[实用新型]一种高温煅烧α-氧化铝生产节能装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及非金属新材料的技术领域，具体为一种高温煅烧α-氧化铝生产节能装置，为在用氢氧化铝和工业氧化铝作原料进行高温煅烧α-氧化铝时，大大降低尾气温度和最大化回收产品冷却时的热能，实现节能减排。

背景技术

高温煅烧α-氧化铝作为一种新型材料和环保材料，用途越来越广泛，其价值也一路狂飙，受到各界人士好评和选择，其主要用途为陶瓷行业、耐火材料以及磨料行业，另外可加工人造宝石，还能用于航空、导弹、军事等领域。无论用于何种行业，其最终晶型转化为α-氧化铝时都必须进行高温煅烧。目前我国高温煅烧α-氧化铝生产方法主要有：

1）倒焰窑：该窑型属于间歇窑。将原料装入匣钵，入窑一次煅烧而成，受到窑型结构限制，温度一般不超过1400℃，由于窑内空间大，温度控制有较大难度，上、下、内、外有较大误差，因此质量不均匀。

2）、隧道窑：该窑型属于连续性窑。将原料装入匣钵，从窑头进入经充分煅烧，从窑尾卸除，该窑的烧成带设计技术较为成熟，断面温度小，温控效果好，煅烧温度可达1600℃，因而温度易于控制。缺点：能耗高，效率低，不易大型化。

3）中空回转窑：该窑型属于连续性窑。原料有窑尾进入，煅烧后从窑头卸除，进入冷却机冷却，冷却机的二次热风进入回转窑助燃，该窑温度易于控制，烧成带温度根据需要进行调节，基本可以满足不同烧成制度的生产要求，该窑型产能大，生产成本低，适用于生产批量较大的产品。缺点是能耗高，其尾气温度400℃以上，废热无法利用。

而且，煅烧后产品经过回转窑窑头冷却带时温度900℃左右，需要冷却至80℃以下进行包装，我国传统法采用单筒冷却机，由于避免冷却机内二次扬尘（物料扬尘随着二次风进入回转窑过烧影响产品质量），冷却机内不设扬料板，采用筒体外喷淋冷却水进行降温，60%左右热能被冷却水带走，造成能耗大增，因此开发节能新技术实现节能减排对我国非金属新材料行业发展有深远意义。

传统生产工艺流程说明(见附图1)：我国高温α-氧化铝生产较先进的就是中空回转窑煅烧法（比倒焰窑、遂道窑先进），其工艺流程是，原料氢氧化铝用行车送入提升机提至计量斗内，经计量螺旋进入回转窑窑尾，回转窑采用天然气或煤气做燃料在窑头燃烧，温度控制1400℃左右，物料在回转窑转动下，自窑尾向窑头高温区流动，以次完成温度升到110-120℃时脱去物理水，温度升到200-250℃时脱去两个结晶水变成一水软铝石，物料温度升到550℃左右时脱去第三个结晶水无水r-氧化铝，物料温度达到850℃以上开始由无水r-氧化铝转化α-氧化铝，温度达到1300℃以上转化率达到95%以上，进入单筒无扬料板冷却机20冷却，冷却机采用筒体外冷却水循环降温冷却，冷却至80℃的产品经输送机送入包装仓进行包装，检验出厂。出窑的约400℃左右的热烟气，经两级旋风除尘器除尘降温，进入布袋收尘器进一步净化收尘，然后经引风机排空。

其中倒焰窑和隧道窑煅烧后的a-氧化铝从1200C°左右冷却至80C°采用自然降温，效率低；中空回转窑煅烧高温a-氧化铝采用单筒冷却机或螺旋冷却输送机。采用单筒冷却机时，由于高温煅烧a-氧化铝为粉状物料（原晶粒度<5um）,为避免冷却机内二次扬尘（物料扬尘随着二次风进入回转窑过烧影响产品质量），冷却机内不设扬料板，而是通常采用筒体外喷淋冷却水进行降温，此时，60%左右热能被冷却水带走，造成能耗大增；而螺旋冷却输送机采用机体外U型槽水冷却和螺旋空心轴水冷却，物料的显热被冷却水带走，增加能耗。因此需要开发节能新冷却设备，以实现节能减排。

中国实用新型专利CN103712462A，公开了一种粉煤灰石灰石煅烧氧化铝自粉化熟料间接冷却设备，如附图14所示，包括冷却机主体2，其包括多个冷却模块，所述冷却模块中包括数根冷却管，冷却管在冷却模块中平行排列，多个冷却模块竖直方向平行排列，每个冷却模块的冷却管相应连通，连通后同行相邻的冷却管两端通过弯管连接，其中最下端的冷却模块的每一排冷却管的边缘的冷却管的下端与冷却机的汇总管连接，最上端的冷却模块与边缘的冷却管对角的冷却管上端与冷却机的汇总管连接，进风道5一端与冷却机主体2最下端冷却模块的各行的汇总管连接，另一端与鼓风机4连接，出风道一端与冷却机主体2最上端冷却模块的各行的汇总管连接，另一端与外界连通。