[發明專利]一種利用氫氧化鋁制備α–氧化鋁的裝置及方法

有效

• 申請號: 202011037540.9
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112174176B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 王新軍;周宇江;馬平
• 申請（專利權）人: 沈陽鑫博工業技術股份有限公司
• 主分類號: C01F7/44
• 分類號: C01F7/44;C01F7/444;F27B7/20;F27B7/38;F27D17/00;F27D13/00;F26B21/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種利用氫氧化鋁制備α–氧化鋁的裝置，其特征在于包括懸浮預熱器Ⅰ、懸浮預熱器Ⅱ、回轉窯、懸浮冷卻器Ⅰ、懸浮冷卻器Ⅱ和懸浮冷卻器Ⅲ；所述的懸浮預熱器Ⅰ、懸浮預熱器Ⅱ、懸浮冷卻器Ⅰ、懸浮冷卻器Ⅱ和懸浮冷卻器Ⅲ均為旋風分離器；回轉窯的窯頭罩內裝配有窯頭燃燒器，并設有進氣口、出料口和出氣口；窯頭罩的出氣口通過管道與窯尾燃燒器的進氣口連通，窯尾燃燒器的出氣口與懸浮預熱器Ⅱ的進料口通過熱氣管道連通；窯尾罩上設有進料口和出氣口，窯尾罩的出氣口與熱氣管道連通；窯頭罩的出料口與懸浮冷卻器Ⅰ的進料口通過一次換熱管道連通，懸浮冷卻器Ⅰ的出料口與懸浮冷卻器Ⅱ的進料口通過二次換熱管道連通，懸浮冷卻器Ⅱ的出料口與懸浮冷卻器Ⅲ的進料口通過三次換熱管道連通；鼓風機的出口與三次換熱管道連通，懸浮冷卻器Ⅲ的出氣口通過二次換熱管道與懸浮冷卻器Ⅱ的進氣口連通，懸浮冷卻器Ⅱ的出氣口通過一次換熱管道與懸浮冷卻器Ⅰ的進氣口連通，懸浮冷卻器Ⅰ的出氣口與窯頭罩的進氣口連通；懸浮預熱器Ⅰ的進料口與進料管道連通，懸浮預熱器Ⅰ的出料口與熱氣管道連通，懸浮預熱器Ⅱ的出料口與窯尾罩的進料口連通，懸浮預熱器Ⅱ的出氣口與進料管道連通；懸浮預熱器Ⅰ的出氣口與煙氣凈化系統的進料口連通，煙氣凈化系統的出料口與進料管道連通；煙氣凈化系統由除塵器和脫硝反應器串聯組成，煙氣凈化系統的出氣口通過管道與引風機連通，所述回轉窯長徑比≤14。

2.一種利用氫氧化鋁制備α–氧化鋁的方法，其特征在于采用權利要求1所述的裝置，按以下步驟進行：

（1）啟動引風機、鼓風機、窯頭燃燒器和窯尾燃燒器；

（2）分別向窯頭燃燒器和窯尾燃燒器通入燃料，向窯頭燃燒器通入一次空氣作為助燃氣體，窯頭燃燒器燃燒產生的高溫氣體進入回轉窯，然后進入窯尾罩，并從窯尾罩的出氣口進入熱氣管道；

（3）從鼓風機排出的二次空氣經過懸浮冷卻器Ⅲ、懸浮冷卻器Ⅱ和懸浮冷卻器Ⅰ后，從懸浮冷卻器Ⅰ的出氣口進入窯頭罩；部分二次空氣從窯頭罩排出，進入窯尾燃燒器作為助燃氣體；窯尾燃燒器燃燒產生的高溫氣體進入熱氣管道；其余的二次空氣在窯頭燃燒器的出口區域作為助燃空氣；

（4）進入熱氣管道的高溫氣體經懸浮預熱器Ⅱ進入進料管道；

（5）通過進料管道向懸浮預熱器Ⅰ連續定量通入氫氧化鋁原料，所述的氫氧化鋁原料按質量百分比含水≤6%；氫氧化鋁原料在進料管道內與高溫氣體混合換熱，然后一同進入懸浮預熱器Ⅰ內，此時氫氧化鋁原料被升溫至130~180℃；

（6）進入懸浮預熱器Ⅰ內的氫氧化鋁原料經氣固分離后排出，進入熱氣管道與高溫氣體混合繼續換熱，然后一同進入懸浮預熱器Ⅱ內，此時氫氧化鋁原料被升溫至330~380℃；

（7）進入懸浮預熱器Ⅱ內的氫氧化鋁原料經氣固分離后排出，經過窯尾罩進料口進入回轉窯，此時氫氧化鋁原料經過加熱完成一次脫水，形成一次脫水物料；

（8）在啟動回轉窯的條件下，一次脫水物料進入回轉窯，先被加熱至450~550℃完成二次脫水，形成γ-氧化鋁；然后γ-氧化鋁向窯頭罩方向運動，被加熱至900℃以上時開始進行α–氧化鋁轉化，直至被加熱至1300~1400℃后，在1300~1400℃保持40~60min，完成α–氧化鋁轉化，生成α–氧化鋁；

（9）α–氧化鋁進入窯頭罩，與鼓風機通入的二次空氣換熱；當α–氧化鋁降溫至850~900℃時，從窯頭罩排出，依次進入懸浮冷卻器Ⅰ、懸浮冷卻器Ⅱ和懸浮冷卻器Ⅲ與二次空氣換熱，再從懸浮冷卻器Ⅲ的出料口排出，最后冷卻至常溫，獲得α–氧化鋁產品。

3.根據權利要求2所述的利用氫氧化鋁制備α–氧化鋁的方法，其特征在于步驟（9）中，α–氧化鋁產品按質量百分比含α–Al₂O₃ ≥90%，密度≥3.93g/cm³，灼減≤0.2%。

4.根據權利要求2所述的利用氫氧化鋁制備α–氧化鋁的方法，其特征在于所述的窯尾罩的出氣口排出的氣體溫度600~650℃，窯尾罩的出氣口排出的氣體與窯尾燃燒器產生的氣體在熱氣管道內混合，形成的混合氣體的溫度900~950℃。