氣態(tài)懸浮焙燒爐能耗計算與分析

李文鋒,孫彥峰,屈浩然,李銀保,張偉超

(河南建筑材料研究設計院有限責任公司,河南 鄭州 450003)

現(xiàn)代氧化鋁生產工藝中,焙燒工序的設備有氣體懸浮焙燒爐、回轉窯等,其中氣體懸浮焙燒爐以工藝先進、設備布置緊湊、能耗低、能源利用率高等優(yōu)點在行業(yè)有非常廣泛的應用[1-2]。當前氣體懸浮焙燒爐燃氣主要是焦爐煤氣、發(fā)生爐煤氣、天燃氣,焙燒工藝采用多級換熱的方式對熱量進行梯級回收,能源轉換效率高[3]。

當前全球范圍內能源消耗的日益增加,各種資源日趨短缺匱乏,能源危機越來越嚴重。氧化鋁行業(yè)中研究如何進一步降低焙燒工序的能耗,是行業(yè)降本增效的一個緊要攻關課題。本篇把焙燒爐工藝流程作為一個整體的熱力學系統(tǒng)計算,從熱力學原理全面分析影響焙燒工序能耗的關鍵要素,為更深入降低焙燒工序能耗做好理論基礎[4]。

1 氣態(tài)懸浮焙燒爐運行原理

1.1 氣態(tài)懸浮焙燒爐工藝流程

氣態(tài)懸浮焙燒爐生產運行由以下部分組成,進料部分是螺旋給料機和文丘里干燥器,預熱部分是兩級懸風預熱器,焙燒部分是主焙燒爐帶懸浮分離,冷卻部分是四級懸風冷卻,出料部分是流態(tài)化冷卻器,收塵返灰部分是電收塵和返灰系統(tǒng)。如圖1所示。焙燒爐運行期間內設備內為負壓狀態(tài),物料處于稀相流態(tài)化狀態(tài)[2-4]。

圖1 氣態(tài)懸浮焙燒爐流程圖

氫氧化鋁(含附著水)通過螺旋給料機輸送到文丘里干燥器內,高溫煙氣將物料打散后充分混合,將附著水去掉。……