[实用新型]一种晶型转化节能装置及含此装置的氧化铝焙烧系统

说明书

本实用新型提供一种晶型转化节能装置，包括主箱体、落料管、压力平衡管、返料管和布风机构，效果是：结构精简，便于制作；便于控制物料在主箱体内停留适当的时间，确保物料完成晶型转化，使得产品达到优质冶金级氧化铝质量要求。本实用新型还提供一种氧化铝焙烧系统，包括主焙烧炉、旋风分离装置以及上述晶型转化节能装置，效果是：通过晶型转化节能装置和现有的氧化铝焙烧系统的结合，具有能降低焙烧主炉温度、降低燃料单耗或提高焙烧炉产能、降低焙烧炉初始氮氧化物浓度等特点；通过二次供风装置的设计，大大降低焙烧炉初始氮氧化物的排放量。

技术领域

本实用新型涉及有色冶金技术领域，特别地，涉及一种用于氧化铝气态悬浮焙烧系统中的晶型转化节能装置及含此装置的氧化铝焙烧系统。

背景技术

氧化铝的焙烧温度是影响氧化铝质量的主要因素。悬浮焙烧温度一般控制在1050℃-1150℃，在焙烧过程中，随着脱水和相变的进行，氧化铝的物理性质、化学性质及其形状、粒度和表面性状等均相应发生变化，在900-1000℃温度焙烧的氧化铝，安息角小，流动性好，同时由于α-Al₂O₃含量低，比表面积大，电解时在冰晶石熔体中的熔解速度快，对HF吸附能力强，当焙烧温度达到1200℃以上时，粒子形状剧烈变化，表面变得粗糙，α-Al₂O₃粒子间内聚力大，粘附性强，加之粒度小，因此安息角大，流动性不好，风动输送也较困难，在冰晶石中熔解速度和吸附HF的能力低。

降低焙烧温度可以降低燃料消耗，在燃料供应一定的情况下可以提高焙烧炉产能，达到节能降耗的目的。当焙烧温度高时，其煤气耗用量大，氧化铝灼碱低，与此同时，废气排放温度升高，热损失相对增高，由焙烧炉出来的氧化铝物料相对温度较高，带走的显热增加，这些均增加了能量消耗，并且不利于提高焙烧炉的产能。

燃料在燃烧过程中生成氮氧化物，其中NO约占95％。按NO_x生成的机理，燃烧生成的NO_x有三种类型，即热力型NO_x、燃料型NO_x和快速型NO_x。其中，热力型NO_x为空气中的N₂在高温下氧化而生成的NO_x；燃料型NO_x为燃料中的有机氮化合物在燃烧过程中热分解进而氧化生成的NO_x；快速型NO_x指燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团(CH)等反应而生成NO_x，其生成量较少，一般占NO_x总排放量的5％以下。热力型NO_x生成量主要与温度、氧浓度和高温区停留时间有关；燃料型NO_x生成量则主要与燃料含氮量、温度和过量空气系数有关。温度对热力型NO_x的生产影响十分明显，当温度低于1350℃时热力型NO_x生成极少，当温度高于1350℃反应逐渐明显，随着温度的升高热力型NO_x生成急剧升高。焙烧炉炉膛温度在1050℃-1150℃，燃烧所生成的NO_x主要是燃料型NO_x，热力型NO_x通常为NO_x总排放量的10％以下。焙烧炉的NO_x排放的控制主要以降低燃料型NO_x的生成为主。燃料NO_x的生成量与燃料含氮量有关，燃料中的含氮化合物在氧化性条件下生产NO_x，遇到还原性气氛如缺氧状态时，NO_x会还原成N₂，随着燃烧条件的改变，最初生产的NO_x有可能被破坏，因此，NO_x最终排放量取决于NO_x的生产反应和还原反应的综合结果。

因此，设计一种能够有效降低焙烧炉的温度、确保灼减合格且能降低氮氧化物初始排放浓度的氧化铝生产装置及方法具有重要意义。

实用新型内容