焙燒生產(chǎn)工藝課件

1、,焙燒車間生產(chǎn)工藝,焙燒車間簡介,焙燒車間隸屬于龍口東海氧化鋁有限公司，是氧化鋁生產(chǎn)過程中的重要工序之一，也是氧化鋁成品產(chǎn)出車間。 焙燒車間采用先進的生產(chǎn)工藝，主要設(shè)備從國外引進，技術(shù)裝備達到國際先進、國內(nèi)領(lǐng)先的水平。包括從德國引進的62m2平盤過濾機，以及采用丹麥史密斯公司技術(shù)制造的1350t/d氣態(tài)懸浮焙燒爐等。,焙燒車間簡介,焙燒車間產(chǎn)成品砂狀氧化鋁；氫氧化鋁及氧化鋁一級品合格率達100%。 氣態(tài)懸浮焙燒爐配置電收塵器，利用靜電分離原理將含塵氣體凈化。焙燒爐煙塵排放濃度50mg/Nm3。 先進的生產(chǎn)工藝和技術(shù)裝備，一流的管理團隊，加上團結(jié)向上、朝氣蓬勃的員工隊伍，在氧化鋁公司帶領(lǐng)下，逐步

2、為南山的發(fā)展壯大增磚添瓦！,焙燒車間生產(chǎn)任務,將分解車間送來的AH料漿通過平盤過濾機過濾，得到合格的氫氧化鋁； 將合格的氫氧化鋁通過氣態(tài)懸浮焙燒爐高溫焙燒成合格的氧化鋁； 將氧化鋁產(chǎn)品通過包裝或罐裝后外運或貯存到堆棧。,成品過濾,氫氧化鋁焙燒,氧化鋁包裝及堆棧,焙燒車間工序組成,平盤過濾機工作原理,成品過濾工序,平盤過濾機結(jié)構(gòu)組成,工藝流程及知識點,生產(chǎn)指標控制,平盤工作原理,分離后的AH用第二弱濾液進行一次洗滌，用第一弱濾液進行二次洗滌，用90以上熱水進行第三次洗滌，以降低AH產(chǎn)品中的雜質(zhì)。最后得到附水5.0%、附堿0.06%以下的AH濾餅。,平盤過濾機集過濾、洗滌為一體。分解來的AH漿液在

3、平盤過濾機上利用真空所造成的壓力差，借助過濾介質(zhì)的作用，使AH固體與母液分離。,分離后的母液送分解細精種沉降槽，強濾液送蒸發(fā)原液槽，第一弱、第二弱濾液作為洗液返回平盤過濾機。,平盤結(jié)構(gòu)組成,成品過濾工序的主體設(shè)備是平盤過濾機，過濾面積62M2, 德國道爾生產(chǎn)。 結(jié)構(gòu)組成：水平圓盤、平盤驅(qū)動、缷料螺旋、螺旋驅(qū)動、布料系統(tǒng)、洗滌系統(tǒng)、錯氣盤、分配盤、集中潤滑系統(tǒng)。,平盤結(jié)構(gòu)組成,平盤結(jié)構(gòu)組成,平盤結(jié)構(gòu)組成,平盤結(jié)構(gòu)組成,平盤結(jié)構(gòu)組成,平盤結(jié)構(gòu)組成,工藝流程及知識點,工藝流程及知識點,工藝流程及知識點,AH濾餅在洗滌過程中，水分通過真空泵由上而下的吸干，因此底層物料含水量會大一些，洗滌效果（附堿）也

4、會與上層存在差距，這樣操作可以保證產(chǎn)品質(zhì)量。,工藝流程及知識點,經(jīng)過螺旋卸料后，盤面上還存有少量的濾餅被壓實在濾布上，增加了過濾阻力，因此必須設(shè)置反吹風，將殘存濾餅吹松，使濾布再生，進行下一輪的過濾。,生產(chǎn)指標控制,AH附水5.AH附堿0.06% 母液浮游物2g/l母液全堿130g/l 洗水加入量：30m3/h 0.35t-水/t-AH 真空度0.030.05 MPa 反吹風：0.05 MPa 濾餅厚度：7080mm 殘存濾餅厚度：1013mm,生產(chǎn)指標控制,生產(chǎn)指標控制,生產(chǎn)指標控制,焙燒的目的,氫氧化鋁焙燒工序,焙燒的原理,工藝流程及知識點,生產(chǎn)指標控制,焙燒系統(tǒng)組成,焙燒的目的,把氫氧化

5、鋁中的附著水、結(jié)晶水脫除，并完成Al2O3向Al2O3的轉(zhuǎn)變，生成物理和化學性質(zhì)符合電解要求的氧化鋁。,焙燒的目的,一、氧化鋁的化學純度,電解用鋁的要求,焙燒的目的,二、氧化鋁的物理性質(zhì) 安息角：物料在光滑平面上自然堆積的傾角。 安息角大的氧化鋁在電解質(zhì)中易溶解，在電解過程中能夠很好地覆蓋于電解質(zhì)結(jié)殼上，飛揚損失也小。,電解用鋁的要求,焙燒的目的,二、氧化鋁的物理性質(zhì) -Al2O3含量：反映了氧化鋁的焙燒程度，含量越高焙燒越充分。 -Al2O3的含量增多使氧化鋁的吸濕性降低，但-Al2O3在電解質(zhì)中的溶解性能較-Al2O3差。,電解用鋁的要求,焙燒的目的,二、氧化鋁的物理性質(zhì) 容重：在自然狀態(tài)

6、下單位體積物料的重量。 容重小的有利于在電解質(zhì)中的溶解。,電解用鋁的要求,焙燒的目的,二、氧化鋁的物理性質(zhì) 粒度：物料的粗細程度。 粒度過粗在電解質(zhì)中溶解速度慢，甚至沉淀；過細則容易飛揚損失。,電解用鋁的要求,焙燒的目的,二、氧化鋁的物理性質(zhì) 比表面積：單位質(zhì)量物料的總表面積（外表面積與內(nèi)孔表面積之和）。 表示物質(zhì)活性高低的重要指標。比表面積大的氧化鋁在電解質(zhì)中溶解性能好、活性大，但易吸濕。,電解用鋁的要求,焙燒的目的,二、氧化鋁的物理性質(zhì) 磨損指數(shù)：在特定的測定條件下磨撞后，試樣中-44m粒級含量改變的百分數(shù)。 表征氧化鋁強度的物理指標。磨損指數(shù)小表明氧化鋁強度大，在輸送及煙氣凈化系統(tǒng)中，由

7、于撞擊、磨損而增加的粒級含量越少。,電解用鋁的要求,焙燒的原理,氫氧化鋁經(jīng)過焙燒爐的干燥段、預熱焙燒段和冷卻段使之烘干、脫水和晶型轉(zhuǎn)變成為氧化鋁， 2 Al(OH)3 =Al2O3+3H2O 其化學變化可分為以下幾個階段：,焙燒的原理,脫除附著水：當溫度高于100時AH中的附著水被蒸發(fā)。Al(OH)3H2O Al(OH)3 + H2O 脫除結(jié)晶水：結(jié)晶水的脫除分兩步進行，250300時，它失去兩個分子的結(jié)晶水，在500560的溫度下，它失去最后一個分子的結(jié)晶水，而成為-Al2O3。 2 Al(OH)3 Al2O3H2O +2H2O Al2O3H2O -Al2O3 +H2O 晶型轉(zhuǎn)變：-Al2O

8、3在950開始晶型轉(zhuǎn)變，逐漸由-Al2O3轉(zhuǎn)變?yōu)?Al2O3 -Al2O3 -Al2O3（1215%）,焙燒的原理,焙燒溫度是影響氧化鋁質(zhì)量的主要因素，隨著焙燒過程溫度的升高，氫氧化鋁發(fā)生脫水和一系列相變，氧化鋁的物理、化學性質(zhì)及其形狀、粒度和表面狀態(tài)等均相應發(fā)生變化，-Al2O3含量增加，容重增大，灼減降低。,焙燒系統(tǒng)組成,給料系統(tǒng)（L01氫氧化鋁小倉/F01皮帶秤/A01螺旋給料機） 預熱及焙燒系統(tǒng)（A02文丘里干燥器/P01預熱旋風筒/P02/P03/P04主爐） 冷卻系統(tǒng)（C01冷卻旋風筒/C02/C03/C04/K01流化床冷卻器） 燃燒站（V08輔助/V19主/T11干燥/T12啟

9、動） 電除塵P11及返灰系統(tǒng)（P12斜槽/P13氣提泵） 引風機P17,工藝流程及知識點,給料系統(tǒng),給料系統(tǒng),螺旋給料機由螺旋軸、料槽、驅(qū)動組成，螺旋轉(zhuǎn)動時，物料因自重不跟螺旋轉(zhuǎn)動，由螺旋軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的軸向推動力直接作用在物料上，推送物料前進，出料口處形成料封，防止串風。,預熱及焙燒系統(tǒng),文丘里干燥器：利用熱氣流的速度和熱量沖散氫氧化鋁料塊，使物料中的水分迅速蒸發(fā)，物料得以干燥。A02設(shè)有差壓變送器，監(jiān)視有無堵塞,差壓控制在1.5KPa。,預熱及焙燒系統(tǒng),一定速度的含塵煙氣以切線的角度進入旋風筒并高速旋轉(zhuǎn)，在離心力及其重力的作用下煙氣中的顆粒沿著旋風筒壁旋轉(zhuǎn)下行，從旋風筒底部的下降管排出；另外，

10、旋轉(zhuǎn)的煙氣在產(chǎn)生離心力的同時，也受到旋風筒壁對其的反作用力，旋風筒中心部分凈化后的空氣被推動從旋風筒頂部的上升管排出，從而實現(xiàn)了含塵煙氣的氣固分離效果。,預熱及焙燒系統(tǒng),因旋風筒中心處負壓延伸至出料口，因此必須在出料口安裝鎖氣閥，用以避免竄氣提高分離效率。P03中物料溫度達到1050-1150，由于溫度太高，即使安裝翻板閥壽命也不長。 旋風筒的主要功能是氣固分離，其次是熱交換。氫氧化鋁的預熱、冷卻及焙燒后的分離都通過旋風筒進行。,預熱及焙燒系統(tǒng),是一個帶內(nèi)襯的圓柱體，下部有錐體和導管，經(jīng)過預熱且部分焙燒的原料沿與錐體平行的角度進入爐內(nèi)，經(jīng)過預熱的燃燒用空氣從底部導管進入爐內(nèi)。從導管向上引入的熱

11、空氣具有一定的速度，將物料顆粒懸浮，并適當?shù)胤植加跔t進口斷面。燃料噴入熱空氣中，在錐體處引燃。物料于1100下焙燒，在爐內(nèi)停留短短幾秒鐘后便進入熱旋風與煙氣分離，進入冷卻系統(tǒng)。,預熱及焙燒系統(tǒng),爐內(nèi)襯均為耐火材料，具有耐高溫、耐磨損、高強度、熱穩(wěn)定性等特點，冷爐烘爐要按一定的升溫度曲線進行，否則會使耐火材料砌體產(chǎn)生裂紋、剝落事故。 在焙燒單元中，化學反應分別在P03P02的立管中以及焙燒爐P04中進行，而發(fā)生晶型轉(zhuǎn)化形成氧化鋁或氧化鋁混合物的過程是在P04中進行的。 氫氧化鋁在主爐焙燒前要經(jīng)過充分的干燥和預脫水，可以避免在高溫下由于脫水過于劇烈，大量水蒸汽猛烈排出導致物料粉化。,冷卻系統(tǒng),設(shè)置

12、冷卻旋風筒的目的，是將從P03卸出的高溫氧化鋁上的熱量回收，加熱二次風，節(jié)約燃料。,冷卻系統(tǒng),由氣室、透氣層、水冷管和調(diào)節(jié)檔板組成。 羅茨風機把空氣鼓入氣室，讓空氣均勻地通過透氣層，使通過床層的物料成沸騰狀并移向排料口。物料在運動過程中將熱量間接地傳給冷卻水使自身溫度降低到80以下。,燃燒站,長明燈式安全燃燒器 包括：1套燃燒器，由燒嘴、布風器、點火器、火焰監(jiān)測器組成。 1套燃氣站，由流量計、調(diào)節(jié)閥、氣動切斷閥、電磁閥和測溫測壓儀表及變送器、PLC控制柜等組成。 1套空氣系統(tǒng)，由鼓風機、流量計等組成。,燃燒站,主燃燒系統(tǒng)，包括：12個燃燒器、支管、連接軟管等 1套燃氣站，包括流量計、調(diào)節(jié)閥、氣

13、動切斷閥、電磁閥和測溫測壓儀表及變送器、PLC控制柜等組成。 焙燒爐熱量由V19供給。,燃燒站,干燥熱發(fā)生器 包括：1套燃燒器、1套燃氣站、1套空氣系統(tǒng)。 原料水分正常時，預熱焙燒系統(tǒng)的熱量可以滿足干燥需要，如果原料水分增高,需要啟動T11，提供額外的熱量來穩(wěn)定A02T1，使之不低于150。 A02溫度要高于廢氣的酸露點，以防止廢氣對煙道、電收塵的酸腐蝕，操作上要保持在150以上。,燃燒站,啟動熱發(fā)生器 包括：1套燃燒器、1套燃氣站、1套空氣系統(tǒng)。 當初期烘爐時，使用T12來加熱P04 P02系統(tǒng)內(nèi)襯，使其水分蒸發(fā)。正常生產(chǎn)時，如果P04T2小于600，就要啟動T12來加熱P04，直到P04T

14、2達到600。,電收塵及返灰系統(tǒng),電收塵是使含塵氣體通過高壓直流電場，利用靜電分離原理將氣體凈化。由陰極線、陽極板、氣流分布裝置、清灰裝置、外殼和供電設(shè)備組成。,電收塵及返灰系統(tǒng),電收塵及返灰系統(tǒng),在電收塵器內(nèi)安裝有多排平板和導線，它們分別接至高壓直流電源的正極和負極，稱其為陽極板和陰極線。電收塵內(nèi)的陽極板為集塵極，陰極線為電暈極，在兩極間產(chǎn)生不均勻電場。當電壓升高到一定程度時，在陰極附近的電場強度促使氣體發(fā)生碰撞電離，形成正、負離子。隨著電壓繼續(xù)增高至某值時，在陰極線附近發(fā)生電暈放電，這時氣體生成大量離子，絕大部分粉塵與飛翔的陰離子相撞帶負電，飛向集塵極，只有極少量粉塵沉積于電暈極。定期振打

15、集塵極及電暈極，使積塵掉落，從下部灰斗排出。,電收塵及返灰系統(tǒng),在P11進口管道上設(shè)有CO分析儀，當煙氣中CO含量超過高高限時0.4%將自動切斷高壓電源，避免電收塵爆炸。 在旋風預熱器P02進口管設(shè)有氧分析儀，氧含量2.5%,避免不完全燃燒造成熱耗升高和產(chǎn)生爆炸。若4%也不合理，會使廢氣量增大而造成過多的熱損失。氧含量1.5% 時電收塵器停止供電。,引風機,引風機：是保證焙燒系統(tǒng)安全燃燒的主要設(shè)備，引風機故障會造成整個系統(tǒng)自動停車。,工藝流程及知識點,P02上升管處安裝有摻風調(diào)節(jié)閥V10。當烘爐或故障時將P02T2過高的溫度（300）降下來。P01T1長期作業(yè)溫度不宜超過250，避免電收塵內(nèi)極

16、板、極線高溫烘烤變形短路。,工藝流程及知識點,CO含量高于0.2%電收塵跳停； O2含量低于1.5%電收塵跳停。 燃燒站儀表風壓0.45Mpa燃燒站停； 鼓風機運行，才能啟動燃燒站； V08沒有火焰監(jiān)測信號，燃燒站停。 燃氣壓力高報低報，燃燒站停。,工藝流程及知識點,實際生產(chǎn)中常通過氧含量來判斷過?？諝獾拇笮　?根據(jù)可燃物燃燒時化學反應計算出來的空氣量，叫理論空氣需要量，為了保證燃料燃燒完全，實際供給燃燒的空氣量均大于理論空氣需要量，實際空氣量與理論空氣需要量的比值叫空氣過剩系數(shù)。 氧含量過高說明過?？諝舛?，產(chǎn)能會受到限制，能耗也相應增加，氧含量偏低說明焙燒爐可能存在燃燒不完全的現(xiàn)象，能耗增加并且有安全隱患。,工藝流程及知識點,燃燒中的可燃物全部與氧發(fā)生充分的化學反應，生成不能燃燒的產(chǎn)物CO2、H2O等叫完全燃燒。 CH4+2O2= CO2+2H2O 燃料中的可燃物質(zhì)沒有得到足夠的氧，或者與氧接觸不良，因而燃燒產(chǎn)物中還有一部分能燃燒的可燃物H2、CO等被排走，這種現(xiàn)象叫不完全燃燒。 2CH4+O2