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1、龙口东海氧化铝有限公司,焙烧车间生产工艺,焙烧车间简介,焙烧车间隶属于龙口东海氧化铝有限公司，是氧化铝生产过程中的重要工序之一，也是氧化铝成品产出车间。 焙烧车间采用先进的生产工艺，主要设备从国外引进，技术装备达到国际先进、国内领先的水平。包括从德国引进的62m2平盘过滤机，以及采用丹麦史密斯公司技术制造的1350t/d气态悬浮焙烧炉等。,焙烧车间简介,焙烧车间产成品砂状氧化铝；氢氧化铝及氧化铝一级品合格率达100%。 气态悬浮焙烧炉配置电收尘器，利用静电分离原理将含尘气体净化。焙烧炉烟尘排放浓度50mg/Nm3。 先进的生产工艺和技术装备，一流的管理团队，加上团结向上、朝气蓬勃的员工队伍，在
2、氧化铝公司带领下，逐步为南山的发展壮大增砖添瓦！,焙烧车间生产任务,将分解车间送来的AH料浆通过平盘过滤机过滤，得到合格的氢氧化铝； 将合格的氢氧化铝通过气态悬浮焙烧炉高温焙烧成合格的氧化铝； 将氧化铝产品通过包装或罐装后外运或贮存到堆栈。,成品过滤,氢氧化铝焙烧,氧化铝包装及堆栈,焙烧车间工序组成,平盘过滤机工作原理,成品过滤工序,平盘过滤机结构组成,工艺流程及知识点,生产指标控制,平盘工作原理,分离后的AH用第二弱滤液进行一次洗涤，用第一弱滤液进行二次洗涤，用90以上热水进行第三次洗涤，以降低AH产品中的杂质。最后得到附水5.0%、附碱0.06%以下的AH滤饼。,平盘过滤机集过滤、洗涤为一
3、体。分解来的AH浆液在平盘过滤机上利用真空所造成的压力差，借助过滤介质的作用，使AH固体与母液分离。,分离后的母液送分解细精种沉降槽，强滤液送蒸发原液槽，第一弱、第二弱滤液作为洗液返回平盘过滤机。,平盘结构组成,成品过滤工序的主体设备是平盘过滤机，过滤面积62M2, 德国道尔生产。 结构组成：水平圆盘、平盘驱动、缷料螺旋、螺旋驱动、布料系统、洗涤系统、错气盘、分配盘、集中润滑系统。,平盘结构组成,平盘结构组成,平盘结构组成,平盘结构组成,平盘结构组成,平盘结构组成,工艺流程及知识点,工艺流程及知识点,工艺流程及知识点,AH滤饼在洗涤过程中，水分通过真空泵由上而下的吸干，因此底层物料含水量会大一
4、些，洗涤效果（附碱）也会与上层存在差距，这样操作可以保证产品质量。,工艺流程及知识点,经过螺旋卸料后，盘面上还存有少量的滤饼被压实在滤布上，增加了过滤阻力，因此必须设置反吹风，将残存滤饼吹松，使滤布再生，进行下一轮的过滤。,生产指标控制,AH附水5.AH附碱0.06% 母液浮游物2g/l母液全碱130g/l 洗水加入量：30m3/h 0.35t-水/t-AH 真空度0.030.05 MPa 反吹风：0.05 MPa 滤饼厚度：7080mm 残存滤饼厚度：1013mm,生产指标控制,生产指标控制,生产指标控制,焙烧的目的,氢氧化铝焙烧工序,焙烧的原理,工艺流程及知识点,生产指标控制,焙烧系统组成
5、,焙烧的目的,把氢氧化铝中的附着水、结晶水脱除，并完成Al2O3向Al2O3的转变，生成物理和化学性质符合电解要求的氧化铝。,焙烧的目的,一、氧化铝的化学纯度,电解用铝的要求,焙烧的目的,二、氧化铝的物理性质 安息角：物料在光滑平面上自然堆积的倾角。 安息角大的氧化铝在电解质中易溶解，在电解过程中能够很好地覆盖于电解质结壳上，飞扬损失也小。,电解用铝的要求,焙烧的目的,二、氧化铝的物理性质 -Al2O3含量：反映了氧化铝的焙烧程度，含量越高焙烧越充分。 -Al2O3的含量增多使氧化铝的吸湿性降低，但-Al2O3在电解质中的溶解性能较-Al2O3差。,电解用铝的要求,焙烧的目的,二、氧化铝的物理
6、性质 容重：在自然状态下单位体积物料的重量。 容重小的有利于在电解质中的溶解。,电解用铝的要求,焙烧的目的,二、氧化铝的物理性质 粒度：物料的粗细程度。 粒度过粗在电解质中溶解速度慢，甚至沉淀；过细则容易飞扬损失。,电解用铝的要求,焙烧的目的,二、氧化铝的物理性质 比表面积：单位质量物料的总表面积（外表面积与内孔表面积之和）。 表示物质活性高低的重要指标。比表面积大的氧化铝在电解质中溶解性能好、活性大，但易吸湿。,电解用铝的要求,焙烧的目的,二、氧化铝的物理性质 磨损指数：在特定的测定条件下磨撞后，试样中-44m粒级含量改变的百分数。 表征氧化铝强度的物理指标。磨损指数小表明氧化铝强度大，在输
7、送及烟气净化系统中，由于撞击、磨损而增加的粒级含量越少。,电解用铝的要求,焙烧的原理,氢氧化铝经过焙烧炉的干燥段、预热焙烧段和冷却段使之烘干、脱水和晶型转变成为氧化铝， 2 Al(OH)3 =Al2O3+3H2O 其化学变化可分为以下几个阶段：,焙烧的原理,脱除附着水：当温度高于100时AH中的附着水被蒸发。Al(OH)3H2O Al(OH)3 + H2O 脱除结晶水：结晶水的脱除分两步进行，250300时，它失去两个分子的结晶水，在500560的温度下，它失去最后一个分子的结晶水，而成为-Al2O3。 2 Al(OH)3 Al2O3H2O +2H2O Al2O3H2O -Al2O3 +H2O
8、 晶型转变：-Al2O3在950开始晶型转变，逐渐由-Al2O3转变为-Al2O3 -Al2O3 -Al2O3（1215%）,焙烧的原理,焙烧温度是影响氧化铝质量的主要因素，随着焙烧过程温度的升高，氢氧化铝发生脱水和一系列相变，氧化铝的物理、化学性质及其形状、粒度和表面状态等均相应发生变化，-Al2O3含量增加，容重增大，灼减降低。,焙烧系统组成,给料系统（L01氢氧化铝小仓/F01皮带秤/A01螺旋给料机） 预热及焙烧系统（A02文丘里干燥器/P01预热旋风筒/P02/P03/P04主炉） 冷却系统（C01冷却旋风筒/C02/C03/C04/K01流化床冷却器） 燃烧站（V08辅助/V19主
9、/T11干燥/T12启动） 电除尘P11及返灰系统（P12斜槽/P13气提泵） 引风机P17,工艺流程及知识点,给料系统,给料系统,螺旋给料机由螺旋轴、料槽、驱动组成，螺旋转动时，物料因自重不跟螺旋转动，由螺旋轴旋转产生的轴向推动力直接作用在物料上，推送物料前进，出料口处形成料封，防止串风。,预热及焙烧系统,文丘里干燥器：利用热气流的速度和热量冲散氢氧化铝料块，使物料中的水分迅速蒸发，物料得以干燥。A02设有差压变送器，监视有无堵塞,差压控制在1.5KPa。,预热及焙烧系统,一定速度的含尘烟气以切线的角度进入旋风筒并高速旋转，在离心力及其重力的作用下烟气中的颗粒沿着旋风筒壁旋转下行，从旋风筒底
10、部的下降管排出；另外，旋转的烟气在产生离心力的同时，也受到旋风筒壁对其的反作用力，旋风筒中心部分净化后的空气被推动从旋风筒顶部的上升管排出，从而实现了含尘烟气的气固分离效果。,预热及焙烧系统,因旋风筒中心处负压延伸至出料口，因此必须在出料口安装锁气阀，用以避免窜气提高分离效率。P03中物料温度达到1050-1150，由于温度太高，即使安装翻板阀寿命也不长。 旋风筒的主要功能是气固分离，其次是热交换。氢氧化铝的预热、冷却及焙烧后的分离都通过旋风筒进行。,预热及焙烧系统,是一个带内衬的圆柱体，下部有锥体和导管，经过预热且部分焙烧的原料沿与锥体平行的角度进入炉内，经过预热的燃烧用空气从底部导管进入炉
11、内。从导管向上引入的热空气具有一定的速度，将物料颗粒悬浮，并适当地分布于炉进口断面。燃料喷入热空气中，在锥体处引燃。物料于1100下焙烧，在炉内停留短短几秒钟后便进入热旋风与烟气分离，进入冷却系统。,预热及焙烧系统,炉内衬均为耐火材料，具有耐高温、耐磨损、高强度、热稳定性等特点，冷炉烘炉要按一定的升温度曲线进行，否则会使耐火材料砌体产生裂纹、剥落事故。 在焙烧单元中，化学反应分别在P03P02的立管中以及焙烧炉P04中进行，而发生晶型转化形成氧化铝或氧化铝混合物的过程是在P04中进行的。 氢氧化铝在主炉焙烧前要经过充分的干燥和预脱水，可以避免在高温下由于脱水过于剧烈，大量水蒸汽猛烈排出导致物料
12、粉化。,冷却系统,设置冷却旋风筒的目的，是将从P03卸出的高温氧化铝上的热量回收，加热二次风，节约燃料。,冷却系统,由气室、透气层、水冷管和调节档板组成。 罗茨风机把空气鼓入气室，让空气均匀地通过透气层，使通过床层的物料成沸腾状并移向排料口。物料在运动过程中将热量间接地传给冷却水使自身温度降低到80以下。,燃烧站,长明灯式安全燃烧器 包括：1套燃烧器，由烧嘴、布风器、点火器、火焰监测器组成。 1套燃气站，由流量计、调节阀、气动切断阀、电磁阀和测温测压仪表及变送器、PLC控制柜等组成。 1套空气系统，由鼓风机、流量计等组成。,燃烧站,主燃烧系统，包括：12个燃烧器、支管、连接软管等 1套燃气站，
13、包括流量计、调节阀、气动切断阀、电磁阀和测温测压仪表及变送器、PLC控制柜等组成。 焙烧炉热量由V19供给。,燃烧站,干燥热发生器 包括：1套燃烧器、1套燃气站、1套空气系统。 原料水分正常时，预热焙烧系统的热量可以满足干燥需要，如果原料水分增高,需要启动T11，提供额外的热量来稳定A02T1，使之不低于150。 A02温度要高于废气的酸露点，以防止废气对烟道、电收尘的酸腐蚀，操作上要保持在150以上。,燃烧站,启动热发生器 包括：1套燃烧器、1套燃气站、1套空气系统。 当初期烘炉时，使用T12来加热P04 P02系统内衬，使其水分蒸发。正常生产时，如果P04T2小于600，就要启动T12来加
14、热P04，直到P04T2达到600。,电收尘及返灰系统,电收尘是使含尘气体通过高压直流电场，利用静电分离原理将气体净化。由阴极线、阳极板、气流分布装置、清灰装置、外壳和供电设备组成。,电收尘及返灰系统,电收尘及返灰系统,在电收尘器内安装有多排平板和导线，它们分别接至高压直流电源的正极和负极，称其为阳极板和阴极线。电收尘内的阳极板为集尘极，阴极线为电晕极，在两极间产生不均匀电场。当电压升高到一定程度时，在阴极附近的电场强度促使气体发生碰撞电离，形成正、负离子。随着电压继续增高至某值时，在阴极线附近发生电晕放电，这时气体生成大量离子，绝大部分粉尘与飞翔的阴离子相撞带负电，飞向集尘极，只有极少量粉尘
15、沉积于电晕极。定期振打集尘极及电晕极，使积尘掉落，从下部灰斗排出。,电收尘及返灰系统,在P11进口管道上设有CO分析仪，当烟气中CO含量超过高高限时0.4%将自动切断高压电源，避免电收尘爆炸。 在旋风预热器P02进口管设有氧分析仪，氧含量2.5%,避免不完全燃烧造成热耗升高和产生爆炸。若4%也不合理，会使废气量增大而造成过多的热损失。氧含量1.5% 时电收尘器停止供电。,引风机,引风机：是保证焙烧系统安全燃烧的主要设备，引风机故障会造成整个系统自动停车。,工艺流程及知识点,P02上升管处安装有掺风调节阀V10。当烘炉或故障时将P02T2过高的温度（300）降下来。P01T1长期作业温度不宜超过
16、250，避免电收尘内极板、极线高温烘烤变形短路。,工艺流程及知识点,CO含量高于0.2%电收尘跳停； O2含量低于1.5%电收尘跳停。 燃烧站仪表风压0.45Mpa燃烧站停； 鼓风机运行，才能启动燃烧站； V08没有火焰监测信号，燃烧站停。 燃气压力高报低报，燃烧站停。,工艺流程及知识点,实际生产中常通过氧含量来判断过剩空气的大小。 根据可燃物燃烧时化学反应计算出来的空气量，叫理论空气需要量，为了保证燃料燃烧完全，实际供给燃烧的空气量均大于理论空气需要量，实际空气量与理论空气需要量的比值叫空气过剩系数。 氧含量过高说明过剩空气多，产能会受到限制，能耗也相应增加，氧含量偏低说明焙烧炉可能存在燃烧不完全的现象，能耗增加并且有安全隐患。,工艺流程及知识点,燃烧中的可燃物全部与氧发生充分的化学反应，生成不能燃烧的产物CO2、H2O等叫完全燃烧。 CH4+2O2= CO2+2H2O 燃料中的可燃物质没有得到足够的氧，或者与氧接触不良，因而燃烧产物中还有一部分能燃烧的可燃物H2、CO等被排走，这种现象叫不完全燃烧。 2CH4+O2= 2CO
