[发明专利]一种低耗能高产量球形铝粉生产系统及方法

说明书

本发明公开了一种低耗能高产量球形铝粉生产系统及方法，系统包括制氮模块，所述制氮模块利用变压吸附技术将空气分离得到氮气；雾化模块，所述雾化模块利用加压氮气将送入其中的铝液雾化制成铝粉，分级接料模块，所述分级接料模块连接于雾化模块的铝粉出口，分级接料模块根据铝粉粒度由粗到细逐级分离并收集铝粉；氮气循环模块，所述氮气循环模块同时连接于制氮模块、雾化模块和分级接料模块，用于将制氮模块得到的氮气加压输送至雾化模块作为雾化气源，同时为分级接料模块提供流体动力，基于该生产系统可建成全国乃至全世界最大的微细球形铝粉生产线，而4条线定额年产5万吨，单线具备每小时产粉2000kg能力，单线最高年产1.5万吨以上。

技术领域

本发明涉及铝粉生产技术领域，具体涉及一种低耗能高产量球形铝粉生产系统及方法。

背景技术

铝粉最初采用捣冲法进行生产，将铝碎屑加工成细小的片状铝粉，此后发明了球磨法生产片状铝粉，生产效率和安全性大大提高。20世纪初期，由于武器弹药的大量使用，球形铝粉需求量迅速增长，促进了铝粉功能材料生产工艺的不断改进。近些年，雾化铝粉生产工艺的出现，不仅有效满足了市场对铝粉功能材料的需求，同时为球磨法生产铝颜料提供了优质的原材料。

然而，现有球形铝粉生产系统由于其生产时铝粉分级颗粒控制不严格、雾化所使用氮气回收及循环利用效率低等因素，导致系统整体产能小、能耗高。这点从目前行业内的生产数据也可得出：截止到2019年底，国内球形铝粉生产企业，在经营的有13家，共31条生产线，年产能仅14万吨，国内大多数企业单线产能仅为2000～4000吨/年；而熔化每吨铝锭需耗柴油120～150L，生产每吨铝粉耗电高达1200～1400度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低耗能高产量球形铝粉生产系统及方法，其解决了现有球形铝粉生产线存在的产能小、能耗高问题。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种低耗能高产量球形铝粉生产系统，所述系统包括：

制氮模块，所述制氮模块利用变压吸附技术将空气分离得到氮气；

雾化模块，所述雾化模块利用加压氮气将送入其中的铝液雾化制成铝粉；

分级接料模块，所述分级接料模块连接于雾化模块的铝粉出口，分级接料模块根据铝粉粒度由粗到细逐级分离并收集铝粉；

氮气循环模块，所述氮气循环模块同时连接于制氮模块、雾化模块和分级接料模块，用于将制氮模块得到的氮气加压输送至雾化模块作为雾化气源，同时为分级接料模块提供流体动力。

进一步改进在于，所述制氮模块包括通过管道依次连接的空压机、冷干机、净化器和分离制氮主机。

进一步改进在于，所述雾化模块包括通过管道依次连接的熔炼炉、铝水保温炉、雾化室和冷却器。

进一步改进在于，所述分级接料模块包括通过管道依次连接的离心分级器、旋风分级器、双联旋风除尘器和脉冲布袋除尘器，其中所述离心分级器与雾化模块中的冷却器连接。

进一步改进在于，所述离心分级器、旋风分级器、双联旋风除尘器和脉冲布袋除尘器均配备有自动接料机构，所述自动接料机构包括依次连接的缓冲罐、接料罐、减压除尘漏斗、包装桶和包装秤。

进一步改进在于，所述氮气循环模块包括通过管道依次连接的高压离心风机、高效过滤器、冷却器、压缩机、中压储气罐、储气罐，所述高压离心风机的吸气口与制氮模块中分离制氮主机的氮气出口连接，所述中压储气罐再提供一根管道与雾化室的气源口连接，所述氮气循环模块还包括高效过滤罐，所述高效过滤罐的进口与分级接料模块中脉冲布袋除尘器的气相出口连接，高效过滤罐的出口与高压离心风机的吸气口连接。

进一步改进在于，所述高压离心风机的出气口提供一根管道与雾化室连接，再提供一根管道与离心分级器连接，所述储气罐提供一根管道与脉冲布袋除尘器连接。