[发明专利]一种利用氢氧化铝制备α–氧化铝的装置及方法

说明书

一种利用氢氧化铝制备α–氧化铝的装置及方法，装置的两级悬浮预热器Ⅱ、回转窑、三级悬浮冷却器及鼓风机串联；悬浮预热器Ⅰ与烟气净化系统连通，窑尾罩上方设有窑尾燃烧器；方法为：(1)启动引风机、鼓风机、窑头燃烧器和窑尾燃烧器；(2)向窑头燃烧器和窑尾燃烧器通入燃料；(3)二次空气进入窑头罩；(4)高温气体进入进料管道；(5)向悬浮预热器Ⅰ通入氢氧化铝原料；(6)氢氧化铝原料进入热气管道换热；(7)氢氧化铝原料进入回转窑形成一次脱水物料；(8)一次脱水物料完成二次脱水生成α–氧化铝；(9)α–氧化铝进入窑头罩，经逐级换热从悬浮冷却器Ⅲ排出。本发明的方法大幅提高了回转窑的单位容积产能，减少了产品的电能消耗，降低了生产成本。

技术领域

本发明属于氧化铝制备技术领域，特别涉及一种利用氢氧化铝制备α–氧化铝的装置及方法。

背景技术

α–氧化铝因其具有良好的烧结性能，被广泛地应用于耐火材料、陶瓷和磨料磨具等行业；尤其是近几年来，随着高科技产业的迅猛发展，α–氧化铝的应用领域也得到了迅速拓展。

现有的α–氧化铝生产技术，绝大多数的产能是用隧道窑或梭式窑烧结而成，这两种窑型均以氧化铝为原料，因此，氢氧化铝需在其它窑炉中煅烧为氧化铝，冷却后再进入隧道窑或梭式窑烧结成α–氧化铝，即为二步煅烧工艺，其产能低、能耗高是致命缺点；进今年来，也有技术人员研究了用回转窑或改良后的回转窑烧结α–氧化铝，取得了一定的效果。

申请号为201510261821.5的发明公开的“一种高温煅烧α–氧化铝生产节能装置及新方法”，提及利用带有2～4级窑尾旋风预热器及带有一段冷却和二段冷却的冷却筒的中空长窑生产α–氧化铝，其中的冷却筒为机械回转式间接换热器，结构复杂，换热效果差，回转窑为长径比(L/D)≥18.75的中空长窑，其投资高、占地面积大，其旋风预热器组，虽然提及到了可以采用2～4级，但是要采用3级或3级以上时，利用窑尾废气热焓回收的热量低于克服预热器级数增加的电耗，实用性不强，其他部分的实用性有很多需要改进的部分；申请号为201821296495.7的发明公开“一种氧化铝联合焙烧系统”，提及利用“一级预热+回转窑+单筒冷却机”焙烧α–氧化铝的装置，窑尾废气、单筒冷却机内热物料热量不能充分利用，单筒冷却机冷却粉状物料时需要庞大的收尘设施，窑尾含尘气体进入γ-氧化铝焙烧系统中的文丘里干燥器，不仅可能会打破γ-氧化铝焙烧系统平衡，使得系统不能正常运行，可能还会使焙烧的γ-氧化铝中增加α–氧化铝的含量，影响γ-氧化铝的质量。

发明内容

为了解决α–氧化铝制备技术存在的上述不足，本发明提供一种利用氢氧化铝制备α–氧化铝的装置及方法，直接以氢氧化铝为原料，采用分级悬浮预热和回转窑转化组合的方式制备α–氧化铝，缩短生产时间，降低生产能耗并提高生产效率，同时提高产品质量，并使热能合理利用。

本发明的利用氢氧化铝制备α–氧化铝的装置包括悬浮预热器Ⅰ、悬浮预热器Ⅱ、回转窑、悬浮冷却器Ⅰ、悬浮冷却器Ⅱ和悬浮冷却器Ⅲ；所述的悬浮预热器Ⅰ、悬浮预热器Ⅱ、悬浮冷却器Ⅰ、悬浮冷却器Ⅱ和悬浮冷却器Ⅲ均为旋风分离器；回转窑的窑头罩内装配有窑头燃烧器，并设有进气口、出料口和出气口；窑头罩的出气口通过管道与窑尾燃烧器的进气口连通，窑尾燃烧器的出气口与悬浮预热器Ⅱ的进料口通过热气管道连通；窑尾罩上设有进料口和出气口，窑尾罩的出气口与热气管道连通；窑头罩的出料口与悬浮冷却器Ⅰ的进料口通过一次换热管道连通，悬浮冷却器Ⅰ的出料口与悬浮冷却器Ⅱ的进料口通过二次换热管道连通，悬浮冷却器Ⅱ的出料口与悬浮冷却器Ⅲ的进料口通过三次换热管道连通；鼓风机的出口与三次换热管道连通，悬浮冷却器Ⅲ的出气口通过二次换热管道与悬浮冷却器Ⅱ的进气口连通，悬浮冷却器Ⅱ的出气口通过一次换热管道与悬浮冷却器Ⅰ的进气口连通，悬浮冷却器Ⅰ的出气口与窑头罩的进气口连通；悬浮预热器Ⅰ的进料口与进料管道连通，悬浮预热器Ⅰ的出料口与热气管道连通，悬浮预热器Ⅱ的出料口与窑尾罩的进料口连通，悬浮预热器Ⅱ的出气口与进料管道连通；悬浮预热器Ⅰ的出气口与烟气净化系统的进料口连通，烟气净化系统的出料口与进料管道连通；烟气净化系统由除尘器和脱硝反应器串联组成，烟气净化系统的出气口通过管道与引风机连通。