氧化铝焙烧生产工艺课件
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氧化铝教学PPT
第14章 铝酸盐炉料烧结过程的物理化学反应
Al2O3的反应：熟料烧结过程中炉料中的Al2O3在较高的温度下可以
与Na2CO3相互作用，生成铝酸钠Na2O·Al2O3。 A12O3+Na2CO3＝Na2O·A12O3+CO2↑
➢ 常温下反应向左进行 ➢ 温度在500~800℃开始反应，且反应速度较慢。 ➢ 随着温度升高，反应速度加快，温度高于1150℃时，烧结反应
第14章 铝酸盐炉料烧结过程的物理化学反应
TiO2的反应：TiO2在烧结过程中生成CaO·TiO2（钙钛矿),存在于熟
料和溶出渣中。因此配制炉料时，CaO的配入应同时满足SiO2和TiO0℃时：脱水过程。氧化铝和氧化铁水合物脱出结晶水； 高岭石（Al2O3·2SiO2·H2O）脱水后成为偏高岭石(Al2O3·2SiO2)。
金属：T烧结≈（0.3-0.4）T熔点 盐类： T烧结≈0.57T熔点 硅酸盐及有机物： T烧结≈（0.8-0.9）T熔点
第14章 铝酸盐炉料烧结过程的物理化学反应
生料浆：铝土矿，石灰，循环母液，硅渣
➢ 铝土矿：Al2O3·nH2O(氧化铝水合物），Fe2O3（赤铁矿等）， Al2O3·2SiO2·2H2O（高岭石），TiO2（锐钛矿等）
而行生料成原浆N硅调a酸2整O钙•和A(l成22CO分a3，O分•有S析i利O，2于)料和溶浆钛出在酸，此钙同调(C配aO•TiO2) 时合强格化。烧结过程。
第14章 铝酸盐炉料烧结过程的物理化学反应
熟料烧结
熟料烧结是将制成的合格的料浆经过高温烧 结成为熟料。熟料烧结在烧结法生产氧化铝中占 着非常重要的地位，目前氧化铝企业一般采用回 转窑进行熟料烧结。熟料烧结能耗占总能耗的三 分之一以上，孰料的质量直接影响氧化铝生产的 经济指标。
氧化铝粉焙烧工艺及设备
焙
焙
烧
烧
区
区
域
域
工
设
艺
备
焙烧区域的任务
1、把分解车间送来的料浆 经过平盘过滤，得到合格 的氢氧化铝； 2、把平盘过滤的氢氧化铝 经过高温焙烧，制成合格 的氧化铝送到氧化铝大仓; 3、把大仓内的氧化铝根据 需要，包装成吨袋送至堆 栈发运。
焙烧区域的工序
本区域包括三个工序， 分别为成品过滤（包 括焙烧循环水）、氢 氧化铝焙烧（包括天 然气调压站）、氧化 铝仓及堆栈（包括氧 化铝输送系统）。
艺
•生产上水：
指
•平时水温 •夏季水温
≤32℃ ≤37℃
标
•电力供应：
标
•正常电压波动范围 ±5%
准
来料指标标准：
平盘
焙烧炉
• 洗水温度
85-90℃
• 洗水用量 化铝
0.57t/t-氢氧
• ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ浆固含
600-800g/l
• 调整后反吹风压力 0.050.1Mpa
• 真空度0.06Mpa
入炉氢氧化铝滤饼：附水 含量≤8% • 附碱含量≤0.12%
除尘，收集的粉尘被送回焙烧系统第二级冷
却旋风筒（Cc102,Cc202），净化后的烟气(含 尘量低于50mg/m3)排入大气中。 燃烧器系统包括：启动燃烧器
T12(SHG101,SHG201)，主燃烧器 V19(CB101,CB201)，辅助燃烧器V08(PB101,201)， 文丘里干燥热发生器T11(VHG101,201)。
（Pc103,Pc203）进行气料分离；在一级旋风预 热器(Pc101,Pc201)分离后的烟气进入静电除尘 器。
经热分离器（Pc103,Pc203）分离后的氧化铝与二级 冷却旋风筒（Cc102,Cc202）来的预热空气混合并进 入一级冷却旋风筒（Cc101,Cc201）进行分离；经一 级冷却旋风筒（Cc101,Cc201）分离后的氧化铝与三 级冷却旋风筒（Cc103,Cc203）来的预热空气混合并 进入二级冷却旋风筒（Cc102,Cc202）进行分离；依 此类推，最终氧化铝经四级冷却旋风筒
焙
烧
烧
区
区
域
域
工
设
艺
备
焙烧区域的任务
1、把分解车间送来的料浆 经过平盘过滤，得到合格 的氢氧化铝； 2、把平盘过滤的氢氧化铝 经过高温焙烧，制成合格 的氧化铝送到氧化铝大仓; 3、把大仓内的氧化铝根据 需要，包装成吨袋送至堆 栈发运。
焙烧区域的工序
本区域包括三个工序， 分别为成品过滤（包 括焙烧循环水）、氢 氧化铝焙烧（包括天 然气调压站）、氧化 铝仓及堆栈（包括氧 化铝输送系统）。
艺
•生产上水：
指
•平时水温 •夏季水温
≤32℃ ≤37℃
标
•电力供应：
标
•正常电压波动范围 ±5%
准
来料指标标准：
平盘
焙烧炉
• 洗水温度
85-90℃
• 洗水用量 化铝
0.57t/t-氢氧
• ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ浆固含
600-800g/l
• 调整后反吹风压力 0.050.1Mpa
• 真空度0.06Mpa
入炉氢氧化铝滤饼：附水 含量≤8% • 附碱含量≤0.12%
除尘，收集的粉尘被送回焙烧系统第二级冷
却旋风筒（Cc102,Cc202），净化后的烟气(含 尘量低于50mg/m3)排入大气中。 燃烧器系统包括：启动燃烧器
T12(SHG101,SHG201)，主燃烧器 V19(CB101,CB201)，辅助燃烧器V08(PB101,201)， 文丘里干燥热发生器T11(VHG101,201)。
（Pc103,Pc203）进行气料分离；在一级旋风预 热器(Pc101,Pc201)分离后的烟气进入静电除尘 器。
经热分离器（Pc103,Pc203）分离后的氧化铝与二级 冷却旋风筒（Cc102,Cc202）来的预热空气混合并进 入一级冷却旋风筒（Cc101,Cc201）进行分离；经一 级冷却旋风筒（Cc101,Cc201）分离后的氧化铝与三 级冷却旋风筒（Cc103,Cc203）来的预热空气混合并 进入二级冷却旋风筒（Cc102,Cc202）进行分离；依 此类推，最终氧化铝经四级冷却旋风筒
氧化铝焙烧生产工艺
氧化铝焙烧生产工艺1. 简介氧化铝是一种重要的工业原料，广泛应用于陶瓷、耐火材料、电子材料等领域。
氧化铝的生产工艺中，焙烧是一个关键步骤。
焙烧过程中，通过控制温度和气氛，可以使氧化铝晶体结构发生变化，从而提高其物理化学性质。
本文将介绍氧化铝焙烧的生产工艺，包括焙烧设备、焙烧温度控制、气氛控制等方面的内容。
2. 焙烧设备氧化铝焙烧的设备主要包括焙烧炉和热风循环系统。
2.1 焙烧炉焙烧炉是氧化铝焙烧的关键设备，其主要功能是提供足够的热量，并控制焙烧过程中的温度。
焙烧炉通常采用间接加热方式，即通过燃烧器产生的热量，间接加热焙烧炉内的物料。
焙烧炉的结构一般包括炉体、燃烧器、温度控制系统等部分。
炉体通常采用耐高温材料制成，以保证焙烧过程中的高温环境不会对设备造成损坏。
燃烧器则负责燃烧燃料，产生热量。
温度控制系统则根据焙烧工艺要求，对炉内温度进行实时监测和控制。
2.2 热风循环系统热风循环系统是焙烧过程中的辅助设备，其主要功能是将炉内产生的热风重新循环利用，提高能源利用效率。
热风循环系统一般包括热风管道、风机和热风循环控制系统等部分。
热风管道将炉内产生的热风引导到需要加热的区域。
风机则负责将热风从炉外吸入，并通过管道循环到焙烧炉内。
热风循环控制系统可以根据焙烧工艺要求，调节热风的流量和温度，以达到最佳的焙烧效果。
3. 焙烧温度控制焙烧温度是影响氧化铝焙烧效果的重要参数。
在焙烧过程中，通过控制温度可以调控氧化铝晶体结构的形成和转化，从而影响其物理化学性质。
一般来说，氧化铝的焙烧温度通常在1000℃到1200℃之间。
具体的焙烧温度还需要根据原料的性质和所需的产品性能进行调整。
在焙烧过程中，温度的均匀性也是关键因素之一。
为了保证焙烧产物的质量一致性，需要在炉内设置合理的温度梯度，并通过温度控制系统对焙烧炉内的温度进行实时监测和控制。
4. 气氛控制焙烧过程中的气氛对氧化铝的性质也有重要影响。
不同的气氛可以改变氧化铝晶体结构的形成，进而影响其物理化学性质。
氧化铝焙烧生产工艺(PPT59页)
2#抓斗起重机
炉 炉 炉
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
工艺流程及知识点
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 ，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。
反吹风的目的
工艺流程及知识点
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。
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 平盘过滤机工作原理 工艺流程及知识点
1#二弱泵 SLZB80-445/18.5KW
2#二弱泵 SLZB80-445/18.5KW
DN150
1#一弱泵 SLZB80-445/18.5KW
2#一弱泵 SLZB80-445/18.5KW
DN150
DN150
DN150
1#强液泵 SLZB80-465/30KW
2#强液泵 SLZB80-465/30KW
生产指标控制
主要控制指标
母液浮游物高
其他
滤布有破损、 真空度高
洗水加入量：30m3/h 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
炉 炉 炉
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
工艺流程及知识点
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 ，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。
反吹风的目的
工艺流程及知识点
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。
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 平盘过滤机工作原理 工艺流程及知识点
1#二弱泵 SLZB80-445/18.5KW
2#二弱泵 SLZB80-445/18.5KW
DN150
1#一弱泵 SLZB80-445/18.5KW
2#一弱泵 SLZB80-445/18.5KW
DN150
DN150
DN150
1#强液泵 SLZB80-465/30KW
2#强液泵 SLZB80-465/30KW
生产指标控制
主要控制指标
母液浮游物高
其他
滤布有破损、 真空度高
洗水加入量：30m3/h 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
氧化铝焙烧生产工艺(1)
氧化铝焙烧生产工艺(1)
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。
氧化铝焙烧生产工艺(1)
主燃烧站V19
燃烧站
主燃烧系统，包括：12个 燃烧器、支管、连接软管等 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。
氧化铝焙烧生产工艺(1)
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 要，如果原料水分增高,需要 启动T11，提供额外的热量来 稳定A02T1，使之不低于 150℃。 A02温度要高于废 气的酸露点，以防止废气对 烟道、电收尘的酸腐蚀，操 作上要保持在150℃以上。
氧化铝焙烧生产工艺(1)
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 学性质符合电解要求的氧化铝。
氧化铝焙烧生产工艺(1)
焙烧的目的
电解用铝的要求
一、氧化铝的化学纯度
AO-1 AO-2 AO-3
Al2O3 98.6 98.5 98.4
SiO2 0.02 0.04 0.06
燃烧站
氧化铝焙烧生产工艺(1)
电收尘及返灰系统
电收尘P11 电收尘是使含尘气体通过高压直流电场，利用静电分离原理将气体净化。 由阴极线、阳极板、气流分布装置、清灰装置、外壳和供电设备组成。
氧化铝焙烧生产工艺(1)
电收尘P11
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。
氧化铝焙烧生产工艺(1)
主燃烧站V19
燃烧站
主燃烧系统，包括：12个 燃烧器、支管、连接软管等 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。
氧化铝焙烧生产工艺(1)
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 要，如果原料水分增高,需要 启动T11，提供额外的热量来 稳定A02T1，使之不低于 150℃。 A02温度要高于废 气的酸露点，以防止废气对 烟道、电收尘的酸腐蚀，操 作上要保持在150℃以上。
氧化铝焙烧生产工艺(1)
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 学性质符合电解要求的氧化铝。
氧化铝焙烧生产工艺(1)
焙烧的目的
电解用铝的要求
一、氧化铝的化学纯度
AO-1 AO-2 AO-3
Al2O3 98.6 98.5 98.4
SiO2 0.02 0.04 0.06
燃烧站
氧化铝焙烧生产工艺(1)
电收尘及返灰系统
电收尘P11 电收尘是使含尘气体通过高压直流电场，利用静电分离原理将气体净化。 由阴极线、阳极板、气流分布装置、清灰装置、外壳和供电设备组成。
氧化铝焙烧生产工艺(1)
电收尘P11
氧化铝生产工艺技术知识26页PPT
氧化铝生产工艺技术知识
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 — 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 — 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
氧化铝生产工艺讲义稿
一、氧化铝生产消耗指标分析与控制第一部分、氧化铝生产消耗指标盘存分析1、矿耗按照定义，矿耗的计算式可表示为矿耗= 矿石实际消耗量氧化铝实产量……（1.a）从上式可以看出，在不考虑计量误差的情况下，“矿石实际消耗量”为客观计量数据，不具有分析价值，因此“氧化铝实产量”才是影响矿耗的关键因素。
以1吨干矿石为分析基准，如忽略氧化铝的飞扬损失及其他机械损失，则1吨干矿的“氧化铝实产量”可以表示为：吨干矿“氧化铝实产量”= 吨干矿氧化铝溶出量- 吨干矿氧化铝附液损失量…（1.b）矿耗的计算式则可以转化为：矿耗=1吨干矿氧化铝溶出量 - 吨干矿氧化铝附液损失量…（1.c）按照上式，对影响矿耗的两项因素分别分析如下：1.1、吨干矿的氧化铝溶出量，计算式可以表达为：吨干矿AO溶出量= 吨干矿含AO质量×净溶出率…（1.d）从上式可以看出，影响吨干矿AO溶出量的因素分别为：矿石AO含量和净溶出率，因为是二者的乘积对吨干矿的AO溶出量产生影响，因此单独分析一项因素是不具有意义的。
1.2、吨干矿的氧化铝附液损失量，计算式可以表达为吨干矿的氧化铝附液损失量= 吨干矿赤泥附液量×赤泥附液AO浓度–吨干矿赤泥回水量×赤泥回水AO浓度…（1.e）上式中，吨干矿产赤泥量按照末次底流总量×固含/氧化铝实产量计算，不按照矿耗×赤泥率计算，具体原因参见下节（2.1）。
2、碱耗按照定义，碱耗的计算式可表示为碱耗= 液碱实际消耗量氧化铝实产量……（2.a）以1吨实产氧化铝为分析基准，如忽略液碱的“跑冒滴漏”等机械损失，则碱耗可以用下式表示：碱耗= 吨AO产赤泥带走的化合碱+ 吨AO的赤泥附液碱损失+ 吨AO中杂质含碱量…（2.b）按照上式，对影响碱耗的三项因素分别分析如下：2.1、吨AO产赤泥带走的化合碱，也就是化损，计算式可以表达为：吨AO产赤泥带走的化合碱= 吨AO产赤泥量×赤泥中Na2O含量×1.29 …（2.c）上式中，吨AO产赤泥量须按照末次底流固含平均×总流量/AO实产总量计算，不能按照矿石单耗×赤泥率计算，主要原因为：末次底流流量计量数据较入磨矿石计量数据更加稳定可靠；而且矿石取样代表性较差，导致赤泥率可参考性相对要差。
焙烧生产工艺(1)
焙烧生产工艺(1)
成品过滤工序
平盘过滤机工作原理 平盘过滤机结构组成 工艺流程及知识点
生产指标控制
焙烧生产工艺(1)
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℃以上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5.0%、附碱0.06%以下的AH滤 饼。
焙烧生产工艺(1)
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。
焙烧生产工艺(1)
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） 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
焙烧生产工艺(1)
2020/11/21
焙烧生产工艺(1)
焙烧车间简介
焙烧车间隶属于龙口东海氧化铝有限公司，是氧化铝生 产过程中的重要工序之一，也是氧化铝成品产出车间。
焙烧车间采用先进的生产工艺，主要设备从国外引进，技 术装备达到国际先进、国内领先的水平。包括从德国引进的 62m2平盘过滤机，以及采用丹麦史密斯公司技术制造的 1350t/d气态悬浮焙烧炉等。
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。
成品过滤工序
平盘过滤机工作原理 平盘过滤机结构组成 工艺流程及知识点
生产指标控制
焙烧生产工艺(1)
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℃以上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5.0%、附碱0.06%以下的AH滤 饼。
焙烧生产工艺(1)
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。
焙烧生产工艺(1)
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） 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
焙烧生产工艺(1)
2020/11/21
焙烧生产工艺(1)
焙烧车间简介
焙烧车间隶属于龙口东海氧化铝有限公司，是氧化铝生 产过程中的重要工序之一，也是氧化铝成品产出车间。
焙烧车间采用先进的生产工艺，主要设备从国外引进，技 术装备达到国际先进、国内领先的水平。包括从德国引进的 62m2平盘过滤机，以及采用丹麦史密斯公司技术制造的 1350t/d气态悬浮焙烧炉等。
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。
氧化铝生产工艺流程课件-PPT
铝酸钠溶液诱导期
铝酸钠溶液的诱导期即过饱和铝酸钠溶液自发 分解析出氢氧化铝的时间长短。诱导期即是 在开头一段时间内溶液不发生明显的分解， 在此期间溶液主要是发生内部变化—离子聚 合或晶核开始形成。
诱导期的长短取决于溶液的组成（浓度、αK杂 质和温度）等因素。αK和浓度高以及有机物 等存在时，诱导期长。添加晶种时也有诱导 期，但诱导期的延续时间比不添加种子时工业上几乎全部采用碱法生产氧化铝。
酸法生产氧化铝
酸法生产氧化铝就是用硫酸、盐酸、硝酸等无机酸处 理铝矿石，得到含铝盐溶液，然后用碱中和这些盐溶 液，使铝成氢氧化铝析出，焙烧氢氧化铝或各种铝盐 的水合物晶体，便得到氧化铝。
用酸法处理铝矿石时，存在于矿石中的铁、钛、钒、 铬等杂质与酸作用进入溶液中，这不但引起酸的消耗， 而且它们与铝盐分离比较困难。氧化硅绝大部分成为 不溶物进入残渣与铝盐分离，但有少量成为硅胶进入 溶液，所以铝盐溶液还需要脱硅，而且需要昂贵的耐 酸设备。
铝土矿中的硅是碱法处理铝土矿制取氧化 在于溶液中。
精制粗液的设备目前在工业生产上大都采用叶滤机。 如果转速太慢，将降低窑的产能。
铝过程中最有害的杂质，铝土矿的铝硅 (1) 铝同氧的反应，生成Al2O3即:
拜耳法生产氧化铝的基本原理
比是衡量铝土矿质量的主要指标之一。 阴极碳块中的温度在很大程度上受阴极钢棒传热的影响，它是槽底部的一个重要散热通道，欲减少其散热量，应该加强所在部位的保
温能力。 目前，氧化铝厂熟料湿磨溶出使用的球磨机得比较多的有格子球磨机、溢流型球磨机、圆锥球磨机。
铝硅比是指铝土矿中的氧化铝和二氧化硅 （3）因不易产生过磨现象，溶出后赤泥为黑绿色，细度均匀适中，改善了赤泥沉降性能，提高了沉降槽的产能，同时可降低溶出过程
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氢氧化铝小仓
给料系统
皮带秤
给料系统
螺旋给料机
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。
文丘里干燥器
预热及焙烧系统
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。
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。
水平圆盘
平盘结构组成
平盘驱动
平盘结构组成
布料系统
平盘结构组成
洗涤系统
卸料螺旋
平盘结构组成
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。
DN150 DN250
一期分解来AH料浆
二期分解来AH料浆
DN300
料 浆 槽
φ10*11m
1#料浆泵 614E-AH/75KW
DN200
2#料浆泵 614E-AH/75KW
成品过滤工艺流程图
DN200
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 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γAl2O3转变为α-Al2O3 γ-Al2O3 →α-Al2O3（12～15%）
1#真空泵 2BEC62/355KW
2#真空泵 2BEC62/355KW
污水泵100ZY
污 水 槽 φ3*3m
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
DN150 DN150
化清泵 3/4LRB43B/30KW
平盘过滤机 m2
蒸发来碱液
蒸发来蒸汽
化
清
槽
1#热水泵 KQW125/345/18.5KW
φ4*4m
热 水 槽 φ4*4m
2#热水泵 KQW125/345/18.5KW
管网来新水 蒸发来热水
DN150 DN150
DN600 DN150
＃皮带机
DN325 DN325 DN325 DN325
洗水量大、真空度低、 滤布透气性差（结硬、 反吹风、物料粘、粒度 细）
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 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
集中润滑系统
错气盘
平盘结构组成
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。
旋风筒
预热及焙烧系统
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 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。
旋风筒
预热及焙烧系统
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。
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 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。
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 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。
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。
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） 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
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 要，如果原料水分增高,需要 启动T11，提供额外的热量来 稳定A02T1，使之不低于 150℃。 A02温度要高于废 气的酸露点，以防止废气对 烟道、电收尘的酸腐蚀，操 作上要保持在150℃以上。
DN200
＃皮带机
空 气 储 罐 1m3
1#压缩机 2BEA-303A/160KW
2#压缩机 2BEA-303A/160KW
＃皮带机
＃皮带机
＃皮带机 ＃皮带机 ＃皮带机
＃皮带机
1#抓斗起重机
AH仓30*120*10.3
2#抓斗起重机
炉 炉 炉
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
DN150
1#一弱泵 SLZB80-445/18.5KW
2#一弱泵 SLZB80-445/18.5KW
DN150
DN150
DN150
1#强液泵 SLZB80-465/30KW
2#强液泵 SLZB80-465/30KW
DN150
1#母液泵 4-6LRB43KA/37KW
2#母液泵 4-6LRB43KA/37KW
工艺流程及知识点
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 ，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。
反吹风的目的
工艺流程及知识点
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。
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。
主燃烧站V19
燃烧站
主燃烧系统，包括：12个 燃烧器、支管、连接软管等 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。
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 平盘过滤机工作原理 工艺流程及知识点
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
DN200
DN150 DN150 DN150 DN150
气 液 分 离 器 φ2*4.357m
DN500