焙燒生產(chǎn)工藝課件

1、,焙燒車間生產(chǎn)工藝,焙燒車間簡(jiǎn)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(guò)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(jìn)的生產(chǎn)工藝，主要設(shè)備從國(guó)外引進(jìn)，技術(shù)裝備達(dá)到國(guó)際先進(jìn)、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的水平。包括從德國(guó)引進(jìn)的62m2平盤過(guò)濾機(jī)，以及采用丹麥?zhǔn)访芩构炯夹g(shù)制造的1350t/d氣態(tài)懸浮焙燒爐等。,焙燒車間簡(jiǎn)介,焙燒車間產(chǎn)成品砂狀氧化鋁；氫氧化鋁及氧化鋁一級(jí)品合格率達(dá)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(jìn)的生產(chǎn)工藝和技術(shù)裝備，一流的管理團(tuán)隊(duì)，加上團(tuán)結(jié)向上、朝氣蓬勃的員工隊(duì)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(wù),將分解車間送來(lái)的AH料漿通過(guò)平盤過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，得到合格的氫氧化鋁； 將合格的氫氧化鋁通過(guò)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(guò)包裝或罐裝后外運(yùn)或貯存到堆棧。,成品過(guò)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(guò)濾機(jī)工作原理,成品過(guò)濾工序,平盤過(guò)濾機(jī)結(jié)構(gòu)組成,工藝流程及知識(shí)點(diǎn),生產(chǎn)指標(biāo)控制,平盤工作原理,分離后的AH用第二弱濾液進(jìn)行一次洗滌，用第一弱濾液進(jìn)行二次洗滌，用90以上熱水進(jìn)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(guò)濾機(jī)集過(guò)濾、洗滌為一體。分解來(lái)的AH漿液在

3、平盤過(guò)濾機(jī)上利用真空所造成的壓力差，借助過(guò)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(xì)精種沉降槽，強(qiáng)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(guò)濾機(jī)。,平盤結(jié)構(gòu)組成,成品過(guò)濾工序的主體設(shè)備是平盤過(guò)濾機(jī)，過(guò)濾面積62M2, 德國(guó)道爾生產(chǎn)。 結(jié)構(gòu)組成：水平圓盤、平盤驅(qū)動(dòng)、缷料螺旋、螺旋驅(qū)動(dòng)、布料系統(tǒng)、洗滌系統(tǒng)、錯(cuò)氣盤、分配盤、集中潤(rùn)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(shí)點(diǎn),工藝流程及知識(shí)點(diǎn),工藝流程及知識(shí)點(diǎn),AH濾餅在洗滌過(guò)程中，水分通過(guò)真空泵由上而下的吸干，因此底層物料含水量會(huì)大一些，洗滌效果（附堿）也

4、會(huì)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(shí)點(diǎn),經(jīng)過(guò)螺旋卸料后，盤面上還存有少量的濾餅被壓實(shí)在濾布上，增加了過(guò)濾阻力，因此必須設(shè)置反吹風(fēng)，將殘存濾餅吹松，使濾布再生，進(jìn)行下一輪的過(guò)濾。,生產(chǎn)指標(biāo)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(fēng)：0.05 MPa 濾餅厚度：7080mm 殘存濾餅厚度：1013mm,生產(chǎn)指標(biāo)控制,生產(chǎn)指標(biāo)控制,生產(chǎn)指標(biāo)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(shí)點(diǎn),生產(chǎn)指標(biāo)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(xué)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(xué)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(guò)程中能夠很好地覆蓋于電解質(zhì)結(jié)殼上，飛揚(yáng)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(xì)程度。 粒度過(guò)粗在電解質(zhì)中溶解速度慢，甚至沉淀；過(guò)細(xì)則容易飛揚(yáng)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：?jiǎn)挝毁|(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(biāo)。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(cè)定條件下磨撞后，試樣中-44m粒級(jí)含量改變的百分?jǐn)?shù)。 表征氧化鋁強(qiáng)度的物理指標(biāo)。磨損指數(shù)小表明氧化鋁強(qiáng)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(jí)含量越少。,電解用鋁的要求,焙燒的原理,氫氧化鋁經(jīng)過(guò)焙燒爐的干燥段、預(yù)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(xué)變化可分為以下幾個(gè)階段：,焙燒的原理,脫除附著水：當(dāng)溫度高于100時(shí)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(jìn)行，250300時(shí)，它失去兩個(gè)分子的結(jié)晶水，在500560的溫度下，它失去最后一個(gè)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(kāi)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(guò)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(xué)性質(zhì)及其形狀、粒度和表面狀態(tài)等均相應(yīng)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(cāng)/F01皮帶秤/A01螺旋給料機(jī)） 預(yù)熱及焙燒系統(tǒng)（A02文丘里干燥器/P01預(yù)熱旋風(fēng)筒/P02/P03/P04主爐） 冷卻系統(tǒng)（C01冷卻旋風(fēng)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(dòng)） 電除塵P11及返灰系統(tǒng)（P12斜槽/P13氣提泵） 引風(fēng)機(jī)P17,工藝流程及知識(shí)點(diǎn),給料系統(tǒng),給料系統(tǒng),螺旋給料機(jī)由螺旋軸、料槽、驅(qū)動(dòng)組成，螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物料因自重不跟螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)，由螺旋軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的軸向推動(dòng)力直接作用在物料上，推送物料前進(jìn)，出料口處形成料封，防止串風(fēng)。,預(yù)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(wú)堵塞,差壓控制在1.5KPa。,預(yù)熱及焙燒系統(tǒng),一定速度的含塵煙氣以切線的角度進(jìn)入旋風(fēng)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(fēng)筒壁旋轉(zhuǎn)下行，從旋風(fēng)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(shí)，也受到旋風(fēng)筒壁對(duì)其的反作用力，旋風(fēng)筒中心部分凈化后的空氣被推動(dòng)從旋風(fēng)筒頂部的上升管排出，從而實(shí)現(xiàn)了含塵煙氣的氣固分離效果。,預(yù)熱及焙燒系統(tǒng),因旋風(fēng)筒中心處負(fù)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(dá)到1050-1150，由于溫度太高，即使安裝翻板閥壽命也不長(zhǎng)。 旋風(fēng)筒的主要功能是氣固分離，其次是熱交換。氫氧化鋁的預(yù)熱、冷卻及焙燒后的分離都通過(guò)旋風(fēng)筒進(jìn)行。,預(yù)熱及焙燒系統(tǒng),是一個(gè)帶內(nèi)襯的圓柱體，下部有錐體和導(dǎo)管，經(jīng)過(guò)預(yù)熱且部分焙燒的原料沿與錐體平行的角度進(jìn)入爐內(nèi)，經(jīng)過(guò)預(yù)熱的燃燒用空氣從底部導(dǎo)管進(jìn)入爐內(nèi)。從導(dǎo)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(dāng)?shù)胤植加跔t進(jìn)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(jìn)入熱旋風(fēng)與煙氣分離，進(jìn)入冷卻系統(tǒng)。,預(yù)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(qiáng)度、熱穩(wěn)定性等特點(diǎn)，冷爐烘爐要按一定的升溫度曲線進(jìn)行，否則會(huì)使耐火材料砌體產(chǎn)生裂紋、剝落事故。 在焙燒單元中，化學(xué)反應(yīng)分別在P03P02的立管中以及焙燒爐P04中進(jìn)行，而發(fā)生晶型轉(zhuǎn)化形成氧化鋁或氧化鋁混合物的過(guò)程是在P04中進(jìn)行的。 氫氧化鋁在主爐焙燒前要經(jīng)過(guò)充分的干燥和預(yù)脫水，可以避免在高溫下由于脫水過(guò)于劇烈，大量水蒸汽猛烈排出導(dǎo)致物料粉化。,冷卻系統(tǒng),設(shè)置

12、冷卻旋風(fēng)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(fēng)，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(fēng)機(jī)把空氣鼓入氣室，讓空氣均勻地通過(guò)透氣層，使通過(guò)床層的物料成沸騰狀并移向排料口。物料在運(yùn)動(dòng)過(guò)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(zhǎng)明燈式安全燃燒器 包括：1套燃燒器，由燒嘴、布風(fēng)器、點(diǎn)火器、火焰監(jiān)測(cè)器組成。 1套燃?xì)庹荆闪髁坑?jì)、調(diào)節(jié)閥、氣動(dòng)切斷閥、電磁閥和測(cè)溫測(cè)壓儀表及變送器、PLC控制柜等組成。 1套空氣系統(tǒng)，由鼓風(fēng)機(jī)、流量計(jì)等組成。,燃燒站,主燃燒系統(tǒng)，包括：12個(gè)燃燒器、支管、連接軟管等 1套燃?xì)庹?，包括流量?jì)、調(diào)節(jié)閥、氣

13、動(dòng)切斷閥、電磁閥和測(cè)溫測(cè)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?xì)庹尽?套空氣系統(tǒng)。 原料水分正常時(shí)，預(yù)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(dòng)T11，提供額外的熱量來(lái)穩(wěn)定A02T1，使之不低于150。 A02溫度要高于廢氣的酸露點(diǎn)，以防止廢氣對(duì)煙道、電收塵的酸腐蝕，操作上要保持在150以上。,燃燒站,啟動(dòng)熱發(fā)生器 包括：1套燃燒器、1套燃?xì)庹尽?套空氣系統(tǒng)。 當(dāng)初期烘爐時(shí)，使用T12來(lái)加熱P04 P02系統(tǒng)內(nèi)襯，使其水分蒸發(fā)。正常生產(chǎn)時(shí)，如果P04T2小于600，就要啟動(dòng)T12來(lái)加熱P04，直到P04T

14、2達(dá)到600。,電收塵及返灰系統(tǒng),電收塵是使含塵氣體通過(guò)高壓直流電場(chǎng)，利用靜電分離原理將氣體凈化。由陰極線、陽(yáng)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(dǎo)線，它們分別接至高壓直流電源的正極和負(fù)極，稱其為陽(yáng)極板和陰極線。電收塵內(nèi)的陽(yáng)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(chǎng)。當(dāng)電壓升高到一定程度時(shí)，在陰極附近的電場(chǎng)強(qiáng)度促使氣體發(fā)生碰撞電離，形成正、負(fù)離子。隨著電壓繼續(xù)增高至某值時(shí)，在陰極線附近發(fā)生電暈放電，這時(shí)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(fù)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(jìn)口管道上設(shè)有CO分析儀，當(dāng)煙氣中CO含量超過(guò)高高限時(shí)0.4%將自動(dòng)切斷高壓電源，避免電收塵爆炸。 在旋風(fēng)預(yù)熱器P02進(jìn)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(huì)使廢氣量增大而造成過(guò)多的熱損失。氧含量1.5% 時(shí)電收塵器停止供電。,引風(fēng)機(jī),引風(fēng)機(jī)：是保證焙燒系統(tǒng)安全燃燒的主要設(shè)備，引風(fēng)機(jī)故障會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)停車。,工藝流程及知識(shí)點(diǎn),P02上升管處安裝有摻風(fēng)調(diào)節(jié)閥V10。當(dāng)烘爐或故障時(shí)將P02T2過(guò)高的溫度（300）降下來(lái)。P01T1長(zhǎng)期作業(yè)溫度不宜超過(guò)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(shí)點(diǎn),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(fēng)壓0.45Mpa燃燒站停； 鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行，才能啟動(dòng)燃燒站； V08沒(méi)有火焰監(jiān)測(cè)信號(hào)，燃燒站停。 燃?xì)鈮毫Ω邎?bào)低報(bào)，燃燒站停。,工藝流程及知識(shí)點(diǎn),實(shí)際生產(chǎn)中常通過(guò)氧含量來(lái)判斷過(guò)?？諝獾拇笮　?根據(jù)可燃物燃燒時(shí)化學(xué)反應(yīng)計(jì)算出來(lái)的空氣量，叫理論空氣需要量，為了保證燃料燃燒完全，實(shí)際供給燃燒的空氣量均大于理論空氣需要量，實(shí)際空氣量與理論空氣需要量的比值叫空氣過(guò)剩系數(shù)。 氧含量過(guò)高說(shuō)明過(guò)?？諝舛啵a(chǎn)能會(huì)受到限制，能耗也相應(yīng)增加，氧含量偏低說(shuō)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(shí)點(diǎn),燃燒中的可燃物全部與氧發(fā)生充分的化學(xué)反應(yīng)，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(méi)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