烧炉采用了高热值的焦炉煤气;正压操作的流态化闪速炉也改烧重油为焦炉煤气。
新投产的氧化铝厂基本上都采用了新型燃料。
参考文献:[1]《有色冶金炉设计手册》[2]路军1850t/d氢气态悬浮焙烧炉性能考核与设计问题分析.《轻金属》,1998.9.[3]路裕园、气态悬浮焙烧炉的改进和性能优化.《轻金属》,1998.9.个人简介:王志英,工程师,1998年7月毕业于中南工业大学,一直从事氧化铝设备管理工作。