氧化鋁焙燒爐余熱可利用分析

王寶奎,李志國,王曉平,楊群太

(1.沈陽鋁鎂設計研究院有限公司,遼寧 沈陽 110001;2.西安建筑科技大學 華清學院,陜西 西安 710043;3.廣西華昇新材料有限公司,廣西 防城港 538000)

冶金級氧化鋁生產的最后一道工序就是氫氧化鋁焙燒,即通過燃料燃燒提供熱量,使濕氫氧化鋁在升溫過程中依次脫除附著水及部分結晶水,在1100℃左右發生最終的脫水反應,脫除剩余全部結晶水并發生晶型轉換,生產質量合格的冶金級氧化鋁產品。焙燒過程的主反應發生在主爐內,反應所需的熱量主要是通過燃料燃燒提供,反應完成后攜帶熱量的高溫氧化鋁在多級旋風冷卻系統中與助燃空氣換熱降溫回收熱量,生成的煙氣在多級旋風預熱系統中與低溫氫氧化鋁換熱降溫回收熱量,通過這種多級旋風預熱、多級旋風冷卻的熱量回收制度設計,整個焙燒過程的能耗控制在較低的水平,相比之前業內主流的回轉窯焙燒技術在能耗控制上有了質的飛躍,實現了裝備的更新換代。

但是焙燒過程仍然是氧化鋁生產中三個關鍵耗能工序之一,這主要是以下原因造成的:為了避免煙氣結露對于設備造成的不利影響,通常排煙溫度控制在露點以上;即使是在國家提高了煙氣排放控制標準后,受限于認知水平和投資強度,排煙溫度仍然沒有明顯變化。從焙燒爐旋風冷卻系統排出的氧化鋁同樣保持了較高的溫度,很多企業仍然沿用循環水作為降溫介質,損失了較多的能量。……