氧化铝焙烧生产工艺

电解用铝的要求
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。
焙烧的目的
电解用铝的要求
二、氧化铝的物理性质
α -Al2O3含量：反映了氧化铝的焙烧程度，含量 越高焙烧越充分。 α -Al2O3的含量增多使氧化铝的吸湿性降低， 但α -Al2O3在电解质中的溶解性能较α -Al2O3差。
温度下，它失去最后一个分子的结晶水，而成为γ -Al2O3。
2 Al(OH)3 →Al2O3·H2O +2H2O ↑ Al2O3·H2O → γ -Al2O3 +H2O ↑
晶型转变：γ -Al2O3在950℃开始晶型转变，逐渐由γ Al2O3转变为α -Al2O3 γ -Al2O3 →α -Al2O3（12～15%）
气 液 分 离 器 φ 2*4.357m
DN500
DN450
DN325
强 液 真 空 受 液 槽 φ 1.5*3.3m 母 液 真 空 受 液 槽 φ 1.8*3.9m
＃皮带机
AH仓30*120*10.3
二 弱 真 空 受 液 槽 φ 1.5*3.3m 一 弱 真 空 受 液 槽 φ 1.5*3.3m
焙烧车间生产任务
1. 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； 2. 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； 3. 将氧化铝产品通过包装或罐装后外运或贮存
到堆栈。
焙烧车间工序组成
成品过滤 氢氧化铝焙烧 氧化铝包装及堆栈
成品过滤工序
平盘过滤机结构组成
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。
一期分解来AH料浆
二期分解来AH料浆
DN300
污水泵100ZY
＃皮带机
技术指标 ① 滤饼含水率≤6％ ② 滤饼附碱≤0.06% ③ 母液浮游物≤5g/l ④ 全碱≥120g/l ⑤ 洗水加入量：0.3~0.5t-水/t-AH ⑥ 反吹风压力：0.05 MPa ⑦ 平盘真空度:0.03-0.05 MPa ⑧ 滤饼厚度：70～80mm ⑧ 残存滤饼厚度：10～13mm ⑨ 过滤机产能：55～145 t/h· 台
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 =Al2O3+3H2O ↑
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·H2O →Al(OH)3 + H2O↑
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
滤布透气性差（结硬、
反吹风、物料粘、粒度 细）
料粘、粒度细）
生产指标控制
指标控制 真空度低
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
生产指标控制
主要控制指标 母液浮游物高 其他
洗水加入量：30m3/h
DN200
2#抓斗起重机
＃皮带 机
空 气 储 罐 1m3
＃皮带机
二 弱 槽 φ 3*6.21m
DN150
1#二弱泵 SLZB80-445/18.5KW 2#二弱泵 SLZB80-445/18.5KW 强液去蒸发
DN150
DN150
一 弱 槽 φ 3*6.21m
1#一弱泵 SLZB80-445/18.5KW 2#一弱泵 SLZB80-445/18.5KW
，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。
生产指标控制
生产指标 •AH附水≤5.5％ •母液浮游物≤3g/l AH附碱≤0.06% 母液全碱≥130g/l
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
主炉
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。
预热及焙烧系统
主炉
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γ 氧化铝或γ －α 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。
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
给料系统
氢氧化铝小仓
皮带秤
给料系统
螺旋给料机
Βιβλιοθήκη Baidu
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。
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
平盘工作原理
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。
DN150
1#母液泵 4-6LRB43KA/37KW 2#母液泵 4-6LRB43KA/37KW
炉
DN150
母液去分解
DN150
＃皮带机
炉
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
学性质符合电解要求的氧化铝。
焙烧的目的
电解用铝的要求
一、氧化铝的化学纯度
Al2O3 AO-1 AO-2 AO-3 98.6 98.5 98.4 SiO2 0.02 0.04 0.06 Fe2O3 0.02 0.02 0.03 Na2O 0.5 0.6 0.7 灼减 1.0 1.0 1.0
焙烧的目的
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62M2, 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。
平盘结构组成
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
热 水 槽 φ 4*4m
管网来新水 蒸发来热水
2#热水泵 KQW125/345/18.5KW
平盘过滤机
DN150 DN150
m2
＃皮带机
1#真空泵 2BEC62/355KW
2#真空泵 2BEC62/355KW
污 水 槽 φ 3*3m
DN150 DN600
DN325
DN325
DN325
DN325
1#抓斗起重机
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。
燃烧站
主燃烧站V19
主燃烧系统，包括：12个 燃烧器、支管、连接软管等
滤布有破损、 真空度高 0.35t-水/t-AH 反吹风：0.05 MPa 滤饼厚度：70～80mm 残存滤饼：10～13mm
氢氧化铝焙烧工序
焙烧的目的 焙烧的原理 焙烧系统组成
工艺流程及知识点
生产指标控制
焙烧的目的
把氢氧化铝中的附着水、结晶水脱除，并完 成γ －Al2O3向α －Al2O3的转变，生成物理和化
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，α -Al2O3 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）
焙烧的目的
电解用铝的要求
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。
焙烧的目的
电解用铝的要求
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。
焙烧的目的
电解用铝的要求
二、氧化铝的物理性质
•洗水加入量：30m3/h
•真空度0.03～0.05 MPa •反吹风：0.05 MPa •滤饼厚度：70～80mm
0.4t-水/t-AH
•残存滤饼厚度：10～13mm
生产指标控制
指标控制
AH附水高 洗水量大、真空度低、
AH附碱高 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
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。
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 干燥燃烧站T11
DN150
DN150
DN200
强 液 槽 φ 3*6.21m
母 液 槽 φ 3.5*7.45m
1#压缩机 2BEA-303A/160KW
＃皮带机
炉
2#压缩机 2BEA-303A/160KW
DN150 DN150
1#强液泵 SLZB80-465/30KW 2#强液泵 SLZB80-465/30KW
＃皮带机
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。
焙烧的目的
电解用铝的要求
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-44μ m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。
预热及焙烧系统
文丘里干燥器
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。
预热及焙烧系统
旋风筒
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
DN250
成品过滤工艺流程图
料 浆 槽
φ 10*11m
DN200
2#料浆泵 614E-AH/75KW 1#料浆泵 614E-AH/75KW
蒸发来碱液
DN150
蒸发来蒸汽
DN200 DN150 DN150
化清泵 3/4LRB43B/30KW
化 清 槽 φ 4*4m
1#热水泵 KQW125/345/18.5KW
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
旋风筒
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。
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。
冷却系统
流化床冷却器
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。