专利名称：用于氧化铝生产的烧结设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种烧结设备，尤其涉及一种用于生产氧化铝的烧结设备。
背景技术：
氧化铝是电解炼铝的主要原料。当前氧化铝的生产绝大部分采用铝土矿作为原 料，生产方法主要是拜耳法，少数采用烧结法、拜耳_烧结串联法等。在采用烧结法或拜耳-烧结串联法生产氧化铝的工艺中，需要对生料或拜尔法赤 泥进行烧结，传统上通常采用具有回转窑的烧结设备进行烧结，然后对烧成熟料进行溶出。从回转窑排出的烧成熟料温度非常高，因此在进行溶出之前需要进行冷却。传统 上利用冷却机对烧成熟料进行一次自然冷却。但是一次自然冷却的烧成熟料的溶出率低， 从而影响了氧化铝的生产效率，并且成本高。此外，回转窑按烧结料在炉内行进以及处理的顺序可分成四个区域，即烘干带、分 解带、烧成带及冷却带。在进行烧结作业时，由于回转窑内的温度，尤其是烧成带的温度高，因此高温的烧 结料容易粘结在回转窑的内壁上，即发生烧结料在回转窑内壁上的结圈，特别是在烧成带 与分解带相邻的部分处更容易发生结圈，因此影响了烧结的正常进行，需要经常维护。当结 圈严重时，甚至烧结无法进行。此外当结圈达到一定程度时，结圈烧结料从窑壁上脱落，形 成很大的蛋形块，该蛋形块在下行的过程中，容易损坏烧结设备，例如会损坏回转窑的窑体 和/或用于冷却烧成熟料的冷却装置，并且会给操作人员带来安全隐患。为此，传统烧结设 备通常需要设置空气炮或打渣机，用于将回转窑内的过大的烧成熟料块破碎。增加了烧结 设备的结构和操作复杂程度，导致生产成本增加。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中的所述技术问题之一。为此，本发明的一个目在 于提出一种能够提高溶出率且成本低的用于生产氧化铝的烧结设备。为了实现上述目的，本发明提出一种用于氧化铝生产的烧结设备，包括回转窑，所 述回转窑具有头端和尾端；燃烧器，所述燃烧器与所述回转窑的头端相连以向回转窑内供 给燃料；设置在回转窑的头端处用于冷却从回转窑排出的烧成熟料的冷却机；冷却机除尘 装置，所述冷却机除尘装置的进气口与冷却机的冷却尾气出口相连；一次冷却风机，所述一 次冷却风机的进风口与冷却机除尘装置的出气口相连而出风口与冷却机相连以将冷却机 除尘装置除尘后的热净尾气吹送到冷却机；和二次冷却风机，所述二次冷却风机的出风口 与冷却机相连以向冷却机吹送温度低于所述热净尾气的空气。根据本发明的烧结设备，从回转窑排出的烧成熟料经过分级冷却，即首先利用冷 却机上的烧成熟料产生的冷却尾气除尘后的热净尾气吹送到冷却机对烧成熟料进行一次 冷却，然后在利用二次冷却风机向冷却机吹送温度低于上述热净尾气的空气(例如常温空 气)对烧成熟料进行二次冷却，由此逐步冷却烧成熟料，本发明人发现，通过逐步冷却，烧结熟料在溶出时氧化铝的溶出率能够得到提高，由此提高了生产效率，降低了成本，节约了 原材料。同时，还循环有效地利用了烧成熟料产生的冷却尾气中的余热，节约了能源，实现 了循环经济效益。根据本发明的用于生产氧化铝的烧结设备还具有如下附加技术特征所述冷却机为充气梁篦式冷却机。利用充气梁篦式冷却机通过循环风冷却，并且通过吹送不同温度的风，分级冷却 烧成熟料，氧化铝溶出率提高，效果好。根据本发明的用于氧化铝生产的烧结设备进一步包括尾端除尘装置，所述尾端除 尘装置的进烟口与所述回转窑的尾端相连且所述尾端除尘装置的出尘口与回转窑的头端 相连以便尾端除尘装置分离出的一部分窑灰从回转窑的头端返回到回转窑内。由于将尾端除尘装置分离出的一部分窑灰从回转窑的头端返回到回转窑内，尤其 是将所述一部分窑灰从回转窑的头端送到回转窑内容易结圈的地方，例如所述一部分窑灰 返回到烧成带与分解带相邻的部分处的回转窑内壁上，由于窑灰温度相对低，因此烧结料 不易粘结在回转窑的内壁上，由此减少或消除烧结料在回转窑的内壁上的结圈，消除了结 圈带来的安全隐患，而且，通过窑灰减少或消除结圈，也不会大大增加烧结设备的成本，并 且不会对烧结来不利的影响。根据本发明的用于氧化铝生产的烧结设备进一步包括设置在尾端除尘装置的出 尘口与回转窑的头端之间用于将所述一部分窑灰吹送到回转窑内的吹灰机。通过吹灰机将所述一部分窑灰吹送到回转窑内容易结圈的地方，能够可靠地将窑 灰返回到回转窑内容易结圈的地方。所述头端设有头端罩，尾端设有尾端罩和与尾端罩相连的烟道，且尾端除尘装置 的进烟口与烟道相连。通过在头端和尾端分别设置头端罩和尾端罩以及在尾端罩设置烟道，能够更好地 将回转窑内的烟气收集到尾端除尘装置内。所述尾端除尘装置包括旋风筒和电收尘器，其中旋风筒的进烟口与所述烟道相连 且旋风筒的出烟口与电收尘器的进烟口相连，其中所述吹灰机与电收尘器的出尘口相连。通过设置旋风筒和电收尘器，从回转窑尾端排出的烟气首先经过旋风筒一次除 尘，能够除去烟气中的大约80-90%的窑灰，然后再通过电收尘器对烟气进行二次除尘，从 而排放的气体中的含尘量大大减小，降低了对环境的污染。所述吹灰机还与旋风筒的出尘口相连以选择性地将旋风筒分离出的一部分窑灰 从头端返回到回转窑内。吹灰机不但将电收尘器分离出的窑灰全部返回到回转窑内，如果电收尘器分离出 的窑灰量不能满足要求，则吹灰机能够将旋风筒分离出的一部分窑灰返回到回转窑内，提 高减少或降低结圈的可靠性。在所述吹灰机和旋风筒的出尘口之间连接有阀门。通过控制所述阀门，就可以方 便地控制是否将旋风筒分离出的窑灰返回到回转窑内。旋风筒的出尘口还与回转窑的尾端相连以将旋风筒分离出的剩余窑灰从尾端返 回到回转窑内。通过将旋风筒分离出的剩余窑灰从回转窑的尾端返回到回转窑内，循环利用窑
4灰，降低了环境污染，提高了经济效益，此外无需另外处理窑灰。所述冷却机除尘装置为电除尘器。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中图1是根据本发明实施例的用于氧化铝生产的烧结设备的示意图；图2是根据本发明另一实施例用于氧化铝生产的烧结设备的示意图。
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。下面参考图1描述根据本发明实施例的烧结设备100。如图1所示，根据本发明实施例的烧结设备100包括回转窑1，燃烧器2，冷却机 10，冷却机除尘装置15，一次冷却机12a，12b，二次冷却风机12c，12d和尾端除尘装置14。燃烧器2与回转窑2的头端(图1中的右端)相连，用于向回转窑2内供给燃料， 例如燃烧器2为煤粉燃烧器，通过煤粉罗茨风机3向回转窑2内供给煤粉和含氧空气，当 然，也可以利用单独的风机向回转窑2内供给含氧空气。根据本发明实施例的烧结设备100 例如可以用于串联法氧化铝生产中将生料烧结成烧成熟料，但本发明并不限于此。冷却机10设置在回转窑2的头端处，用于接收从回转窑2头端排出的烧成熟料。 在本发明的一个示例中，冷却机10可以为充气梁篦式冷却机。冷却后的烧成熟料通过链斗 式输送机11送走。冷却机除尘装置15的进气口与冷却机10的冷却尾气出口，例如冷却机10的密封 罩的出口，相连，从而对位于冷却机10上的烧成熟料产生的冷却尾气进行除尘。在本发明 的一个示例中，冷却机除尘装置15可以为电除尘器。一次冷却机12a，12b的进风口与冷却 机除尘装置15的出气口相连而他们的出风口与冷却机10，例如冷却机10的密封罩的进风 口，相连，从而将冷却机除尘装置15的除尘后的热净尾气吹送到冷却机10，对烧成熟料进 行一次冷却。冷却机除尘装置15从冷却尾气中分离出的灰尘通过出尘口排出并收集起来。 在图1中，虽然示出了两个一次冷却风机，但本发明并不限于此，可以任何合适数量的一次 冷却风机。这里，所谓“一次冷却”就是用温度较高的空气对烧结熟料进行强制冷却。二次冷却风机12c，12d的出风口与冷却机10相连以向冷却机10吹送温度低于所 述热净尾气的空气，如常温空气，从而对经过一次冷却后的烧成熟料进行二次冷却。虽然图 1中示出了两个二次冷却风机，但本发明并不限于此，可以任何合适数量的二次冷却风机。 这里，所谓“二次冷却”就是用温度低于一次冷却时所用的热净尾气的空气对经过一次冷 却后的烧成熟料进行二次冷却。虽然本发明描述了烧成熟料经过一次冷却和二次冷却，但 是这里的一次冷却和二次冷却应作广义理解，烧成熟料并不限于用两种温度的空气强制冷却，例如可以用多种不同温度的空气逐级冷却，换言之，一次冷却风机12a，12b的空气温度 也可以不一样，二次冷却风机12c，12d的温度也可以不同。在本发明的实施例中，通过用冷 却机除尘装置10排出的热净尾气和常温空气两次冷却烧成熟料，无需额外设置空气加热 装置或冷却装置，从而能够降低成本。本申请的发明人发现，通过先用温度较高的热净尾气冷却烧成熟料，然后再用温 度较低的空气冷却烧成熟料，在后续的溶出中，氧化铝的溶出率能够提高，例如氧化铝的溶 出率能够提高大约3-5%，从而提高了生产效率。并且循环利用了烧成熟料的冷却尾气中的 余热，没有增加成本，循环经济效益提高，铝土矿的利用率提高。尾端除尘装置14的进烟口 141与回转窑2的尾端(图1中的左端)相连，而尾端 除尘装置14的出尘口与回转窑2的头端相连，例如，尾端除尘装置14的出尘口与管道的一 端相连，而管道的另一端从回转窑2的头端伸入回转窑2内预定距离，尾端除尘装置14的 出烟口 142用于排出除尘后的烟气。由此，尾端除尘装置14分离出的一部分窑灰从回转窑 2的头端返回到回转窑2内。更具体而言，所述一部分窑灰返回到回转窑2内容易发生结圈 的地方。在本发明的一个示例中，尾端除尘装置14的出尘口与吹灰机3相连，从而利用吹 灰机3将尾端除尘装置14分离出的一部分窑灰返回到回转窑2内，例如吹送到回转窑2内 容易发生结圈处的回转窑2的内壁上，在此示例中，在从回转窑2的头端伸入回转窑2内的 管道的另一端可以设置喷嘴(未示出)，用于喷射将窑灰喷射到回转窑2的内壁上。此外， 尾端除尘装置14分离出的剩余窑灰可以收集起来。可选地，尾端除尘装置14的出口还可 以与回转窑2的尾端相连，以便将尾端除尘装置14分离出的剩余窑灰从窑尾端返回到回转 窑2内，从而循环利用了窑灰，减少了污染。回转窑2沿轴向可以大体分成四个区域烘干带la，分解带lb，烧成带Ic和冷却 带Id。通过将尾端除尘装置14分离出的一部分窑灰利用吹灰机3从头端返回到回转窑2 内，能够减少或消除回转2内的结圈。更具体而言，从尾端除尘装置14返回的一部分窑灰 例如可以吹送到烧成带Ib与分解带Ia相邻的部分处的回转窑2的内壁上，由于窑灰的温 度相对低，因此烧结料不容易粘结在回转窑2内的内壁上，减少或消除了烧结料在回转窑2 内壁上的结圈，避免了结圈对烧结的影响，降低了结圈对烧结设备的损坏以及结圈带来的 安全隐患。如图1所示，在本发明的一个示例中，在回转窑2的头端和尾端分别设有头端罩4 和尾端罩5，且在尾端还设有与尾端罩5相连的烟道6，通过设置头端罩4和尾端罩5以及 烟道6，便于回转窑2的烟气收集。烟道6还与尾端除尘装置14的进烟口相连，从而烟气能 够从烟道6内进入尾端除尘装置14内，避免了烟气的泄漏。下面参考图2描述根据本发明另一实施例的烧结设备。在图2所示的实施例中， 尾端除尘装置14包括旋风筒7和电收尘器8。旋风筒7的进烟口与烟道6相连且旋风筒的 出烟口与电收尘器8的进烟口 81相连，吹灰机3与电收尘器8的出尘口相连。从而，经过 旋风筒7 —次除尘的烟气经过电收尘器8 二次除尘，降低了排放烟气中的窑灰含量，减少了 环境污染。经过电收尘器8除尘后的烟气从电收尘器8的出烟口 82排出。旋风筒7能够 除去烟气中大于80-90%的窑灰，而电收尘器8能够去除烟气中剩余的10-20%的窑灰。电 收尘器8分离出的窑灰全部通过吹灰机3从窑头端返回到回转窑2内。
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如图2所示，在本发明的一个示例中，吹灰机3还与旋风筒7的出尘口相连以选择 性地将旋风筒7分离出的一部分窑灰从头端返回到回转窑2内。例如，当电收尘器8分离 出的窑灰量不能满足减少或消除回转窑2内结圈的需要量时，可以将旋风筒7分离出的一 部分窑灰从头端返回到回转窑2内。为此，在吹灰机3和旋风筒7的出尘口之间连接有阀 门9，通过控制阀门9能够方便地控制从旋风筒7向回转窑2返回窑灰。在本发明进一步的示例中，旋风筒7的出尘口还与回转窑2的尾端相连以将旋风 筒7分离出的剩余窑灰从尾端返回到回转窑2内。当然如果旋风筒7分离出的窑灰没有从 头端返回到回转窑2内，则全部的窑灰都从尾端返回到回转窑2内，由此循环利用了窑灰， 节约了原料，降低了环境污染。图2所示实施例的烧结设备的其他结构和操作与图1所示 实施例相同，这里不再详细描述。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解在不 脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本 发明的范围由权利要求及其等同物限定。
权利要求
一种用于氧化铝生产的烧结设备，其特征在于，包括回转窑，所述回转窑具有头端和尾端；燃烧器，所述燃烧器与所述回转窑的头端相连以向回转窑内供给燃料；设置在回转窑的头端处用于冷却从回转窑排出的烧成熟料的冷却机；冷却机除尘装置，所述冷却机除尘装置的进气口与冷却机的冷却尾气出口相连；一次冷却风机，所述一次冷却风机的进风口与冷却机除尘装置的出气口相连而出风口与冷却机相连以将冷却机除尘装置除尘后的热净尾气吹送到冷却机；和二次冷却风机，所述二次冷却风机的出风口与冷却机相连以向冷却机吹送温度低于所述热净尾气的空气。
2.如权利要求1所述的用于氧化铝生产的烧结设备，其特征在于，所述冷却机为充气 梁篦式冷却机。
3.如权利要求1所述的用于氧化铝生产的烧结设备，其特征在于，进一步包括尾端除 尘装置，所述尾端除尘装置的进烟口与所述回转窑的尾端相连且所述尾端除尘装置的出尘 口与回转窑的头端相连以便尾端除尘装置分离出的一部分窑灰从回转窑的头端返回到回 转窑内。
4.如权利要求3所述的用于氧化铝生产的烧结设备，其特征在于，进一步包括设置在 尾端除尘装置的出尘口与回转窑的头端之间用于将所述一部分窑灰吹送到回转窑内的吹 灰机。
5.如权利要求4所述的用于氧化铝生产的烧结设备，其特征在于，所述头端设有头端 罩，尾端设有尾端罩和与尾端罩相连的烟道，且尾端除尘装置的进烟口与烟道相连。
6.如权利要求3所述的用于氧化铝生产的烧结设备，其特征在于，所述尾端除尘装置 包括旋风筒和电收尘器，其中旋风筒的进烟口与所述烟道相连且旋风筒的出烟口与电收尘 器的进烟口相连，其中所述吹灰机与电收尘器的出尘口相连。
7.如权利要求6所述的用于氧化铝生产的烧结设备，其特征在于，所述吹灰机还与旋 风筒的出尘口相连以选择性地将旋风筒分离出的一部分窑灰从头端返回到回转窑内。
8.如权利要求7所述的用于氧化铝生产的烧结设备，其特征在于，在所述吹灰机和旋 风筒的出尘口之间连接有阀门。
9.如权利要求7所述的用于氧化铝生产的烧结设备，其特征在于，旋风筒的出尘口还 与回转窑的尾端相连以将旋风筒分离出的剩余窑灰从尾端返回到回转窑内。
10.如权利要求1所述的用于氧化铝生产的烧结设备，其特征在于，所述冷却机除尘装 置为电除尘器。
全文摘要
本发明公开了一种用于氧化铝生产的烧结设备，包括回转窑，所述回转窑具有头端和尾端；燃烧器，所述燃烧器与所述回转窑的头端相连以向回转窑内供给燃料；设置在回转窑的头端处用于冷却从回转窑排出的烧成熟料的冷却机；冷却机除尘装置，所述冷却机除尘装置的进气口与冷却机的冷却尾气出口相连；一次冷却风机，所述一次冷却风机的进风口与冷却机除尘装置的出气口相连而出风口与冷却机相连以将冷却机除尘装置除尘后的热净尾气吹送到冷却机；和二次冷却风机，所述二次冷却风机的出风口与冷却机相连以向冷却机吹送温度低于所述热净尾气的空气。本发明的烧结设备烧结的熟料，氧化铝的溶出率提高，且成本低，循环经济效益好。
文档编号F27B7/38GK101929798SQ20091008833
公开日2010年12月29日 申请日期2009年6月26日 优先权日2009年6月26日
发明者刘建军, 史更生, 徐华军, 徐月和, 曲修雁, 覃波 申请人:中国恩菲工程技术有限公司