氧化铝焙烧生产工艺.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,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,平盘过滤机结构组成,成品过滤工序,平盘过滤机工作原理,工艺流程及知识点,生产指标控制,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,62M,2,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。,水平圆盘,平盘驱动,平盘结构组成,平盘结构组成,布料系统,洗涤系统,平盘结构组成,卸料螺旋,集中润滑系统,平盘结构组成,错气盘,分配盘,平盘结构组成,平盘结构组成,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,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,5.5%,、附碱,0.06%,以下的,AH,滤饼。,平盘过滤机集过滤、洗涤为一体。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。,工艺流程及知识点,工艺流程及知识点,真空的来源,工艺流程及知识点,保留残余滤饼的意义,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,反吹风的目的,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,生产指标控制,AH,附水,5.5,AH,附碱,0.06%,母液浮游物,3g/l,母液全碱,130g/l,洗水加入量：,30m,3,/h 0.4t-,水,/t-AH,真空度,0.03,0.05 MPa,反吹风：,0.05 MPa,滤饼厚度：,70,80mm,残存滤饼厚度：,10,13mm,指标控制,洗水量大、真空度低、滤布透气性差（结硬、反吹风、物料粘、粒度细,）,AH,附水高,洗水量小、洗水温度低、真空度低、滤布透气性差（结硬、反吹风、物料粘、粒度细）,AH,附碱高,生产指标控制,指标控制,真空阀门开度小、系统有泄漏、真空泵进水量小、滤布破损严重,真空跑碱：真空泵工作液封水进水带碱、真空度过高、受液槽或气液分离器下料管堵塞、滤液槽液位控制过低跑真空,真空度低,生产指标控制,主要控制指标,滤布有破损、,真空度高,母液浮游物高,洗水加入量：,30m,3,/h,0.35t-,水,/t-AH,反吹风：,0.05 MPa,滤饼厚度：,70,80mm,残存滤饼：,10,13mm,其他,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,焙烧的目的,把氢氧化铝中的附着水、结晶水脱除，并完成,Al,2,O,3,向,Al,2,O,3,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,Al,2,O,3,SiO,2,Fe,2,O,3,Na,2,O,灼减,AO-1,98.6,0.02,0.02,0.5,1.0,AO-2,98.5,0.04,0.02,0.6,1.0,AO-3,98.4,0.06,0.03,0.7,1.0,一、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,-Al2O3含量：反映了氧化铝的焙烧程度，含量越高焙烧越充分。,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。,实际生产中常通过氧含量来判断过剩空气的大小。,洗水量大、真空度低、滤布透气性差（结硬、反吹风、物料粘、粒度细）,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,A02出口150 P11入口150,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。,螺旋给料机停，皮带秤停。,晶型转变：-Al2O3在950开始晶型转变，逐渐由-Al2O3转变为-Al2O3 -Al2O3 -Al2O3（1215%）,CH4+2O2=CO2+2H2O,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；,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,2 Al(OH)3 Al2O3H2O+2H2O Al2O3H2O -Al2O3+H2O,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。,焙烧的目的,二、氧化铝的物理性质,-Al,2,O,3,含量：反映了氧化铝的焙烧程度，含量越高焙烧越充分。,-Al,2,O,3,的含量增多使氧化铝的吸湿性降低，但,-Al,2,O,3,在电解质中的溶解性能较,-Al,2,O,3,差。,电解用铝的要求,焙烧的目的,二、氧化铝的物理性质,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,=Al,2,O,3,+3H,2,O,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),3,H,2,O Al(OH),3,+H,2,O,脱除结晶水：结晶水的脱除分两步进行，,250,300,时，它失去,两个,分子的结晶水，在,500,560,的温度下，它失去最后,一个,分子的结晶水，而成为,-Al,2,O,3,。,2 Al(OH),3,Al,2,O,3,H,2,O+2H,2,O,Al,2,O,3,H,2,O -Al,2,O,3,+H,2,O,晶型转变：,-Al,2,O,3,在,950,开始晶型转变，逐渐由,-Al,2,O,3,转变为,-Al,2,O,3,-Al,2,O,3,-Al,2,O,3,（,12,15%,）,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，,-Al,2,O,3,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,/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,氢氧化铝小仓,给料系统,皮带秤,螺旋给料机,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。,文丘里干燥器,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,。,旋风筒,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,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。,旋风筒,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。,主炉,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,P03,P02,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,粉化,。,主炉,冷却系统,旋风筒,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。,流化床冷却器,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,辅助燃烧站,V08,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。,主燃烧站,V19,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，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。,干燥燃烧站,T11,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。,启动燃烧站,T12,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,来加热,P04,，直到,P04T2,达到,600,。,电收尘,P11,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,P11,电收尘及返灰系统,电收尘,P11,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,P11,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,P17,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,AL,2,O,3,水,水,P17,引风机,V10,A06,P12B,P12A,风动留槽,F01,电子定量给料机,T12,T11,放料阀,A03,放料阀,A04,C04,P11,电 子 收 尘 器,K01A,流化床,K01B,流化床,C03,C02,P01,C01,P03,P04,焙烧炉,P02,L01,干燥器,A02,P18,V08,V19,空气,A07,螺旋给料机,水,AL,2,O,3,焙 烧 系 统 工 艺 流 程,AI(OH),3,A01,放料阀,A05,罗茨风机,罗茨风机,气提泵,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,250,，避免电收尘内极板、极线高温烘烤变形短路。,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。,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,引风机运行正常，螺旋给料机正常，V08、V19运行正常，方能启动皮带秤。,主燃烧系统，包括：12个燃烧器、支管、连接软管等,5AH附碱0.,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。,4%将自动切断高压电源，避免电收尘爆炸。,若4%也不合理，会使废气量增大而造成过多的热损失。,若4%也不合理，会使废气量增大而造成过多的热损失。,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。,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。,焙烧炉热量由V19供给。,脱除附着水：当温度高于100时AH中的附着水被蒸发。,引风机运行正常，螺旋给料机正常，V08、V19运行正常，方能启动皮带秤。,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。,-Al2O3含量：反映了氧化铝的焙烧程度，含量越高焙烧越充分。,工艺流程及知识点,CO,含量高于,0.2%,报警，高于,0.4%,电收尘跳停；,O,2,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。,安全联锁,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,CO,2,、,H,2,O,等叫,完全燃烧,。,CH,4,+2O,2,=CO,2,+2H,2,O,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,H,2,、,CO,等被排走，这种现象叫,不完全燃烧,。,2CH,4,+O,2,=2CO+4H,2,工艺流程及知识点,引风机电机定子温度大于,110,，或轴承温度大于,90,，引风机跳停；,引风机停、燃烧站停、皮带称停；,引风机运行正常，螺旋给料机正常，,V08,、,V19,运行正常，方能启动皮带秤。,燃烧站停车，皮带秤停；,螺旋给料机停，皮带秤停。,安全联锁,生产指标控制,主炉温度：,1030,1100,A02,出口,150,P11,入口,150,流化床进水,35,出水,55,出料温度：,80,系统负压：,6.0,8.0KPa,A02Pa,：,1.5KPa,P04Pa,：,1.0KPa,P02A1,：,2.5%O,2,P01A1,：,0.2%CO,演讲完毕，谢谢观看！,