阅读说明：本技术 一种氧化铝熟料干法煅烧系统及其工作原理 (Alumina clinker dry calcining system and working principle thereof ) 是由 康宇 李安平 武艳文 于 2020-09-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种氧化铝熟料干法煅烧系统及其工作原理,包括预热器、回转窑和篦式冷却机；还包括压滤机、烘干粉碎装置、第一选粉系统、粉磨装置和第二选粉系统；压滤机的出料口与烘干粉碎装置的进料口相连,烘干粉碎装置的出料口与第一选粉系统的进料口相连,第一选粉系统的出料口与预热器的进料口相连,粉磨装置的出料口与第二选粉系统的进料口相连,第二选粉系统的出料口与第一选粉系统的进料口相连；本发明借助压滤机和烘干粉碎装置将赤泥中的水分除去并制成赤泥干粉,同时借助粉磨装置将赤泥干粉、石灰石和铝矾土的配料干粉以及碱均匀混合,然后再经预热器后喂入到回转窑中煅烧,进而大幅降低煅烧过程中所需的热耗,从而大幅降低了生产成本。(The invention relates to an alumina clinker dry calcining system and a working principle thereof, comprising a preheater, a rotary kiln and a grate cooler; the device also comprises a filter press, a drying and crushing device, a first powder selecting system, a grinding device and a second powder selecting system; the discharge port of the filter press is connected with the feed port of the drying and crushing device, the discharge port of the drying and crushing device is connected with the feed port of the first powder selecting system, the discharge port of the first powder selecting system is connected with the feed port of the preheater, the discharge port of the grinding device is connected with the feed port of the second powder selecting system, and the discharge port of the second powder selecting system is connected with the feed port of the first powder selecting system; according to the invention, the water in the red mud is removed by virtue of the filter press and the drying and crushing device to prepare the red mud dry powder, and meanwhile, the red mud dry powder, the limestone and bauxite blending dry powder and the alkali are uniformly mixed by virtue of the grinding device, and then are fed into the rotary kiln for calcination after passing through the preheater, so that the heat consumption required in the calcination process is greatly reduced, and the production cost is greatly reduced.)

一种氧化铝熟料干法煅烧系统及其工作原理

技术领域

本发明涉及一种氧化铝熟料干法煅烧系统及其工作原理。

背景技术

氧化铝制备目前以拜耳法工艺为主要制备工艺，拜耳法制备工艺流程简单、生产成本低，但对铝土矿要求较高，适合铝硅比较高的铝土矿来制备氧化铝；随着铝业的发展和铝土矿的消耗，氧化铝所需的优质铝土矿越来越少，国内氧化铝生产企业不得不从国外高价采购高铝硅比铝土矿，使得生产成本增高；况且国外优质铝土矿资源也在逐步减少，不得不考虑采用铝硅比低的铝土矿制备氧化铝，而烧结法是利用铝硅比低的铝土矿制备氧化铝熟料的较为合理的方法。

拜耳法制备氧化铝工艺中，铝土矿的溶出会形成高水份赤泥，赤泥中仍含有一定量氧化铝与碱含量，可作为原料进行循环利用来生产氧化铝熟料。

现有的氧化铝熟料煅烧系统是将赤泥采用湿磨的方式制成生料浆后直接喂入回转窑进行湿法煅烧，由于赤泥中水份较高，进而导致系统在熟料煅烧的过程中消耗的热耗较高，从而使得生产成本较高，此外也同时导致系统故障率较高，有待于进一步改进。

发明内容

针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种能将赤泥中的水分除去，进而大幅降低煅烧过程中所需的热耗，从而大幅降低了生产成本的氧化铝熟料干法煅烧系统及其工作原理。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种氧化铝熟料干法煅烧系统，包括预热器、回转窑和篦式冷却机；预热器的出料口与回转窑的进料口相连，回转窑的出料口与篦式冷却机的进料口相连，其特征在于：还包括压滤机、烘干粉碎装置、第一选粉系统、粉磨装置和第二选粉系统；所述压滤机的出料口与烘干粉碎装置的进料口相连，所述烘干粉碎装置的出料口与第一选粉系统的进料口相连，所述第一选粉系统的出料口与预热器的进料口相连，所述粉磨装置的出料口与第二选粉系统的进料口相连，所述第二选粉系统的出料口与第一选粉系统的进料口相连；所述篦式冷却机的高温区出风口与回转窑的进风口相连，所述篦式冷却机的低温区出风口与第二选粉系统的进风口相连；所述回转窑的出风口与预热器的进风口相连，所述预热器的出风口与烘干粉碎装置的进风口相连。

优选地，还包括热风炉，所述热风炉设于篦式冷却机和烘干粉碎装置之间，所述篦式冷却机的中温区出风口与热风炉的进风口相连，所述热风炉的出风口与烘干粉碎装置的进风口相连。

优选地，还包括混料装置，所述混料装置设于第一选粉系统和预热器之间，所述混料装置的出料口与预热器的进料口相连，所述第一选粉系统和第二选粉系统的出料口均与混料装置的进料口相连。

一种氧化铝熟料干法煅烧系统的工作原理，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将赤泥经预脱水后喂入压滤机以进行压滤以降低水份，然后送入烘干粉碎装置以制成粉体并喂入第一选粉系统中以分选出符合细度要求的赤泥干粉。

(2)将石灰石、铝矾土喂入粉磨装置以制成粉体并喂入第二选粉系统以分选出符合细度要求的配料干粉，然后喂入第一选粉系统中；篦式冷却机中的低温废气通入到第二选粉系统中以用于石灰石、铝矾土的烘干。

(3)将粉状碱喂入到第一选粉系统中以与赤泥干粉和配料干粉混合形成生料粉并喂入预热器以进行预热，再喂入回转窑以进行煅烧，煅烧后生成的熟料送入篦式冷却机进行冷却，并在冷却后送入熟料库储存；篦式冷却机中的高温废气回到回转窑中以用于加热生料粉。

(4)篦式冷却机中的中温废气、回转窑和预热器中产生的废气均通入到烘干粉碎装置中以用于赤泥的烘干，同时根据赤泥水份与台时喂料量，确定从预热器输出的废气热量是否满足赤泥烘干需求，若废气不够赤泥烘干，可采用减少预热器换热级数来提高废气温度，以满足赤泥烘干需求。

(5)若需要将赤泥干粉、配料干粉和粉状碱充分混合时，则可以将上述物质均先喂入到混料装置中以形成均匀混合的生料粉，然后再喂入到预热器中。

(6)若赤泥压滤后水份偏高，则可以开启热风炉，使篦式冷却机中产生的中温废气进入热风炉，为燃料燃烧提供含氧热空气，在热风炉里完成燃料燃烧、形成热烟气进入烘干粉碎装置以对赤泥进行烘干；当回转窑停止运行时，热风炉由空气提供氧气并完成燃料燃烧，生成的高温烟气也可以独立的对赤泥进行烘干。

(7)若碱为块状碱时，可将块状碱与石灰石和铝矾土一起喂入粉磨装置。

(8)若熟料中的硫酸盐含量较高时，可在铝矾土、石灰石中配入部分煤，进而在粉磨装置后生成混合有煤粉的配料粉体，当煤粉进入到回转窑内参与煅烧时，会在窑内产生还原气氛，进而降低硫酸盐的生成，从而降低碱耗并提高后期氧化铝熟料溶出率。

优选地，所述步骤(1)中的赤泥粉体的水份≤3％。

优选地，所述步骤(2)中的配料粉体的水份≤1％。

优选地，所述步骤(2)中的篦式冷却机中的低温废气除满足石灰石、铝矾土的烘干外还有剩余时，还可送入煤磨系统以对煤粉进行烘干。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明借助压滤机和烘干粉碎装置将赤泥中的水分除去并制成赤泥干粉，同时借助粉磨装置将赤泥干粉、石灰石和铝矾土的配料干粉以及碱均匀混合，然后再经预热器后喂入到回转窑中煅烧，进而大幅降低煅烧过程中所需的热耗，从而大幅降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明的结构原理图；

图2为本发明的篦式冷却机与第二选粉系统的连接原理图；

图3为本发明的混料装置的连接原理图；

图4为本发明的碱为块状碱时的工作原理图。

具体实施方式

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。

如图1～4所示，一种氧化铝熟料干法煅烧系统，包括预热器、回转窑和篦式冷却机；预热器的出料口与回转窑的进料口相连，回转窑的出料口与篦式冷却机的进料口相连；生料在烘干、制成粉体、均化后喂入预热器中完成干生料的预热与部分结晶水的脱除，并使温度预热至200℃以上，然后喂入回转窑进行煅烧以生成熟料，煅烧后的熟料进入篦式冷却机冷却，生料溶后的主要产物为赤泥，上述原理为现有技术，而本发明的特征在于；还包括压滤机、烘干粉碎装置、第一选粉系统、粉磨装置和第二选粉系统；压滤机的出料口与烘干粉碎装置的进料口相连，烘干粉碎装置的出料口与第一选粉系统的进料口相连，第一选粉系统的出料口与预热器的进料口相连，粉磨装置的出料口与第二选粉系统的进料口相连，第二选粉系统的出料口与第一选粉系统的进料口相连；篦式冷却机的高温区出风口与回转窑的进风口相连，篦式冷却机的低温区出风口与第二选粉系统的进风口相连；回转窑的出风口与预热器的进风口相连，预热器的出风口与烘干粉碎装置的进风口相连。

一种氧化铝熟料干法煅烧系统，还包括热风炉，热风炉设于篦式冷却机和烘干粉碎装置之间，篦式冷却机的中温区出风口与热风炉的进风口相连，热风炉的出风口与烘干粉碎装置的进风口相连。

一种氧化铝熟料干法煅烧系统，还包括混料装置，混料装置设于第一选粉系统和预热器之间，混料装置的出料口与预热器的进料口相连，第一选粉系统和第二选粉系统的出料口均与混料装置的进料口相连。

一种氧化铝熟料干法煅烧系统的工作原理，包括以下步骤：

(1)将赤泥经预脱水后喂入压滤机以进行压滤以降低水份，然后送入烘干粉碎装置以制成水份≤3％的粉体，最后喂入第一选粉系统中以分选出符合细度要求的赤泥干粉。

(2)将石灰石、铝矾土喂入粉磨装置以制成水份≤1％的粉体并喂入第二选粉系统以分选出符合细度要求的配料干粉，然后喂入第一选粉系统中；篦式冷却机中的低温废气通入到第二选粉系统中以用于石灰石、铝矾土的烘干。

(3)将粉状碱喂入到第一选粉系统中以与赤泥干粉和配料干粉混合形成生料粉并喂入预热器以进行预热，再喂入回转窑以进行煅烧，煅烧后生成的熟料送入篦式冷却机进行冷却，并在冷却后送入熟料库储存；篦式冷却机中的高温废气回到回转窑中以用于加热生料粉。

(4)篦式冷却机中的中温废气、回转窑和预热器中产生的废气均通入到烘干粉碎装置中以用于赤泥的烘干，同时根据赤泥水份与台时喂料量，确定从预热器输出的废气热量是否满足赤泥烘干需求，若废气不够赤泥烘干，可采用减少预热器换热级数来提高废气温度，以满足赤泥烘干需求；当石灰石、铝矾土水份不高，篦式冷却机中的低温废气除满足石灰石、铝矾土的烘干外还有剩余时，还可以将部分低温废气送入煤磨系统以对煤粉进行烘干，进而为回转窑提供水分较少的燃料，从而提高回转窑的升温速度。

(5)若需要将赤泥干粉、配料干粉和粉状碱充分混合时，则可以将上述物质均先喂入到混料装置中以形成均匀混合的生料粉，然后再喂入到预热器中。

(6)若赤泥压滤后水份偏高，则可以开启热风炉，使篦式冷却机中产生的中温废气进入热风炉，为燃料燃烧提供含氧热空气，在热风炉里完成燃料燃烧、形成热烟气进入烘干粉碎装置以对赤泥进行烘干；当回转窑停止运行时，热风炉由空气提供氧气并完成燃料燃烧，生成的高温烟气也可以独立的对赤泥进行烘干。

(7)若碱为块状碱时，可将块状碱与石灰石和铝矾土一起喂入粉磨装置。

(8)若熟料中的硫酸盐含量较高时，可在铝矾土、石灰石中配入部分煤(如难以燃烧的无烟煤)，进而在粉磨装置后生成混合有煤粉的配料粉体，当煤粉进入到回转窑内参与煅烧时，会在窑内产生还原气氛，进而降低硫酸盐的生成，从而降低碱耗并提高后期氧化铝熟料溶出率。

本发明借助压滤机和烘干粉碎装置将赤泥中的水分除去并制成赤泥干粉，同时借助粉磨装置将赤泥干粉、石灰石和铝矾土的配料干粉以及碱均匀混合，然后再经预热器后喂入到回转窑中煅烧，进而大幅降低煅烧过程中所需的热耗，从而大幅降低了生产成本。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。