回转窑测算

Ф1.6×25.2米直筒型回转窑焙烧α —氧化铝

本产品是对大生产氢氧化铝进行高温焙烧，生产的α-Al2O3，外观呈白色微粉，粒度均匀，易于分散，化学性能稳定，高温收缩性能适中，具有良好的烧结性能。

一、α-Al2O3主要用途:

本产品是生产耐热、耐磨、耐腐产品的基本原料，如高铝耐火材料，高强陶瓷制品，汽车火花塞，高级研磨材料，应用于电子陶瓷、特种陶瓷、结构陶瓷，特种耐火材料行业。

二、生产地点：（Ф1.6×25.2回转窑）生产线

三、计划产量：年产量2.6万吨

四、市场价格：4000～6000元/吨，产品粒度越细价格越高。

五、生产方法：安装并改造现有的“Ф1.6×25.2米回转窑”系统，用回转窑焙烧烧结法氢氧化铝(添加助剂、增白剂等)，生产α—Al2O3产品，并进行研磨加工销售。

七、改造安装内容简述：

（1）、较大改动窑后系统，将原设计的二级旋风除尘改为四级旋风（Ф1.8m）除尘，提高窑后换热能力，直接焙烧大生产（碳分料优先）氢氧化铝，费用约50万元，示意图如下图：

（2）、改燃料重油（原设计）为煤气分厂煤气。小时用煤气量为4000m3/h(煤气热值取5.27mJ/m3)。架设煤气管道需资金约50万元，添置煤气燃烧器25万元，合计75万元。

（3）、增加一台喂料用的“螺旋喂料机”（喂料量6吨/h）需资金约20万元。

（4）、新建150 m3氢氧化铝储仓约需资金20万元。（5）、对现场现有的设施进行恢复，需资金约400万元。（6）、增加对窑的自动控制需资金约186.8万元。

（7）、在该窑东空地建研磨厂房，增加6台球磨机，用于研磨加工α—Al2O3产品，费用120万元，粉料包装机组1台16万元，厂房投资30万元，合计166万元。

（8）、合计供需资金约950万元。（非专业人员测算）

八、相关测算

1、煤气燃烧计算

1m3煤气完全燃烧空气量＝(3.25＋2×25＋28.5－0.6)×4.762÷100=3.86 m3空气/ m3煤气（实际用空气量为4.6 m3湿空气）

2、燃烧产物烟气计算

总烟气量＝(6.5+57+3×25+2.9+5+3)÷100+0.79×3.86=4.54 m3烟气/ m3煤气

二氧化碳体积含量＝(0.065+0.25+0.029)÷4.54=7.6%

水汽体积含量=

8、经济效益测算：按吨产品增值500元计算，年内收回投资。

说明：以上的五个特种产品开发方案，虽然立足于分公司的实际，但因时间仓促，仅提出了一个大框架性建议，还需要做大量具体性工作，并由生产技术和销售部门人员经过具体考察了解、财务核算后方能确定，仅供领导参考。

第一方案：原则上不做大的改动，仅在窑后立烟道拟建文丘里干燥器，利用废气中的热干燥氢氧化铝从而降低出窑废气温度。示意图如下：

注：工艺上改动如下：

1、改现有立烟道为下图所示，带文丘里干燥器的图形管路

2、利用现有的两个旋风筒并联做Ⅱ级旋风，在其前加设Ⅰ级旋风分离器，各级旋风净化能力为30000立方/小时。

3、排风机压力要求提高。

4、窑头下料口应扩大。

系统的总阻力损失为3400帕，即350mm水柱

一、窑的产能估算

（一）、目前设计的主要参数：

1、回转窑的规格Ф1.6×25.2

2、圆筒冷却机规格Ф1.2×12

3、燃料重油

4、原料本厂氢氧化铝

（二）、由经验暂设定如下参数：

1、重油的低位发热量9700kcal/kg

2、吨产品油耗为140kg/t-ao

3、划定窑的各带长：冷却带3m，内衬200mm；焙烧带8m，内衬厚200mm；预热带10000×100；烘干带4200×50；

4、生产操作生产操作中过剩空气量20％

5、出窑废气温度为600～700℃

（由此可知：窑的有效内径1.33m，内表面积103.1m2，窑的有效容积35.3m3）（三）、产能计算

1、按单位面积的产能计算（单位容积计算类同）

有经验类比知：氧化铝焙烧窑单位面积产能为33～40kg／m2h，而小型回转窑在高转速的情况下，还要大大超出上值，现以40kg／m2h计算：

G＝40×103.1÷1000＝4.1t／h

2、由窑的容积热力强度计算窑的产能G：

由资料知：回转窑焙烧带确定后，其容积热力强度接近于常数3.2×105kcal ／m2h ，而燃烧带的长度取决于燃烧带的气流速度及产量增大，具有较大的伸缩性。现仅以前面设定的数值保守计算如下：（吨产品热耗为136万大卡）G＝〔3.2×105 (1.6－2×0.2)2÷4×3.14×(3+8)÷(9700×140)=2.93 t／h

综合以上两种计算方法知：窑的产能为3～4 t／h，而且由各试验厂家的试验知，产能还可以提高，同时我们又在窑后强化了物料烘干设施。目前对窑的产能确定为3.5吨／小时。

二、焙烧窑工艺计算

（一）、原始数据（由经验粗估）

1、每公斤重油完全燃烧所需理论空气量为11标立方米

2、每公斤重油完全燃烧产生烟气量为14.3标立方米

3、生产吨氧化铝需1.7吨氢氧化铝（附水10％，温度35℃）

4、窑尾烟气温度650℃

5、窑的过剩空气系数为1.2

6、假定窑后系统热交换可烘干全部物料的附水，并脱除15％的结晶水。

7、窑尾立烟道中的文丘里小内径为700mm，窑尾罩漏风系数为1.03，文丘

里上部烟气温度降为300℃，文丘里上部立烟道内径按900mm设定（外径1m）

8、窑后收尘系统设两级旋风除尘器，Ⅰ级除尘效率为85％，Ⅱ级除尘效率为80％（两级净化能力要求达到两组）

（二）、具体计算

1、燃烧共需空气量＝11×3.5×140×1.2＝6500标立方米∕小时

2、燃烧产生烟气量＝140×3.5×14.3＝7020标立方米∕小时

3、其中烟气成份：

干：二氧化碳12.7％，氧气3.6％，氮气83.7％，

湿：二氧化碳11％，氧气3.2％，氮气74％，水气11.8％

各成份的量：二氧化碳770标立方米∕小时，氧气225标立方米∕小时，氮气5200标立方米∕小时，水气825标立方米∕小时

3、入窑的氢氧化铝量（湿）＝1.7×3.5＝6吨∕小时

其中干氢氧化铝：5.4吨∕小时（不含酌减1.87吨，附水0.6吨），则窑后（文丘里后系统）系统共脱水0.886吨∕小时，窑内脱水1.59吨∕小时，出窑蒸发水汽量为＝（1.59×1000）÷0.804＝2000标立方米∕小时

4、出窑的废气总量＝7020＋2000＝9020标立方米∕小时

工况下体积＝9020×（650＋273）×101.3÷273÷97＝31850立方米∕小时