CN103708515B - 一种以氢氧化铝为原料采用预分解工艺生产α-Al2O3的方法 - Google Patents
一种以氢氧化铝为原料采用预分解工艺生产α-Al2O3的方法 Download PDFInfo
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Abstract
以氢氧化铝为原料采用预分解工艺生产α-Al2O3的方法，采用预分解工艺生产特种氧化铝α-Al2O3，旋风预热器一、旋风预热器二、旋风预热器三、焙烧炉和文丘里干燥器组成预分解***；以超短回转窑作为α-Al2O3高温煅烧***，以料气分离型冷却机作为冷却***对出窑α-Al2O3进行冷却和热回收，产生的热风一部分作为二次风进入窑内供窑内燃料燃烧使用，一部分经三次风管进入分解炉内供燃料燃烧使用，使余热得到充分的回收利用，有效降低烧成热耗，操作简单，有利于降低生产成本，生产出的α-Al2O3质量高，生产效率高，大大简化了操作流程，缩短了生产时间，有利于提升企业的经济效益。<!-- 2 -->
Description
技术领域
本发明涉及α-Al2O3生产技术领域，尤其是一种以氢氧化铝为原料采用预分解工艺生产α-Al2O3的方法。
背景技术
近年来，我国已将特种氧化铝α-Al2O3应用作为发展高技术产业的一个重点，在应用基础及产业化方面加大投入。
目前，国内外特种氧化铝α-Al2O3生产方法主要有两种，一种方法是以氢氧化铝或γ-Al2O3为原料，以重油为原料，采用小型回转窑煅烧方法生产；一种是以氢氧化铝(或γ-Al2O3)为原料，以煤粉为原料，采用隧道窑，将原料封装入钵内煅烧方法，产量低，质量稳定性差，能耗较高((2500—3500)×4.18kj/kg)。这两种方法都难以保证特种氧化铝α-Al2O3产品质量的稳定性和规模化生产，难以实现生产控制自动化。
申请号为94105290.7的专利文件公布了α-氧化铝粉末及其生产方法，制造工艺复杂，成本高，使用设备数量多，生产工艺参数要求高，不适合普通企业生产使用。
现发明出一种以氢氧化铝为原料采用预分解工艺生产α-Al2O3的方法，采用预分解工艺生产特种氧化铝α-Al2O3，可以实现规模化生产，能耗低(950×4.18kj/kg)，质量稳定，便于实现生产控制自动。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种以氢氧化铝为原料采用预分解工艺生产α-Al2O3的方法，采用预分解工艺生产特种氧化铝α-Al2O3，可以实现规模化生产，能耗低(950×4.18kj/kg)，质量稳定，便于实现生产控制自动。
本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种以氢氧化铝为原料采用预分解工艺生产α-Al2O3的方法，是由：喂料***，文丘里干燥器，旋风预热器一，旋风预热器二，旋风预热器三，焙烧炉，天然气燃烧器，窑用天燃气燃烧器，回转窑，冷却机，除尘***构成；氢氧化铝原料经喂料***喂入文丘里干燥器，氢氧化铝原料在文丘里干燥器内干燥后进入旋风预热器一内料气分离，分离出的气体经除尘***处理后排放，分离出的氢氧化铝原料在旋风预热器二内预热后进入焙烧炉内分解焙烧，经旋风预热器三料气分离后进入回转窑进行高温煅烧，在冷却机内与冷空气间接换热，换热后的高温气流二次利用，对冷却后的成品α-Al2O3储存。
氢氧化铝原料进入喂料***经计量装置计量后，由喂料装置连续喂入文丘里干燥器；罗茨风机产生的高压空气为一次风，天燃气和一次风经窑用天燃气燃烧器进入回转窑，窑用天燃气燃烧器将天燃气点燃，产生的热气体从回转窑尾部烟室进入焙烧炉；天然气从天然气燃烧器进入焙烧炉燃烧，产生的热气体与来自回转窑尾部烟室的热气体混合后，经旋风预热器三和旋风预热器二，从文丘里干燥器的气入口进入文丘里干燥器，混合热气体对氢氧化铝原料进行干燥。
干燥后的氢氧化铝随热气流经管道从文丘里干燥器的料气出口进入旋风预热器一进行料气分离，旋风预热器一分离出的温度低于180℃的废气经管道进入除尘***，经除尘***处理后达标排放，除尘***与废气分离后的物料进行回收。
旋风预热器一进行料气分离后的氢氧化铝经管道从旋风预热器二的料气入口进入旋风预热器二，与来自旋风预热器三的热气体混合，使氢氧化铝预热至600-800℃。
预热后温度为600-800℃的氢氧化铝，进入焙烧炉进行预分解焙烧，焙烧炉内的温度为950-1250℃，焙烧后的物料主要成分为γ-Al2O3，含有少量的α-Al2O3，物料与热气体从旋风预热器三的料气入口进入旋风预热器三进行料气分离，分离后的热气体依次进入旋风预热器二、文丘里干燥器和旋风预热器一将其热量二次利用，最后进入除尘***处理后达标排放。
旋风预热器三料气分离后的物料从回转窑的料入口进入回转窑进行高温煅烧，回转窑内的温度为1500-1850℃，高温煅烧后制出成品α-Al2O3，成品α-Al2O3出回转窑的温度为1000-1350℃，成品α-Al2O3经回转窑与冷却机之间的料流通道进入料气分离型冷却机内的料流通道进行冷却。
鼓风机将冷却空气从冷却机的气入口鼓入冷却机的气流通道，与料流通道内的成品α-Al2O3进行间接换热，成品α-Al2O3的温度冷却到80℃以下，经冷却机的料出口送入储库，冷却空气被加热到500-600℃，经冷却机与回转窑之间的气流通道进入回转窑，一部分作为二次风进入回转窑供窑内物料燃烧使用，另一部分作为三次风经管道进入焙烧炉内供天然气燃烧使用。
所述的氢氧化铝含矿化剂0.05-0.3％。
本发明的有益效果是：以氢氧化铝为原料，天然气为燃料，采用预分解工艺生产特种氧化铝α-Al2O3，晶型转化率≥95％，可以实现规模化生产，能耗低(950×4.18kj/kg)，质量稳定，便于实现生产控制自动。
本发明分为：喂料***，预热分解***，高温煅烧***，冷却换热***。输送装置、计量装置和喂料器组成喂料***；旋风预热器一、旋风预热器二、旋风预热器三、焙烧炉和文丘里干燥器组成预分解***；以超短回转窑作为α-Al2O3高温煅烧***，以料气分离型冷却机作为冷却***对出窑α-Al2O3进行冷却和热回收，产生的热风一部分作为二次风进入窑内供窑内燃料燃烧使用，一部分经三次风管进入分解炉内供燃料燃烧使用，使余热得到充分的回收利用，有效降低烧成热耗。
本发明简单新颖，使用设备少，占地面积小，操作简单，有利于降低生产成本，生产出的α-Al2O3质量高，生产效率高，操作过程简单方便，大大简化了操作流程，缩短了生产时间，有利于提升企业的经济效益。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是，总装结构示意图；
图2是，工艺流程图；
图1中：喂料***1，文丘里干燥器2，旋风预热器一3，旋风预热器二4，旋风预热器三5，焙烧炉6，天然气燃烧器7，窑用天燃气燃烧器8，回转窑9，冷却机10，除尘***11。
具体实施方式
下面结合实施例与具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
实施例1
氢氧化铝原料经喂料***1喂入文丘里干燥器2，氢氧化铝原料在文丘里干燥器2内干燥后进入旋风预热器一3内料气分离，分离出的气体经除尘***11处理后排放，分离出的氢氧化铝原料在旋风预热器二4内预热后进入焙烧炉6内分解焙烧，经旋风预热器三5料气分离后进入回转窑9进行高温煅烧，在冷却机10内与冷空气间接换热，换热后的高温气流二次利用，对冷却后的成品α-Al2O3储存。
实施例2
氢氧化铝原料进入喂料***1经计量装置计量后，由喂料装置连续喂入文丘里干燥器2；罗茨风机产生的高压空气为一次风，天燃气和一次风经窑用天燃气燃烧器8进入回转窑9，窑用天燃气燃烧器8将天燃气点燃，产生的热气体从回转窑9尾部烟室进入焙烧炉6；天然气从天然气燃烧器7进入焙烧炉6燃烧，产生的热气体与来自回转窑9尾部烟室的热气体混合后，经旋风预热器三5和旋风预热器二4，从文丘里干燥器2的气入口进入文丘里干燥器2，混合热气体对氢氧化铝原料进行干燥。
实施例3
干燥后的氢氧化铝随热气流经管道从文丘里干燥器2的料气出口进入旋风预热器一3进行料气分离，旋风预热器一3分离出的温度低于180℃的废气经管道进入除尘***11，经除尘***11处理后达标排放，除尘***11与废气分离后的物料进行回收。
实施例4
旋风预热器一3进行料气分离后的氢氧化铝经管道从旋风预热器二4的料气入口进入旋风预热器二4，与来自旋风预热器三5的热气体混合，使氢氧化铝预热至600-800℃。
实施例5
预热后温度为600-800℃的氢氧化铝，进入焙烧炉6进行预分解焙烧，焙烧炉6内的温度为950-1250℃，焙烧后的物料主要成分为γ-Al2O3，含有少量的α-Al2O3，物料与热气体从旋风预热器三5的料气入口进入旋风预热器三5进行料气分离，分离后的热气体依次进入旋风预热器二4、文丘里干燥器2和旋风预热器一3将其热量二次利用，最后进入除尘***11处理后达标排放。
实施例6
旋风预热器三5料气分离后的物料从回转窑9的料入口进入回转窑9进行高温煅烧，回转窑9内的温度为1500-1850℃，高温煅烧后制出成品α-Al2O3，成品α-Al2O3出回转窑的温度为1000-1350℃，成品α-Al2O3经回转窑9与冷却机10之间的料流通道进入料气分离型冷却机10内的料流通道进行冷却。
实施例7
鼓风机将冷却空气从冷却机10的气入口鼓入冷却机10的气流通道，与料流通道内的成品α-Al2O3进行间接换热，成品α-Al2O3的温度冷却到80℃以下，经冷却机10的料出口送入储库，冷却空气被加热到500-600℃，经冷却机10与回转窑9之间的气流通道进入回转窑9，一部分作为二次风进入回转窑9供窑内物料燃烧使用，另一部分作为三次风经管道进入焙烧炉6内供天然气燃烧使用。
实施例8
所述的氢氧化铝含矿化剂0.05-0.3％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的方案之内，所作的任何修改、等同替换、改进，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.以氢氧化铝为原料采用预分解工艺生产α-Al2O3的方法，其特征在于：氢氧化铝原料进入喂料***(1)经计量装置计量后，由喂料装置连续喂入文丘里干燥器(2)，所述的氢氧化铝原料含矿化剂0.05％-0.3％；罗茨风机产生的高压空气为一次风，天然气和一次风经窑用天然气燃烧器(8)进入回转窑(9)，窑用天然气燃烧器(8)将天然气点燃，产生的热气体从回转窑(9)尾部烟室进入焙烧炉(6)；天然气从天然气燃烧器(7)进入焙烧炉(6)燃烧，产生的热气体与来自回转窑(9)尾部烟室的热气体混合后，经旋风预热器三(5)和旋风预热器二(4)，从文丘里干燥器(2)的气入口进入文丘里干燥器(2)，混合热气体对氢氧化铝原料进行干燥；
干燥后的氢氧化铝随热气流经管道从文丘里干燥器(2)的料气出口进入旋风预热器一(3)进行料气分离，旋风预热器一(3)分离出的温度低于180℃的废气经管道进入除尘***(11)，经除尘***(11)处理后达标排放，除尘***(11)与废气分离后的物料进行回收；
旋风预热器一(3)进行料气分离后的氢氧化铝经管道从旋风预热器二(4)的料气入口进入旋风预热器二(4)，与来自旋风预热器三(5)的热气体混合，使氢氧化铝预热至600-800℃，进入焙烧炉(6)进行预分解焙烧，焙烧炉(6)内的温度为950-1250℃，焙烧后的物料主要成分为γ-Al2O3，含有少量的α-Al2O3，物料与热气体从旋风预热器三(5)的料气入口进入旋风预热器三(5)进行料气分离，分离后的热气体依次进入旋风预热器二(4)、文丘里干燥器(2)和旋风预热器一(3)将其热量二次利用，最后进入除尘***(11)处理后达标排放；
旋风预热器三(5)料气分离后的物料从回转窑(9)的料入口进入回转窑(9)进行高温煅烧，回转窑(9)内的温度为1500-1850℃，高温煅烧后制出成品α-Al2O3，成品α-Al2O3出回转窑的温度为1000-1350℃，成品α-Al2O3经回转窑(9)与冷却机(10)之间的料流通道进入料气分离型冷却机(10)内的料流通道进行冷却；
鼓风机将冷却空气从冷却机(10)的气入口鼓入冷却机(10)的气流通道，与料流通道内的成品α-Al2O3进行间接换热，成品α-Al2O3的温度冷却到80℃以下，经冷却机(10)的料出口送入储库，冷却空气被加热到500-600℃，经冷却机(10)与回转窑(9)之间的气流通道进入回转窑(9)，一部分作为二次风进入回转窑(9)供窑内物料燃烧使用，另一部分作为三次风经管道进入焙烧炉(6)内供天然气燃烧使用。
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