氫氧化鋁懸浮焙燒爐及在生產廠房的布局的製作方法

2023-05-27 05:14:16

專利名稱：氫氧化鋁懸浮焙燒爐及在生產廠房的布局的製作方法
技術領域：
本發明涉及冶金原料焙燒爐，特別是涉及氫氧化鋁焙燒生產氧化鋁的氫氧 化鋁懸浮焙燒爐及在生產廠房的布局。
背景技術：
氫氧化鋁懸浮焙燒爐是冶金級氧化鋁生產中的一種非常重要裝置，通常由 氫氧化鋁給料系統、文丘裡乾燥系統、懸浮焙燒系統、旋風冷卻系統、流化床 冷卻器及收塵和返塵系統。傳統的氫氧化鋁焙燒在其布局上存在著操作設備分
散，廠房高度高，層數多，年產40萬噸氧化鋁的焙燒爐最頂層標高達62米以 上，加上通道不暢通等缺點，導致投資費用大，建造周期長，不便於巡視、檢 修和維修，使之操作、生產非常不便。

發明內容
本發明要解決的技術問題，是提供一種結構緊湊、佔地面積小、能耗低、 自動化程度高、單機產量大，具有投資少、建造周期短、運轉率高、維護和檢 修方便的氫氧化鋁懸浮焙燒爐及在生產廠房的布局。
採用技術方案是
氫氧化鋁懸浮焙燒爐，包括氫氧化鋁給料機構、文丘裡乾燥器、懸浮焙燒 機構、旋風冷卻器、流態化冷卻器、收塵和返塵機構及U形連接管和連接管道。 所述的氫氧化鋁給料機構，包括給料倉、電子定量給料機和螺旋給料機。給料 倉出口下面設電子定量給料機，電子定量給料機連接螺旋給料機的進口，螺旋 給料機的出料口連接文丘裡乾燥器。所述懸浮焙燒機構，包括一級旋風預熱器、 二級旋風預熱器、三級旋風預熱器和懸浮焙燒爐。 一級旋風預熱器、二級旋風 預熱器和三級旋風預熱器通過管遣相互連接在一起， 一級旋風預熱器通過管道 連接文丘裡乾燥器的出料端。二級旋風預熱器通過管道連接文丘裡乾燥器的進 氣口。 二級旋風預熱器的出料端通過管道連接懸浮焙燒爐的進料端，懸浮焙燒 爐的出料端通過管道連接三級旋風預熱器的進料端，三級旋風預熱器的出料端 連接U形連接管。所述旋風冷卻器，包括一級旋風冷卻器、三級旋風冷卻器、 三級旋風冷卻器和四級旋風冷卻器。 一級旋風冷卻器、二級旋風冷卻器、三級 旋風冷卻器和四級旋風冷卻器通過管道相互連接， 一級旋風冷卻器和二級旋風 冷卻器分別通過管道連接U形連接管上端兩側， 一級旋風冷卻器的出氣口通過
4管道連接懸浮焙燒爐的進氣口，四級旋風冷卻器的出料端通過管道連接流態化 冷卻器的進料端。所述收塵和返塵機構，包括電除塵器、風動流槽、鼓風機、 氣力提升泵、羅茨鼓風機、電動風門、引風機和煙囪。電除塵器粉塵入口連接 一級旋風預熱器，電除塵器排氣口連接電動風門，通過電動風門連接引風機， 引風機連接煙囡。電除塵器集塵端連接風動流槽，鼓風機連接風動流槽，風動 流槽連接氣力提升泵，氣力提升泵連接一級旋風冷卻器，羅茨鼓風機連接氣力 提升泵。
上述的流態化冷卻器設有提供流化風的羅茨鼓風機，羅茨鼓風機連接流態 化冷卻器的進風口，流態化冷卻器集塵端連接四級旋風冷卻器。
上述的文丘裡乾燥器設有乾燥燃燒站，懸浮焙燒爐設有輔助燃燒站和主燃
燒站，u形連接管設有啟動燃燒站。
上述的二級旋風預熱器與文丘裡乾燥器連接管道、 一級旋風冷卻器與懸浮
焙燒爐連接管道和u形連接管均連接有排灰閥。
上述的給料倉上方設有吊車。
所述的氫氧化鋁懸浮焙燒爐在生產廠房的布局，是將氫氧化鋁懸浮焙燒爐 布置在具有六層廠房內、
第一層平面，該平面即地平面。在該平面上布置了文丘裡乾燥器的連接管、 一級旋風冷卻器與懸浮焙燒爐的連接管、四級旋風冷卻器的進風口、流態化冷
卻器、電除塵器、氣力提升泵、引風機、煙囪、u形連接管及羅茨鼓風機。
第二層平面，在該平面上布置了文丘裡乾燥器及其連接管、 一級旋風冷卻 器與懸浮焙燒爐的連接管、四級旋風冷卻器、乾燥用燃燒站、啟動用燃燒站、
主燃燒站、煙囪、u形連接管。主控室、計算機櫃室、工程師站及四個燃燒站
系統的計算機櫃室均布置於此層平面。在此層的上方增設一層局部平臺，輔助 燃燒站系統位於其上。
第三層平面上布置了螺旋給料機、文丘裡乾燥器的連接管、懸浮焙燒爐、
一級旋風冷卻器與懸浮焙燒爐的連接管、三級旋風冷卻器、煙囪、u形連接管。
在此層的上方增設一層局部平臺，電子定量給料機位於其上。
第四層平面上布置了給料倉、文丘裡乾燥器的連接管、三級旋風預熱器、 懸浮焙燒爐、 一級旋風冷卻器與懸浮焙燒爐的連接管、二級旋風冷卻器、煙囪、
u形連接管。在此層的上方增設一層局部平臺，給料倉支承座位於此平臺。
第五層平面上布置了文丘裡乾燥器的連接管、 一級旋風預熱器去電除塵器 的連接管、二級旋風預熱器、 一級旋風冷卻器、煙囪。
第六層平面上布置了文丘裡乾燥器的連接管、 一級旋風預熱器、二級旋風預熱器的上升管頭部、 一級旋風冷卻器與懸浮焙燒爐的連接管、煙囪。
上述的u形連接管連接一級和二級旋風冷卻器，三級旋風預熱器在較低高 度連接u形連接管，使懸浮焙燒機構和旋風冷卻器實行平行布局。
本發明改變了傳統的一級旋風冷卻器與二級旋風冷卻器的連接方式，採用u 形連接管連接一級和二級旋風冷卻器，u形連接管在工藝流程中的使用，使三
級旋風預熱器的物料可以在比較低的高度進入旋風冷卻系統，從而使整個懸浮 焙燒系統和旋風冷卻器系統實行平行布局，大大降低了整套設備的高度。具有 結構緊湊、佔地面積小、能耗低、自動化程度高、單機產量大等優點。


圖l是本發明的工藝流程圖。
圖2是本發明的焙燒爐立面布局圖。 圖3是本發明第一層平面布局圖。 圖4是本發明第二層平面布局圖。 圖5是本發明第三層平面布局圖。 圖6是本發明第四層平面布局圖。 圖7是本發明第五層平面布局圖。 圖8是本發明第六層平面布局圖。
具體實施例方式
氫氧化鋁懸浮焙燒爐，包括氫氧化鋁給料機構、文丘裡乾燥器4、懸浮焙燒 機構、旋風冷卻器、流態化冷卻器13、收塵和返塵機構及U形連接管27和連 接管道。所述的氫氧化鋁給料機構，包括給料倉l、電子定量給料機2和螺旋給 料機3。給料倉l出口下面設電子定量給料機2，電子定量給料機2連接螺旋給 料機3的進料口，螺旋給料機3的出料口連接文丘裡乾燥器4。所述懸浮焙燒機 構，包括一級旋風預熱器5、 二級旋風預熱器6、三級旋風預熱器7和懸浮焙燒 爐8。 一級旋風預熱器5、 二級旋風預熱器6和三級旋風預熱器7通過管道相互 連接在一起， 一級旋風預熱器5通過管道連接文丘裡乾燥器4的出料端。二級 旋風預熱器6通過管道連接文丘裡乾燥器4的進氣口。 二級旋風預熱器6的出 料端通過管道連接懸浮焙燒爐8的進料端，懸浮焙燒爐8的出料端通過管道連 接三級旋風預熱器7的進料端,三級旋風預熱器7的出料端連接U形連接管27。 所述旋風冷卻器，包括一級旋風冷卻器9、 二級旋風冷卻器10、三級旋風冷卻 器11和四級旋風冷卻器12。 一級旋風冷卻器9、 二級旋風冷卻器IO、三級旋風 冷卻器11和四級旋風冷卻器12通過管道相互連接， 一級旋風冷卻器9和二級 旋風冷卻器10分別通過管道連接U形連接管27上端兩側， 一級旋風冷卻器9的出氣口通過管道連接懸浮焙燒爐8的進氣口，四級旋風冷卻器12的出料端通 過管道連接流態化冷卻器13的進料端。所述收塵和返塵機構，包括電除塵器19、 風動流槽20、鼓風機21、氣力提升泵22、羅茨鼓風機23、電動風門24、引風 機25和煙囪26。電除塵器19粉塵入口連接一級旋風預熱器5，電除塵器19排 氣口連接電動風門24，通過電動風門24連接引風機25，引風機25連接煙囪26。 電除塵器19集塵端連接風動流槽20，鼓風機21連接風動流槽20，風動流槽20 連接氣力提升泵22，氣力提升泵22連接一級旋風冷卻器9,羅茨鼓風機23連 接氣力提升泵22。
所述的流態化冷卻器13設有提供流化風的羅茨鼓風機14，羅茨鼓風機14 連接流態化冷卻器13的進風口，流態化冷卻器13集塵端連接四級旋風冷卻器 12。文丘裡乾燥器4設有乾燥燃燒站15，懸浮焙燒爐8設有輔助燃燒站17和主 燃燒站18， U形連接管27設有啟動燃燒站16。 二級旋風預熱器6與文丘裡幹 燥器4連接管道、 一級旋風冷卻器9與懸浮焙燒爐8連接管道和U形連接管27 均連接有排灰閥28。所述的給料倉1上方設有吊車29。
所述的氫氧化鋁懸浮焙燒爐在生產廠房的布局，是將氫氧化鋁懸浮焙燒爐 布置在具有六層廠房內，布局方式見附圖
附圖2:
此圖為本發明的裝置立面布局。從此圖可以看出，本發明充分利用了設計 空間。在第一至第二層之間利用層高設置了辦公室等房間；在第三至第四層之 間設置了電子定量給料機支承及操作平臺在第四至第五層之間設置了給料倉 支承平臺從而使從其氫氧化鋁的輸送設備的位置大大的降低。
附圖3:
此圖為本發明的裝置的第一層平面，該平面即地平面。在該平面上布置了 文丘裡乾燥器4的連接管30; —級旋風冷卻器9與懸浮焙燒爐的連接管31;四 級旋風冷卻器12的進風口 32;流態化冷卻器13;電除塵器19:氣力提升泵22;
引風機25;煙囪26; U形連接管，27及羅茨鼓風機14和23。此外在此平面布置 了所有設備用的配電室，設置了浴室及廁所，使整套裝置的設計更具有人性化。
附圖4:
此圖為本發明的裝置的第二層平面，在該平面上布置了文丘裡乾燥器及其
連接管30、 一級旋風冷卻器9與懸浮焙燒爐8的連接管31、四級旋風冷卻器12、 乾燥用燃燒站15、啟動用燃燒站16、主燃燒站18、煙囪26、 U形連接管27。 主控室、計算機櫃室、工程師站及四個燃燒站的計算機櫃室均布置於此層平面。 在此層的上方增設一層局部平臺，輔助燃燒站17位於其上，這樣的布置使主要操作設備四個燃燒站操作面低，與主要操作室(主控室)僅一窗之隔，操作、 生產非常方便，此層平面也是操作員工的主要活動地區，因此也設置了更衣室 及廁所。
附圖5:
第三層平面上布置了螺旋給料機3、文丘裡乾燥器4的連接管30、懸浮焙 燒爐8、 一級旋風冷卻器9與懸浮焙燒爐8的連接管31、三級旋風冷卻器ll、 煙囪26、 U形連接管27。在此層的上方增設一層局部平臺，電子定量給料機2 位於其上。
附圖6:
第四層平面上布置了給料倉1、文丘裡乾燥器4的連接管30、三級旋風預 熱器7、懸浮焙燒爐8、 一級旋風冷卻器9與懸浮焙燒爐8的連接管31、 二級旋 風冷卻器IO、煙囪26、 U形連接管27。在此層的上方增設一層局部平臺，給料 倉支承座位於此平臺。
附圖7:
第五層平面上布置了文丘裡乾燥器4的連接管30、 一級旋風預熱器5去電 除塵器的連接管33、 二級旋風預熱器6、 一級旋風冷卻器9、煙囪26。 附圖8:
第六層平面上布置了文丘裡乾燥器4的連接管30、 一級旋風預熱器5、 二 級旋風預熱器6的上升管頭部34、 一級旋風冷卻器9與懸浮焙燒爐8的連接管 31、煙閨26。
從各層平面的附圖中，標明了灌通式樓梯，它的設置使用在裝置中通行非 常方便，且便於疏散，也滿足消防的要求。 工藝流程
氫氧化鋁濾餅在給料倉1內儲存，經電子定量給料機2計量後送入特殊設 計的螺旋給料機3中。該機可以將餵入文丘裡乾燥器4的濾餅切割成薄片以便 於氣流攜帶而不堵塞。在乾燥器內物料被32(TC的熱煙氣流乾燥後送入旋風預熱 器分離。物料在乾燥器內的停留時間不足3秒鐘。
150。C的物料進入旋風預熱器後溫度升高到320°C,與此時從焙燒爐排出的 1050'C煙氣經換熱後溫度降低到32(TC，做為乾燥用熱源，使懸浮焙燒爐的餘熱 得以利用。物料在焙燒爐內溫度從32(TC升高到105(TC，完成脫除結晶水的反 應，物料中夾雜的有機炭在高溫下與過量的氧氣產生燃燒反應形成水蒸汽和二 氧化碳，隨爐氣排入到旋風預熱器內。脫水反應在32(TC時強烈進行，至600。C 結束。物料在爐內停留時間不到10秒鐘。焙燒爐是帶有耐火內襯的圓柱體，底部為錐臺體。物料沿錐體斜面餵入爐中，助燃空氣被預熱到70(TC後從底部進入 爐中，與該處噴入的燃料混合燃燒，產生高溫氣流，將物料拋向空中進行強烈 的熱交換。最後上升進入到分離室分離送入4級旋風冷卻器。
從爐內排出的物料含有很多熱量，通過4級旋風冷卻器將物料冷卻到200 °C，冷卻介質為燃燒用空氣。在冷卻物料的同時，空氣也被加熱到70(TC，從而 節約燃料，降低能耗和生產費用。
經4級旋風冷卻器冷卻後的物料再進入流態化冷卻器，進行進一步的冷卻 至80°C，得到合格的且便於輸送的冶金級氧化鋁。生產過程中的廢氣經電收塵 器19淨化，收下的粉塵由風動流槽20、鼓風機21、氣力提升泵22、羅茨鼓風 機23組成的返灰系統送回到生產系統。整個系統的氣體由設在流程末端的鼓風 機排入鋼製煙囪進入大氣，排風機前的風門控制風量和風壓。
焙燒爐設有四套燃燒系統，分別是位於文丘裡乾燥器前面的乾燥燃燒站系 統15，位於冷卻系統至焙燒爐的啟動燃燒站系統16，及位於懸浮焙燒爐8下部 的輔助燃燒站系統17的主燃燒站系統18。每個燃燒站系統均具備自動點火、火 焰監視、順序燃燒、溫度調節、緊急切斷、自動吹掃等功能。
權利要求
1、氫氧化鋁懸浮焙燒爐，包括氫氧化鋁給料機構、文丘裡乾燥器(4)、懸浮焙燒機構、旋風冷卻器、流態化冷卻器(13)、收塵和返塵機構及U形連接管(27)和連接管道，其特徵在於所述的氫氧化鋁給料機構，包括給料倉(1)、電子定量給料機(2)和螺旋給料機(3)，給料倉(1)出口下面設電子定量給料機(2)，電子定量給料機(2)連接螺旋給料機(3)的進料口，螺旋給料機(3)的出料口連接文丘裡乾燥器(4)，所述懸浮焙燒機構，包括一級旋風預熱器(5)、二級旋風預熱器(6)、三級旋風預熱器(7)和懸浮焙燒爐(8)，一級旋風預熱器(5)、二級旋風預熱器(6)和三級旋風預熱器(7)通過管道相互連接在一起，一級旋風預熱器(5)通過管道連接文丘裡乾燥器(4)的出料端，二級旋風預熱器(6)通過管道連接文丘裡乾燥器(4)的進氣口，二級旋風預熱器(6)的出料端通過管道連接懸浮焙燒爐(8)的進料端，懸浮焙燒爐(8)的出料端通過管道連接三級旋風預熱器(7)的進料端，三級旋風預熱器(7)的出料端連接U形連接管(27)，所述旋風冷卻器，包括一級旋風冷卻器(9)、二級旋風冷卻器(10)、三級旋風冷卻器(11)和四級旋風冷卻器(12)，一級旋風冷卻器(9)、二級旋風冷卻器(10)、三級旋風冷卻器(11)和四級旋風冷卻器(12)通過管道相互連接，一級旋風冷卻器(9)和二級旋風冷卻器(10)分別通過管道連接U形連接管(27)上端兩側，一級旋風冷卻器(9)的出氣口通過管道連接懸浮焙燒爐(8)的進氣口，四級旋風冷卻器(12)的出料端通過管道連接流態化冷卻器(13)的進料端，所述收塵和返塵機構，包括電除塵器(19)、風動流槽(20)、鼓風機(21)、氣力提升泵(22)、羅茨鼓風機(23)、電動風門(24)、引風機(25)和煙囪(26)，電除塵器(19)粉塵入口連接一級旋風預熱器(5)，電除塵器(19)排氣口連接電動風門(24)，通過電動風門(24)連接引風機(25)，引風機(25)連接煙囪(26)，電除塵器(19)集塵端連接風動流槽(20)，鼓風機(21)連接風動流槽(20)，風動流槽(20)連接氣力提升泵(22)，氣力提升泵(22)連接一級旋風冷卻器(9)，羅茨鼓風機(23)連接氣力提升泵(22)。
2、 根據權利要求1所述的氫氧化鋁懸浮焙燒爐，其特徵在於所述的流態化 冷卻器(13)設有提供流化風的羅茨鼓風機(14)，羅茨鼓風機(14)連接流態 化冷卻器(13)的進風口，流態化冷卻器(13)集塵端連接四級旋風冷卻器(12)。
3、 根據權利要求1所述的氫氧化鋁懸浮焙燒爐，其特徵在於所述的文丘裡 乾燥器(4)設有乾燥燃燒站(15),懸浮焙燒爐(8)設有輔助燃燒站(17)和主燃燒站(18)， U形連接管(27)設有啟動燃燒站(16)。
4、 根據權利要求1所述的氫氧化鋁懸浮焙燒爐，其特徵在於所述的二級旋 風預熱器(6)與文丘裡乾燥器(4)連接管道、 一級旋風冷卻器(9)與懸浮焙 燒爐(8)連接管道和U形連接管(27)均連接有排灰閥(28)。
5、 根據權利要求1所述的氫氧化鋁懸浮焙燒爐，其特徵在於所述的給料倉 (1)上方設有吊車(29)。
6、 根據權利要求1所述的氫氧化鋁懸浮焙燒爐在生產廠房的布局，其特徵 在於是將氫氧化鋁懸浮焙燒爐布置在具有六層廠房內第一層平面，該平面即地平面；在該平面上布置了文丘裡乾燥器(4)的連 接管(30); —級旋風冷卻器(9)與懸浮焙燒爐的連接管(31);四級旋風冷卻 器(12)的進風口 (32);流態化冷卻器(13);電除塵器(19):氣力提升泵(22); 引風機(25);煙囪(26); U形連接管(27)及羅茨鼓風機(14)、 (23);第二層平面，在該平面上布置了文丘裡乾燥器及其連接管(30)、 一級旋風 冷卻器(9)與懸浮焙燒爐(8)的連接管(31)、四級旋風冷卻器(12)、乾燥 用燃燒站(15)、啟動用燃燒站(16)、主燃燒站(18)、煙囪(26)、 U形連接 管(27)，在此層的上方增設一層局部平臺，輔助燃燒站(17)位於其上；第三層平面，布置了螺旋給料機(3)、文丘裡乾燥器(4)的連接管(30)、 懸浮焙燒爐(8)、 一級旋風冷卻器(9)與懸浮焙燒爐(8)的連接管(31)、三 級旋風冷卻器(11)、煙囪(26)、 U形連接管(27);第四層平面，布置了給料倉(1)、文丘裡乾燥器(4)的連接管(30)、三 級旋風預熱器(7)、懸浮焙燒爐(8)、 一級旋風冷卻器(9)與懸浮焙燒爐(8) 的連接管(31)、 二級旋風冷卻器(10)、煙囪(26)、 U形連接管(27);第五層平面，布置了文丘裡乾燥器(4)的連接管(30)、 一級旋風預熱器 (5)去電除塵器的連接管(33)、 二級旋風預熱器(6)、 一級旋風冷卻器(9)、 煙囪(26);第六層平面，布置了文丘裡乾燥器(4)的連接管(30)、 一級旋風預熱器 (5)、 二級旋風預熱器(6)的上升管頭部(34)、 一級旋風冷卻器(9)與懸浮 焙燒爐(8)的連接管(31)、煙囪(26)。
7、 根據權利要求6所述的氫氧化鋁懸浮焙燒爐在生產廠房的布局，其特徵 在於所述的U形連接管(27)連接一級和二級旋風冷卻器(9)、 (10)，三級旋 風預熱器(7)在較低高度連接U形連接管(27)，使懸浮焙燒機構和旋風冷卻 器實行平行布局。
全文摘要
氫氧化鋁懸浮焙燒爐及在生產廠房的布局，包括由給料倉、電子定量給料機和螺旋給料機組成的氫氧化鋁給料機構、文丘裡乾燥器，由一、二、三級旋風預熱器和懸浮焙燒爐組成的懸浮焙燒機構，一、二、三、四級旋風冷卻器、流態化冷卻器、收塵和返塵機構及U形連接管和連接管道。螺旋給料機連接文丘裡乾燥器，一級旋風預熱器連接文丘裡乾燥器出料端，二級旋風預熱器出料端連接懸浮焙燒爐進料端，懸浮焙燒爐出料端連接二級旋風預熱器進料端，三級旋風預熱器連接U形連接管，U形連接管連接一級旋風冷卻器和二級旋風冷卻器。一級旋風預熱器連接收塵的電除塵器，排氣由鼓風機送至煙囪，粉塵由羅茨鼓風機返回生產過程，由管道排灰閥放掉，整套焙燒爐布局在六層廠房內。本發明具有結構緊湊、能耗低、自動化程度高、單機產量大等優點。
文檔編號C01F7/30GK101618887SQ200910012849
公開日2010年1月6日 申請日期2009年7月31日 優先權日2009年7月31日
發明者劉鶴群, 駿 趙 申請人:劉鶴群;趙 駿