气体悬浮焙烧炉教材

山东晨帆国际贸易有限公司印度尼西亚肯达旺甘镇1450t/d气态悬浮焙烧炉制作方案批准：审核：编制：2014年2月27日一、工程概况 (3)二、施工组织. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3三、主要施工工机具： (4)四、施工方案编制依据 (4)五、施工目标. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5六、施工工艺： (6)七、技术要求 (7)八、施工成本控制计划. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14九、施工质量保证措施 (15)十、施工安全保证措施 (17)十一、文明施工保证措施 (18)一、工程概况本工程是我们长铝建设公司承建的山东晨帆1450t/d气态悬浮焙烧炉项目，工程地点为印度尼西亚加里曼丹岛肯达旺甘镇项目所在地。

工程主体有P01~P03旋风预热器，P04悬浮焙烧炉，A02文丘里干燥器，C01~C04旋风冷却器组成。

主体由薄壁钢板冲压、卷制、焊接制成。

在这项工程中，江苏天目承担全部制作任务。

此工程制作工期为两个月，时间紧，任务重，质量要求高，所以要求每个参战员工要高度重视，尽职尽责，保质、保量、保安全，如期完成制作任务。

二、施工组织1、工程总负责人：2、工程技术负责人：李纪果、任晓宁、梁鹏飞3、工程施工负责人：李纪果、任晓宁、梁鹏飞3、安全监督检查员：何涛4、质量监督检查员：李纪果、任晓宁、梁鹏飞5、施工队负责人：6、参加施工队伍：7、参加施工的各工种人员：铆工：3人；电焊工5人；火焊工：2人；起重工：3人；电工：1人；钳工1人；各专业管理人员5人。

气态悬浮焙烧炉的工作原理气态悬浮焙烧炉，一听名字就觉得高大上，对吧？别担心，今天就给大家解开这个看起来像“黑科技”的东西，实际它比你想象中的还要简单！想象一下，你家里的烤箱，它是用来烤面包、烤肉什么的，而气态悬浮焙烧炉呢，类似一个巨大的烤箱，但它不烤肉，它烤的可是那些金属矿石，或者说是一些含金属的原料。

更酷的是，它的烤法特别神奇，不是简单地把东西放进去就行，而是通过一种特殊的技术让原料在高温下飘浮起来，就像空气中的小气泡一样，随着热风旋转，跳跃，这样它就能更均匀地受热，也更容易完成化学反应。

怎么样，听起来是不是有点像魔术？说到焙烧，我们得先搞清楚这个到底是个什么玩意儿。

焙烧，通俗点说，就是加热金属矿石，让其中的有害物质“变脸”，不然你就没法提炼出有价值的金属来。

举个例子，像是锌矿、铜矿这些东西，如果不经过焙烧，你怎么提炼出锌、铜来？这些矿石本身含有很多不值钱的杂质，焙烧的目的是通过加热把这些不需要的东西去除掉。

咱们说的这个气态悬浮焙烧炉呢，利用高温和气流让矿石在炉内“飞”起来，保持悬浮状态，这样温度分布就更均匀了，矿石受热更充分，反应也更彻底。

再说回气态悬浮焙烧炉的工作原理。

它会通过燃烧燃料，产生大量的热量，而这些热量是通过高速气流来传递的。

这个气流不仅能把热量带给矿石，还能让矿石像跳舞一样在空气中“飞”起来。

矿石一旦在气流中悬浮，就能获得一个均匀的高温环境，减少了金属氧化的机会，确保了反应效果的最大化。

这个过程就像是矿石在热风中跳舞，它们互相碰撞、摩擦，反应速度快，效率高。

比起传统的固定床焙烧炉，气态悬浮焙烧炉的优势就出来了——它的加热效率更高，温度控制更精准，能源的利用率也更高，简直是高效又省钱。

不过，这样的设备并不是万能的。

虽然它可以提高焙烧的效率，但它对操作的要求就高了。

炉内的气流速度、温度等必须精确控制，要不然矿石就会“飞”得太快，或者加热不均匀，结果反而适得其反。

气态悬浮焙烧炉的运行需要相当的技术含量，从炉体的设计到气流的调控，每一步都得细致入微，稍有差池，就可能造成浪费。

一、回转窑的描述：氢氧化铝焙烧是氧化铝生产工艺中最后一道工序，焙烧的目的是在1000℃左右的高温下把氢氧化铝的附着水和结晶水脱除后，从而生产出符合电解要求和其他用途的氧化铝。

自1856—1892年以来，分别由法国萨林德厂和奥地利人K.J拜耳研究发明碱-石灰烧结法和利用苛性碱溶液直接浸出铝兔矿生产氧化铝的拜耳法以来，已有100多年的历史了，截止到1963年，世界各国氧化铝厂基本上都采用回转窑焙烧氢氧化铝来生产氧化铝的工艺流程。

回转焙烧窑的长度一般都在100米左右，直径在3米左右，有2%左右的斜度。

在开始下料前，首先要点燃安装在窑前的油枪，把窑内的温度加热到1000℃以上后，开始下料，入窑后的湿氢氧化铝随窑体的旋转由窑尾被送到窑头，而热气流从窑头向窑尾流动，使湿氢氧化铝在窑内经过烘干、脱水、晶型转变等物理化学变化而焙烧成氧化铝。

根据物料在窑内发生的物理化学变化，可以将窑从窑尾起划分为以下四个带：1、烘干带：此带的主要作用是去除附着水，入窑后的湿氢氧化铝并参和电收尘来的窑灰由30℃左右被加热到200℃左右，附着水全部被蒸发，烘干带的热气则由600℃左右降低到250—350℃左右出窑，经旋风收尘器至电收尘后排入大气层。

2、脱水带：此带的主要作用是去除结晶水，氢氧化铝由200℃左右继续被加热到900℃左右，全部脱除结晶水变为嘎马氧化铝（γ—氧化铝），而此带的温度由1050℃左右降到600℃左右。

3、煅烧带：此带的主要作用是进行晶型转变，火焰温度可达1500℃左右，嘎马氧化铝（γ—氧化铝）转变为阿尔法氧化铝（α—氧化铝），焙烧温度在1100—1200℃左右，物料在窑内停留40—45分钟左右。

4、冷却带：氧化铝在此带冷却到900—800℃左右，然后进入冷却机即生产出产品氧化铝。

用回转窑生产氧化铝有几大缺点：1、设备投资大；2、占地面积大；3、热耗高：理论热耗57.81万千卡/吨=2.42GJ/t，实际热耗130万千卡/吨=5.44 GJ/t 左右；4、设备运转周期短，维修强度大，费用高。

气态悬浮焙烧炉内衬烘炉标准考虑到整个系统为湿内衬新砌砖，建议首次在C03入口处进行烘炉，依次对C03、C02、C01、P02、P03、P04用木材进行烘炉，温度不超过150℃/H，每个旋风筒烘炉时间保证恒温150℃/H，不低于24小时，几个旋风筒内衬可以同时进行烘炉，具体操作步骤如下：一、湿内衬烘炉过程按照带料开车运行进行检查及准备工作，完毕后即可进行启动步骤，所有自动控制回路打到人工操作。

1、CO2的烘炉：A：关闭ID风机风门P16，使风机处于无负荷状态；B：经电工允许后，启动ID风机；C：启动在C02入口处的T12燃烧器，煤气量控制最小，按照图一湿内衬的烘炉曲线进行烘炉；D：调整系统通风量，使C02T1升至100℃后，以25℃/H 的速度升温2h，并使C02T1在150℃恒温24h。

E：以25℃/H的速度升温2h，并使C02T1在150℃恒温24h。

F：以25℃/H的速度升温6h，并使C02T1在300℃恒温12h。

G：以25℃/H的速度升温8h，并使C02T1在500℃恒温12h 。

H ：以25℃/H 的速度升温4h ，并使C02T1在600℃恒温4h 。

1、 至此，在C02入口处的烘炉阶段已结束，大约需要72h ，之后在C01入口处对C01进行烘炉。

图一：湿内衬烘炉曲线2、预计整个烘炉时间为72h 左右。

3、烘炉阶段无异常，根据具体情况可继续烘炉，进行下料，具体可参照第四节投料试车。

4、若有异常，停燃烧器，停ID 风机，使系统缓慢冷却到40℃以下，打开各个旋风筒的检查门，检查内衬有无脱落，裂缝现象，若有损坏，应设法补救。

100 200 300 400 500 600 700注意：若温升过快不能保证小于25℃/h，可使用与分调、煤气站联系后停燃烧器的办法来保证，但开停交替时间不能超过15min，密切注意废气中的O2和CO的百分含量，如有低报和高报可调节系统风量。

一、冷态烘炉标准1、按照第一节带料试车条件进行检查工作，完毕后即可进行启动步骤，所有自动控制回路打到人工操作。

一、回转窑(d e)描述：氢氧化铝焙烧是氧化铝生产工艺中最后一道工序,焙烧(de)目(de)是在1000℃左右(de)高温下把氢氧化铝(de)附着水和结晶水脱除后,从而生产出符合电解要求和其他用途(de)氧化铝.自1856—1892年以来,分别由法国萨林德厂和奥地利人拜耳研究发明碱-石灰烧结法和利用苛性碱溶液直接浸出铝兔矿生产氧化铝(de)拜耳法以来,已有100多年(de)历史了,截止到1963年,世界各国氧化铝厂基本上都采用回转窑焙烧氢氧化铝来生产氧化铝(de)工艺流程.回转焙烧窑(de)长度一般都在100米左右,直径在3米左右,有2%左右(de)斜度.在开始下料前,首先要点燃安装在窑前(de)油枪,把窑内(de)温度加热到1000℃以上后,开始下料,入窑后(de)湿氢氧化铝随窑体(de)旋转由窑尾被送到窑头,而热气流从窑头向窑尾流动,使湿氢氧化铝在窑内经过烘干、脱水、晶型转变等物理化学变化而焙烧成氧化铝.根据物料在窑内发生(de)物理化学变化,可以将窑从窑尾起划分为以下四个带：1、烘干带：此带(de)主要作用是去除附着水,入窑后(de)湿氢氧化铝并参和电收尘来(de)窑灰由30℃左右被加热到200℃左右,附着水全部被蒸发,烘干带(de)热气则由600℃左右降低到250—350℃左右出窑,经旋风收尘器至电收尘后排入大气层.2、脱水带：此带(de)主要作用是去除结晶水,氢氧化铝由200℃左右继续被加热到900℃左右,全部脱除结晶水变为嘎马氧化铝（γ—氧化铝）,而此带(de)温度由1050℃左右降到600℃左右.3、煅烧带：此带(de)主要作用是进行晶型转变,火焰温度可达1500℃左右,嘎马氧化铝（γ—氧化铝）转变为阿尔法氧化铝（α—氧化铝）,焙烧温度在1100—1200℃左右,物料在窑内停留40—45分钟左右.4、冷却带：氧化铝在此带冷却到900—800℃左右,然后进入冷却机即生产出产品氧化铝.用回转窑生产氧化铝有几大缺点：1、设备投资大；2、占地面积大；3、热耗高：理论热耗万千卡/吨=t,实际热耗130万千卡/吨= GJ/t左右；4、设备运转周期短,维修强度大,费用高.5、对环境污染严重；6、产品质量不好掌握,波动性较大.焙烧氧化铝(de)主要质量指标是灼减(de)控制,必须控制在%以下,超过%为等外品,回转焙烧窑灼减(de)判断是靠眼来观察高温下氧化铝(de)颜色及流动性来判断(de).用一长把铁勺从窑头舀出一勺氧化铝,如为红色并且流动性很快,这种料一般都不合格,如为杏黄色,灼减一般在—%左右,如为金黄色并发亮,灼减一般在%左右,如为金黄色且有少许结块,灼减一般在—%,如有10毫米以内(de)结块,灼减一般在—%,质量正好(de)氧化铝,其颜色应是杏黄色到黄金色之间,勺子斜放时流动较慢,表面出现凹凸不平(de)痕迹.二、新型氧化铝焙烧窑炉(de)发展和应用：当今世界各国氧化铝厂采用(de)新型焙烧炉主要有三种类型：1、美国铝业公司(de)流态化闪速焙烧炉：美国铝业公司从1946年开始进行流态化焙烧(de)实验和半工业化试验,到1963年第一座300t/d氧化铝(de)流态闪速焙烧炉诞生,用了17年(de)时间,至今美国铝业公司(de)F．F．C装置已发展为五种规格型号,产能最大可达到2400吨以上.2、德国鲁奇公司和联合铝业公司(de)循环流态焙烧炉,鲁奇公司从1958年开始研究氢氧化铝沸腾焙烧,1963年第一座25t/d(de)试验装置成功.1970年在利泊厂建成一台500t/d循环沸腾焙烧炉,从研究到产业化共用了12年时间,最大设计产能3000t/d.3、丹麦史密斯公司(de)气体悬浮焙烧炉：丹麦史密斯公司(de)气体悬浮焙烧是从水泥窑(de)气体悬浮窑处分解装置移植而来,史密斯公司从1975年立项开始进行氢氧化铝气体悬浮焙烧试验,到1979年进入半工业化试验,进行了三个月(de)试验比较成功.1984年在印度(de)享达尔阔厂设计安装了一台850t/d(de)气态悬浮焙烧炉（G.．S．C）,1986年投产,从研究到产业化共用10年时间.4、法国F．C．B公司(de)气体悬浮焙烧炉：在法国,流态化焙烧炉原先由尤仁辛尔曼公司和西德(de)K．H．D公司所属(de)加丹氧化铝厂内建成一台30t/d 氧化铝(de)闪速焙烧炉,进行了6个月(de)焙烧—铝电解系统(de)联合试验,试验结果非常好,于是F．C．B公司和希腊铝业公司在1981年6月决定在圣．尼古拉斯厂建设一套日产900吨氧化铝(de)气体悬浮焙烧炉,1984年建成投产.三、流态化焙烧技术及装置(de)优缺点：目前,世界上四个国家研制开发(de)三种类型(de)焙烧炉虽各有特点和略有优劣之别,但均具有共同(de)技术经济(de)先进性,与回转焙烧窑相比,流态化焙烧具有以下显着优点：1、焙烧氧化铝理论热耗约为T —AL 2O 3,其余热量主要是出窑废气和焙烧后(de)氧化铝带走或通过窑体散失,而流态化或气态化焙烧(de)热耗约为—kg —AL 2O 3,可节煤气约为300m 3.2、产品质量好：⑴产品中有害杂质SiO 2基本不受焙烧过程(de)影响,只取决于它在氢氧化铝中(de)含量；⑵流态化焙烧产品中不同粒级氧化铝(de)焙烧程度均匀,相同比表面积(de)氧化铝中阿尔法氧化铝（α—氧化铝）含量低,在铝电解中溶解速度较快,可提高铝电解(de)电流效率；⑶流态化焙烧(de)破碎指数不高；⑷三种类型(de)流化焙烧炉均能满足生产砂状氧化铝要求.3．投资少： 流态化焙烧(de)投资比回转窑焙烧(de)投资少,国外各公司发表(de)数据为：（1）美国F ．F ．C 少50%左右；（2）西德G.．S ．C 少20%左右；（3）法国G.．S ．C 少15-20%左右,国内于是1983年,以日产800吨氧化铝(de)焙烧装置为例,根据实物工作量按当时(de)国内价格计算,流态化焙烧装置(de)投资比回转窑少40—60%左右.4．占地面积小：流态化焙烧装置(de)占地面积小,以日产800吨氧化铝(de)焙烧设备为例,仅是回转窑焙烧装置(de)五分之一,而建筑面积约为三分之一至三分之二.5．设备简单,使用寿命长,维修难度低,费用低流态化焙烧系统除了引风机、给料设备之外,没有大型(de)转动设备.炉衬使用寿命可长达10年左右,因而维修费用低,据有关厂家提供(de)数据：流态化焙烧炉(de)维修费用只是回转窑(de)35%左右.6．对环境(de)污染轻由于流态化焙烧炉燃烧完全,过剩空气系数低,废气中氧(de)含量低(de)生成量均要比回转窑低；排入大气(de)烟含尘（1-2%）,废气中(de)SO3量均小于50mg/nm3,因此对环境(de)污染轻.四、流态化和气态化焙烧技术和设备在我国应用(de)状况：流态化焙烧炉和气态悬浮焙烧是二十世纪八十年代以来,我国开始引进(de)具有世界先进水平(de)氢氧化铝焙烧技术和设备,该炉型装置具有热耗低、投资少、设备简单、使用寿命长、维修费用低、自动化程度高、有利于环境保护等特点,截止到2005年,我国已投入使用和正在建设中(de)流态化和气态悬浮焙烧炉大约有27台之多,如：山西正在使用(de)6台,山东正在使用(de)2台,郑铝正在使用(de)3台,中州铝正在使用(de)4台,平果铝正在使用(de)2台,桂西正在建(de)2台,贵铝正在使用(de)2台,重庆正在建(de)1台,义马正在使用(de)1台,山东茨平正在建(de)2台,东方希望正在使用(de)一台,开曼即将建成(de)一台.五、三种炉型(de)优劣分析：流态化焙烧炉虽具有共同(de)优点,但认真分析比较,无论从技术经济指标,还是炉型(de)设计成熟性与生产稳定性,不同炉型具有各自(de)特点与不足,比较分析如下：1、美铝流态闪速焙烧炉（F．F．C）美铝流态闪速焙烧炉属正在作业,采用稀相换热和浓相保温相结合(de)技术,相对另两种炉型有其特点：其一：由于采用了调节焙烧温度和停留保温槽料位（控制反应时间）这一双重控制方式,产品质量能得到可靠(de)保障,同时可根据用户(de)要求获得不同灼减、比表面积及α—氧化铝含量(de)焙烧产品.其二：由于整套装置设计了预热炉、流化干燥器、停留保温槽、流化冷却器这四个缓冲器,若焙烧炉(de)干燥段、焙烧段和冷却段中任何一段出现短时故障（或因进出料外部系统影响）,另外三段仍能维持运行,整个系统不会产生热工制度(de)大波动,对焙烧炉(de)使用寿命及生产(de)恢复有利,因此整个焙烧炉运行稳定可靠,并且承受各种事故(de)能力强,其三：炉内衬及养护（烘炉）过程设计合理,因此运转率可达95%左右.美铝流态闪速焙烧炉也有其本身(de)不足：一、此套装置适应低水分(de)氢氧化铝物料（6—8%）,若氢氧化铝附着水较高时,必需通过增加过剩空气,使热量从焙烧段带入干燥段,以增强干燥能力,相对来说,使焙烧(de)热耗和电耗增加；二、整套装置流化板多,大小床板等多达7块,这样维修时工作量相对增加；三、控制回路多,控制软件设计复杂,相应对操作人员和计控人员提出了较高(de)要求；四、由于系统是正压作业,整个焙烧炉体(de)密封检测点(de)密封及容器回料封系统要求严格.2、鲁奇循环流态焙烧炉（C．F．C）鲁奇循环流态焙烧炉是采用正压作业浓相流态化技术,其炉型有独特之处.其一,流态化循环炉依靠大量(de)物料循环（为产量(de)12—30倍）,焙烧停留时间6分钟左右,这样可降低焙烧温度,有利于降低焙烧氧化铝(de)热耗,同时确保焙烧氧化铝产品质量,此外,大量循环物料(de)热仿量、热冲击,维持系统(de)热稳定性,对提高炉内衬(de)使用寿命极为有利,炉子运转率可达90—94%；其二,整个装置无高电压、大型设备,设备简单,投资省,生产控制灵活,事故率低；其三,控制回路简单,流态悬浮焙烧自动控制回路仅有6条.循环流态化也有焙烧炉对颗粒破损率大,究其原因如下：一、气体在喷射口、旋风筒入口及弯头处(de)流速大；二、颗粒在循环炉内发生颗粒之间、颗粒与器壁(de)撞击与摩擦,尽管鲁奇公司对该装置不断地进行改造与完善,使破损率大幅度降低,但目前,焙烧产品45μm粒极(de)破损率仍高达3—6%,其二,循环焙烧炉有4个流化床,不仅在冷却系统设计有流化床,而且在高温段也设有流化床,增加了维修工作量；其三,循环流态焙烧炉与流态闪速焙烧炉一样,亦不适应氢氧化铝附着水高(de)物料.3、丹麦气体悬浮焙烧炉（G.．S．C）丹麦气体悬浮焙烧炉是流态化焙烧(de)后起之秀,整个装置采用负压作业、稀相流态化技术,相对比,上述两种炉型具有明显(de)优势.其一,此炉型采用了在干燥段设计安装了热发生器这一新颖措施,当供料氢氧化铝附水含量增加时,不需象其他炉型那样,采取增加过剩空气(de)方式来增加干燥能力,而只需启动干燥热发生器来增加干燥段(de)热量,从而避免了废气量大增而大量热能损失.因此,与前两种炉型相比,气体悬浮焙烧炉热耗和电耗略低一些；其二,整套装置设计简单,一是物料自上而下流动,可避免事故停炉时(de)炉内积料和计划停炉时(de)排料；二是设备简单,除流化冷却器外无任何流化床,没有物料控制阀,方便了设备维修；三是负压作业对焙烧炉(de)问题诊断和事故处理有利.这些都是有利于发生故障后快速恢复生产,给生产带来方便.其三,控制回路简单,气体悬浮焙烧炉虽有12条自动控制回路,但在生产中起主要作用(de)仅有2条,一条是主燃烧系统(de)主炉温度回路,另一条是氧气含量控制回路.气态悬浮焙烧炉是20世纪80年代发展起来(de)(de)气态悬浮焙烧装置,90年代,我国开始引进这一技术,通过近10年来国内各氧化铝厂(de)消化吸收、改进完善,基本上已经定型,目前,它已是国内大部分氧化铝厂焙烧氧化铝设备(de)首选.其主要缺点是：一、烘炉设计不太完美,二、由于各悬浮焙烧炉容器部下料管改用了翻板阀,生产中不能低产运行,即便是刚开始下料,也必须迅速提高产量,其目(de)是避免气流反窜（走短路）或焙烧炉系统内料流形成回流现象,因此,G.．S．C 产能(de)可调范围窄,一般要求在设计能力(de)50%以上调节.三、气体悬浮焙烧炉设计(de)检修、清理、观察孔较多,易造成系统漏风隐患,四、电收尘`粉料输送系统和文丘里烟道降温系统(de)设计尚未定型,各氧化铝厂各有千秋.五、各旋风器下料腿结构简单,料封性能差,料腿高,因此气态悬浮焙烧炉(de)炉体高,造成投资增大.国外各公司(de)主要技术经济指标从国外各公司(de)主要技术经济指标和近年来国内各氧化铝厂(de)使用情况来看,一致认为,丹麦(de)气体悬浮焙烧炉（G、S、C）有以下明显(de)优势：①运转率高；②热耗低；③电耗低；④维修方便；⑤生产环境卫生条件好；⑥提产幅度大等优势已被国内外氧化铝厂认可.气体悬浮焙烧炉(de)炉型,是其它二种炉型(de)佼佼者.六、气态悬浮焙烧炉工艺过程描述1、目前国内使用(de)气态悬浮焙烧炉(de)规格有：1850T/D、1400T/D、1300T/D、1200T/D、 850T/D几种规格,但都有相当大(de)提产幅度,焙烧炉(de)热能所需燃料有：一是重油,二是煤气,三是天然气；氢氧化铝(de)焙烧过程是一种固体颗粒与热气流直接混合接触并均匀分布于其中,强化了传质、传热(de)过程,其热效利用率可达80%,回转窑热利用率在40%左右,气态悬浮焙烧炉热效利用率比回转焙烧窑提高了35%以上,它采用(de)是一级载流干燥脱水,一级载流预热,气态悬浮焙烧,四级载流冷却以及流态化床冷却等技术,属于稀相载流焙烧工艺.其固体氢氧化铝颗粒在炉内始终处于悬浮运动状态,在悬浮运动过程中与载流热气进行传质、传热,完成干燥脱水和晶型转变等一系列物理化学演变过程,它具有结构紧凑、产能大、热耗低、焙烧时间短（约秒左右）、系统阻力小和运转率高等优点.2、一级载流干燥脱水是在AO2文丘里干燥器内完成(de),由螺旋给料机把湿氢氧化铝（含水率10%以下）送至AO2文丘里干燥器内,和来自预热旋风筒PO2(de)热气流（约320—400℃左右）进行载流传质、传热,脱除氢氧化铝(de)附着水. 3、一级载流预热是在PO2预热旋风筒内完成(de),来自分离旋风筒(de)氢氧化铝和来自PO3分离旋风筒(de)热气流（约1000—1150℃左右）在PO2旋风筒内进行载流预热,将氢氧化铝加热到300℃左右,脱除氢氧化铝中(de)大部分结晶水.4、气态悬浮焙烧是在PO4主炉内完成(de),来自PO2(de)物料和来自V19主燃烧器所产生(de)1100℃左右(de)高温气流相混合,最终在PO4、PO3筒体内脱除结晶水和完成晶型转变(de)全过程,生产出一种由α—氧化铝和γ—氧化铝混合物料构成(de)且物理化学性质符合电解要求(de)氧化铝产品.5、四级载流冷却是在四个串联(de)旋风筒（CO1、 CO2、CO3、CO4）组成(de)载流冷却装置内完成(de).来自PO3(de)1050℃左右(de)物料和来自冷风进口和流化床冷却器(de)空气进行载流热交换,物料被空气冷却达到250℃左右,而空气被预热到700℃左右后,进入PO4主炉下部,供V19主燃烧器煤气所需(de)助燃气体之用.冷却旋风筒(de)作用：在冷却物料(de)同时回收物料(de)热量,借此提高助燃空气(de)温度,从而提高整个气态悬浮焙烧炉(de)热效率.6、流化床冷却器KO1、KO2是氧化铝物料(de)最终冷却器,来自CO4锥体下部分料阀(de)物料,在流化床内被来自罗茨鼓风机(de)空气流态化,流化床内装有管道冷却器,管内是流动(de)冷却水,流态化(de)物料通过管壁进行热交换,物料从250℃左右被冷却到80℃以下,从流态化冷却器出来(de)氧化铝经输送设施被送到氧化铝大仓.7、气态悬浮焙烧炉内(de)气体流动(de)动力来自炉子尾部(de)排风机,整个炉子处于负压下状态下工作,排风机前面还装有控制风量(de)可调(de)电动风门和净化焙烧炉尾气(de)电收尘,PO1预热旋风筒出来(de)含尘烟气在电收尘器内进行除尘,除尘后(de)气体含尘量要求在50mg/NM3以下,除尘后(de)气体通过烟囱排入大气.整个气态悬浮焙烧炉错落布置,结构紧凑,形成一个完整(de)统一体.气体悬浮焙烧炉(de)主要工作参数：①主炉温度PO4T1 1020—1060℃②CO%＜%③O2控制在%—%④文丘里出口温度：140℃⑤电收尘入口温度P11T1：140℃⑥流化床出水温度：≤55℃⑦冷却水进口温度：≤35℃⑧流化床出料温度：≤80℃⑨入炉水份：＜10%三、主要设备及构造1、主要设备及构造：⑴喂料螺旋：φ630×3200mm减速电机：YTC-280⑵文丘里闪速干燥器AO2φ3750 mm H=9047 mm材质：δ=6 mm低碳钢：φ3950×9625mm⑶旋风筒PO1材质：δ=6 mm低碳钢⑷旋风筒PO：φ4800×11161mm2材质：δ=6 mm低碳钢⑸旋风筒PO：φ5700×14223mm3材质：δ=6 mm低碳钢：φ5750×17020mm⑹旋风筒PO4材质：δ=6 mm低碳钢：φ4200×9666mm⑺旋风冷却器CO1材质：δ=6 mm低碳钢：φ3450×8307mm⑻旋风冷却器CO2材质：δ=6 mm低碳钢：φ3000×7094mm⑼旋风筒CO3材质：δ=6 mm低碳钢：φ2250×5523mm⑽旋风筒CO4材质：δ=6 mm低碳钢⑾流化床冷却器：1900×1900×10300mm⑿ID风机2150S1BB50流量：Q=240000M3/h电机：YPTQ500-4 P=900KW IP44 690V⒀启动燃烧器T12：SO-1000-GO正常燃油：400kg/h 进口压力：8—25×105Pa 附风机：MT50S 电机：P=15KW⒁燃烧器V19：流量25000Nm3/h⒂点火燃烧器：PG-100作用：内衬养护和焙烧炉主燃烧器点火流量：1000Nm3/h进口压力：250mba电机：KQF-40/44-N风量：15—42M3/min压差：350mba电机： n=2980rpm⒃干燥器加热器：HG-G-63作用：控制干燥器出口温度流量：0—5000Nm3/h风机：MT-50S Q=130M3/min P=15KW3、气体悬浮焙烧炉(de)工艺流程介绍工艺流程图（见附图）.①氢氧化铝给料系统由平盘过滤机生产(de)氢氧化铝滤饼经皮带运至皮带称FO1上(de)氢氧化铝小仓中,从皮带秤下来(de)物料经AH小皮带FO3送至螺旋给料机AO1,螺旋给料机把物料送入文丘里闪速干燥器.②文丘里闪速干燥器A02含自由水分≤10%(de)湿氢氧化铝通过螺旋输送机AO1,以50℃温度进入闪速干燥器.在干燥器中干燥了(de)物料由烟气及水蒸气(de)气流带入上部预热旋风筒.闪速干燥器出口(de)温度大约为135℃.给料螺旋(de)出口设计确保滤饼很容易分散到热气流中去.③干燥热发生器T11干燥器AO2出口(de)温度维持在135℃左右,以防止电收尘受到酸腐蚀.为控制因氢氧化铝水分波动而引起干燥器出口温度变化所需要(de)热量由干燥热发生器T11提供.④预热旋风系统烟气和干氢氧化铝(de)混合物在干燥器之后(de)预热旋风筒P01中得以分离.干燥(de)氢氧化铝卸入第二级预热旋风筒PO2(de)上升管,在此与热旋风筒来(de)1050℃左右(de)热气体混合.氢氧化铝在上升管中同时得以预热和分解.物料与气体之间(de)温度实际上已达到完全平衡.预焙烧(de)氧化铝在第二级预热旋风筒PO2中与废气分离后大约以320℃进入焙烧炉.由于经过焙烧(de)物料具有良好(de)流动性和较高(de)温度,通常焙烧辅炉PO3向第一级冷却旋风筒(de)下料管上都不设翻板锁气阀和阀门.然而,第一、二级预热旋风筒和冷却旋风筒(de)下料管都设有翻板锁气阀,以消除反向气流并改善热效率和旋风筒(de)分离效率.⑤焙烧炉PO4气态悬浮焙烧炉和热旋风筒组成为一个反应器—分离器联合系统.焙烧炉是一个有内衬耐火材料且带有锥形底部(de)圆柱形容器.助燃空气在氧化铝冷却器中被预热到600~700℃,并从焙烧炉底部引入.预焙烧后(de)氧化铝平行地加入到炉子(de)锥形底部,在这里,物料同预热(de)空气、燃料充分混合.焙烧炉入口处空气/烟气(de)速度选定以保证正常及部分产能下,在整个反应器断面上颗粒物料都能良好悬浮.反应器合理(de)空气／烟气入口管尺寸可以是任何形式(de)分布板或高压喷嘴得以取消.（这一点是气态悬浮焙烧炉与其他炉型不同(de)关键之处,也是悬浮炉得以命名(de)依据）.在热旋风筒PO3中,焙烧好(de)氧化铝从热气流中分离并卸入上部(de)冷却旋风筒CO1(de)上升管.⑥CO1、CO2、CO3和CO4初级冷却器初级冷却在四级旋风筒冷却器组中进行,旋风筒组以紧凑(de)设计垂直布置.氧化铝冷却用空气主要取自大气及第二流态冷却机.空气和热氧化铝之间(de)热交换是在每一个冷却器旋风筒(de)上升管中顺流进行,空气和氧化铝在进入旋风筒中分离之前,其温度已经在上升管中达到了完全平衡.由于旋风多级配置,氧化铝与焙烧炉所需(de)助燃空气之间可以达到完全(de)逆流热交换.离开初级旋风筒冷却器(de)氧化铝约为240℃,再进入第二级流态化冷却机进一步冷却.⑦第二级冷却机KO1和KO2第二级流化床冷却机将旋风筒冷却器来约240℃(de)氧化铝降至80℃以下.流化床中氧化铝通过一组管束换热器用水流反向间接冷却,这种形式(de)冷却机要求(de)空气量受氧化铝流态所限制.流态化所用(de)空气由罗茨鼓风机提供,并通过一块分布板分配到整个流态化床断面上.流态化空气通过一套排风管连接到初级冷却器(de)空气入口管上.⑧除尘系统从顶部预热旋风筒PO1出来(de)含尘废气在电收尘P11中得以净化,两条空气斜槽把收下(de)粉尘卸入返灰系统.除尘后(de)废气通过装有控制风量(de)百叶风门(de)排风机送入大气当中.收下(de)粉尘在一个密闭循环系统中完全回收.。

悬浮预热及预分解技术电子教材5.2.1悬浮预热技术悬浮预热技术是指低温粉状物料均匀分散在高温气流之中，在悬浮状态下进行热交换，使物料得到迅速加热升温的技术。

5.2.2 悬浮预热技术的优越性悬浮预热技术的突破，从根本上改变了物料预热过程的传热状态，将窑内物料堆积态的预热和分解过程，分别移到悬浮预热器和分解炉内在悬浮状态下进行。

由于物料悬浮在热气流中，与气流的接触面积大幅度增加，因此传热速度极快，传热效率很高。

同时，生料粉与燃料在悬浮态下均匀混合，燃料燃烧产生的热及时传给物料，使之迅速分解。

所以，由于传热、传质迅速，大幅度提高了生产效率和热效率。

5.2.3 悬浮预热器的构成及功能目前在预分解窑系统中使用的悬浮预热器主要是旋风预热器，构成旋风预热器的热交换单元主要是旋风筒及各级旋风筒之间的连接管道换热管道悬浮预热器的主要功能在于充分利用回转窑及分解炉内排出的高温气流预热生料，使生料在预热器单元进行枯燥、粘土矿物的脱水分解，为碳酸钙的分解以及熟料的烧成创造良好的条件。

因此悬浮预热器必须具备使气、固两相能充分分散均布、迅速换热、高效别离三个功能。

5.2.4 旋风预热器是主要的预热设备旋风预热器是由旋风筒和连接管道组成的热交换器。

现在一般为五级预热器，也有六级预热器。

换热管道是旋风预热器系统中的重要装备，它不但承当着上下两级旋风筒间的连接和气固流的输送任务。

同时承当着物料分散、均布、锁风和气、固两相间的换热任务，所以，换热管道除管道本身外还装设有下料管、撒料器、锁风阀等装备，它们同旋风筒一起组合成一个换热单元。

旋风筒的作用主要是气固别离，传热只占6%％。

含尘气流在旋风筒内作旋转运动时，气流主要受离心力、器壁的摩擦力的作用；粉尘主要受离心力、壁的摩擦力和气流的阻力作用。

此外，两者还同时受到含尘气流从旋风筒上部连续挤压而产生的向下推力作用，这个推力那么是含尘气流旋转向下运动的原因。

由此可见，含尘气流中的气流和粉尘的受力状况根本相同。

气体悬浮焙烧炉的工艺流程介绍气体悬浮焙烧炉的工艺流程如图3，系统主要包括：1、氢氧化铝喂料2、文丘里闪速干燥器3、气体悬浮焙烧炉4、多级旋风冷却器5、二次流化床冷却器6、除灰和返灰3-2-1 氢氧化铝喂料从氢氧化铝过滤机出来的氢氧化铝，通过皮带运至皮带称FO1上氢氧化铝小仓中，从皮带称下来的物料经AH小皮带FO3送到螺旋给料机，螺旋给料机AO1把物料送入文丘里闪速干燥器。

3-2-2 文丘里闪速干燥器AO2通过螺旋喂机AO1的物料含10%图 3 左右的附着水，温度在50℃左右，进入闪速干燥器后，与大约350~400℃的烟气相混合，在此物料被加热，附着水被蒸发。

经闪速干燥器干燥后的物料由气流和水蒸汽送到预热炉顶部的旋风预热器PO1中。

在氧化铝附着水含量为10%的情况下，闪速干燥器出口温度约为140℃。

为了在氢氧化铝附着水含量波动的情况下，保证闪速干燥器出口温度，避免在电收尘中形成酸腐蚀，在闪速干燥器的底部安装有加热器T11。

加热器T11所用的燃料为煤气，能力为0~5000NM3/h3-2-3 旋风预热器PO1、PO2从闪速干燥器出来的物料与来自热分离旋风PO3的热气流相遇并被气流带入旋风预热器PO2中，热气流的温度在1000~1100℃左右，物料从130℃左右被加热到320~360℃左右。

物料和气流在PO2中分离，气流去文丘里闪速干燥器AO2，物料通过一根斜管进入焙烧炉中。

3-2-4 焙烧炉PO4气体悬浮焙烧炉和热分离旋风构成了反应~分离系统。

燃烧空气在氧化铝冷却系统已被预热到了600~800℃，它从焙烧炉底部的中心管进入焙烧炉。

从旋风筒PO2来的氧化铝沿着锥底的切线方向进入反应器，以便使燃料、物料与燃烧空气充分混合。

在使用煤气做燃料时，焙烧炉中气体的停留时间为1.4秒。

焙烧后的氧化铝和气体在热分离旋风筒PO3中分离，热气流去PO2，而物料进入冷却系统。

3-2-5 一次冷却器CO1、CO2、CO3、和CO4一次冷却在一个四级旋风冷却器中进行。