技术领域
[0001] 本
发明涉及有色
冶金技术领域，特别地，涉及一种用于氧化铝气态悬浮焙烧系统中的晶型转化节能装置、氧化铝焙烧系统及其生产方法。
背景技术
[0002] 氧化铝的焙烧
温度是影响氧化铝
质量的主要因素。悬浮焙烧温度一般控制在1050℃-1150℃，在焙烧过程中，随着脱
水和
相变的进行，氧化铝的物理性质、化学性质及其形状、粒度和表面性状等均相应发生变化，在900-1000℃温度焙烧的氧化铝，安息
角小，流动性好，同时由于α-Al2O3含量低，
比表面积大，
电解时在
冰晶石熔体中的熔解速度快，对HF
吸附能
力强，当焙烧温度达到1200℃以上时，粒子形状剧烈变化，表面变得粗糙，α-Al2O3粒子间内聚力大，粘附性强，加之粒度小，因此安息角大，流动性不好，
风动输送也较困难，在
冰晶石中熔解速度和吸附HF的能力低。
[0003] 降低焙烧温度可以降低
燃料消耗，在燃料供应一定的情况下可以提高焙烧炉产能，达到节能降耗的目的。当焙烧温度高时，其
煤气耗用量大，氧化铝灼
碱低，与此同时，废气排放温度升高，
热损失相对增高，由焙烧炉出来的氧化铝物料相对温度较高，带走的
显热增加，这些均增加了
能量消耗，并且不利于提高焙烧炉的产能。
[0004] 燃料在燃烧过程中生成氮氧化物，其中NO约占95％。按NOx生成的机理，燃烧生成的NOx有三种类型，即热力型NOx、燃料型NOx和快速型NOx。其中，热力型NOx为空气中的N2在高温下氧化而生成的NOx；燃料型NOx为燃料中的有机氮化合物在燃烧过程中
热分解进而氧化生成的NOx；快速型NOx指燃烧
时空气中的氮和燃料中的
碳氢离子团(CH)等反应而生成NOx，其生成量较少，一般占NOx总
排放量的5％以下。热力型NOx生成量主要与温度、氧浓度和高温区
停留时间有关；燃料型NOx生成量则主要与燃料含氮量、温度和
过量空气系数有关。温度对热力型NOx的生产影响十分明显，当温度低于1350℃时热力型NOx生成极少，当温度高于1350℃反应逐渐明显，随着温度的升高热力型NOx生成急剧升高。焙烧炉
炉膛温度在1050℃-1150℃，燃烧所生成的NOx主要是燃料型NOx，热力型NOx通常为NOx总排放量的10％以下。
焙烧炉的NOx排放的控制主要以降低燃料型NOx的生成为主。燃料NOx的生成量与燃料含氮量有关，燃料中的含氮化合物在氧化性条件下生产NOx，遇到还原性气氛如缺氧状态时，NOx会还原成N2，随着燃烧条件的改变，最初生产的NOx有可能被破坏，因此，NOx最终排放量取决于NOx的生产反应和还原反应的综合结果。
[0005] 因此，设计一种能够有效降低焙烧炉的温度、确保灼减合格且能降低氮氧化物初始排放浓度的氧化铝生产装置及方法具有重要意义。
发明内容
[0006] 本发明的第一目的在于提供一种结构精简、能有效降低焙烧炉温度且利于晶型转化的节能装置，具体如下：
[0007] 一种晶型转化节能装置，包括主
箱体、落料管、压力平衡管、返料管和布风机构；
[0008] 所述主箱体的内腔通过隔板分隔成并列设置的松动床和输送床，所述隔板的下端与所述主箱体的内腔底部形成物料通过的通道；
[0009] 所述落料管与所述松动床连通；
[0010] 所述压力平衡管和所述返料管均与所述输送床连通，所述压力平衡管用于平衡主箱体的内腔的压力，所述返料管用于确保晶型转化后的物料输出；
[0011] 所述布风机构包括等压风室、布风板以及风帽，所述等压风室与外界风源连接且其位于所述主箱体的下方，所述布风板位于所述主箱体和所述等压风室之间，所述布风板上设有多个用于连通所述等压风室和所述松动床以及连通所述等压风室和所述输送床的风帽。
[0012] 本发明的晶型转化节能装置的结构精简，便于制作；落料管用于为晶型转化节能装置输送物料，压力平衡管用于平衡主箱体的内腔的压力，返料管用于确保晶型转化后的物料输出，布风机构用于为松动床和输送床内布风，通过风帽的小孔孔径和数量的控制，既能确保主箱体内压力平衡，又能够确保物料在松动床内鼓泡状流动以及物料在输送床内流态化流动，便于控制物料在主箱体内停留适当的时间，确保物料完成晶型转化，使得产品达到优质冶金级氧化铝质量要求。
[0013] 以上技术方案中优选的，所述压力平衡管与所述输送床的顶部连通，所述返料管与所述输送床的
侧壁连通；所述落料管与所述松动床的顶部连通；
[0014] 所述落料管和所述返料管上均设有用于检测物料温度的温度检测装置。
[0015] 压力平衡管、返料管以及落料管的
位置设置，可根据实际情况选择，能够实现物料顺利落入松动床、主箱体内压力平衡以及物料顺利返料即可，如优选：落料管与松动床顶部连通且落料管的中心线沿竖直方向设置；返料管与输送床的中下部连通，便于物料返料，返料管的中
心轴线和竖直方向之间形成25°-75°的夹角；压力平衡管与输送床顶部连通，且压力平衡管的中心线和竖直方向成0°-75°的夹角。落料管和返料管上均设有温度检测装置，便于实时监测物料的温度。优选温度
传感器，温度检测精准度高。
[0016] 以上技术方案中优选的，物料在所述主箱体的内腔中停留时间为10-120秒；物料在主箱体内停留适当的时间，使得物料经过晶型转化节能装置过程中有足够的时间在温度950℃-980℃范围内进行晶型转化，保证出来物料的α-Al2O3含量＜5％-10％，灼减＜0.8％，以获得高性能的电解级氧化铝，并可减少焙烧煤气单耗，有利于提高焙烧炉产能；
[0017] 所述主箱体、落料管、压力平衡管以及返料管均采用保温结构，且所述保温结构的外壁温度小于等于50℃；
[0018] 所述保温结构包括
钢制
外壳以及设置在所述钢制外壳内壁上的保温层，所述保温层包括一层保温
隔热单层或至少层叠设置的两层保温隔热单层；
[0019] 所述保温隔热单层包括至少一层隔热材料层和至少一层耐火材料层。
[0020] 以上技术方案中优选的，还包括排料管组，所述排料管组包括用于排出输送床内物料的第一排料管和用于排出所述松动床内物料的第二排料管，所述第一排料管和所述第二排料管上均设有排料
阀；
[0021] 所述第一排料管和所述第二排料管均采用直径为100-150mm的钢管，且所述第一排料管的出口和所述第二排料管的出口均与外界料箱连通。
[0022] 排料管组包括用于排出输送床内物料的第一排料管和用于排出所述松动床内物料的第二排料管，用于事故时排出主箱体内的物料，实用性强。
[0023] 以上技术方案中优选的，所述落料管的直径DB通过表达式1)计算得到：
[0024]
[0025] 其中：式中：B为落料管所连通的焙烧炉的产量，单位为kg/h；wB为物料的落料速度，单位为m/s；ρB为物料在落料管中的
密度，单位为kg/m3；
[0026] 所述主箱体的内腔为长方体结构，所述主箱体的长度LB、宽度BB和高度HB分别通过表达式2)、3)以及4)计算得到：
[0027] LB＝tB×wB 2)；
[0028] BB＝DB+0.3 3)；
[0029] HB＝1.5DB+0.4 4)；
[0030] 其中：tB为物料在主箱体的内腔中的停留时间，单位为s；wB为物料的落料速度，单位为m/s；DB为落料管的直径，单位为m；
[0031] 所述通道的高度HF与落料管的直径DB相等；
[0032] 所述压力平衡管的直径DP大于0.5DB且小于DB；
[0033] 所述返料管的直径DF与落料管的直径DB相等。
[0034] 本发明中落料管的直径DB、主箱体的长度LB、宽度BB和高度HB、通道的高度HF、压力平衡管的直径DP以及返料管的直径DF的获得由不同的焙烧炉型和产量由计算确定，满足物料在主箱体内的停留时间即可。
[0035] 以上技术方案中优选的，所述等压风室具有倾斜的底面，底面与水平面之间形成的倾角为8°-15°；所述等压风室的水平截面积与所述布风板的有效截面积相等，气流在等压风室的上升速度小于等于1.5m/s，进入等压风室的气流速度小于10m/s；所述等压风室的稳压段高度大于等于500mm，优选为500mm-8000mm；等压风室设有倾斜的底面且具有稳压段，能使风室内的静压沿深度保持不变，有利于提高布风的均匀性；
[0036] 所述风帽为带帽头的蘑菇型或无帽头的圆柱型侧孔式小风帽，风帽的小孔为水平或向下倾斜5°-45°的倾斜角，风帽顶部为锥形，锥角为100°-120°；优选的，风帽的外径为40mm、壁厚为6-8mm，小孔的直径为0.15-0.25mm，小孔的风速为50-60m/s。风帽的结构和数量可根据实际需求选择，以物料在松动床内鼓泡状流动以及物料在输送床内流态化流动为准，调控物料在主箱体的停留时间，实用性强。
[0037] 以上技术方案中优选的，外界风源经过加热装置转化为200℃-300℃的热风进入所述等压风室，即所述的等压风室内的压力风为热风，环境中的自然风通过罗茨风机加压成压力风，再经加热装置转化为热风，此处优选：压力风与设置于氧化铝焙烧系统中旋风分离装置中落料管下的加热装置(可以采用
热交换器)经过旋风分离装置中落料管内的250℃-350℃的氧化铝加热成温度大于200℃的热风(优选为200℃-300℃)。
[0038] 应用本发明的晶型转化节能装置，效果是：降低焙烧主炉温度，减少物料(此处优选氧化铝)烧失量，获得高性能的电解级物料；降低焙烧主炉温度，降低燃料单耗或提高焙烧炉产能，达到节能降耗的目的；降低焙烧主炉温度，降低焙烧炉初始氮氧化物浓度，达到减排的目的；设置布风机构，通过调节等压分室内的风压和风量，可调节物料在主箱体内的停留时间，从而满足不同的物料晶型需要；设置压力平衡管，保证主箱体内压力与焙烧炉系统压力能很好的平衡，主箱体不堵料。
[0039] 本发明的第二目的在于公开一种氧化铝焙烧系统，包括主焙烧炉、旋风分离装置以及上述晶型转化节能装置；
[0040] 所述晶型转化节能装置中的落料管与所述主焙烧炉的出料口连通，所述晶型转化节能装置中的返料管与旋风分离装置的上升筒的中下部连通，所述晶型转化节能装置中的压力平衡管与旋风分离装置的上升筒的上部连通。
[0041] 以上技术方案中优选的，还包括文丘里干燥器、第一
旋风预热器、第二旋风预热器、辅助焙烧炉、电
除尘器以及
流化床冷却器；
[0042] 所述文丘里干燥器同时与湿氢氧化铝储存箱、第一旋风预热器以及第二旋风预热器连通，且第一旋风预热器与第二旋风预热器连通；
[0043] 所述第一旋风预热器同时与
电除尘器以及辅助焙烧炉连通，且所述辅助焙烧炉同时与所述流化床冷却器和所述主焙烧炉连通；
[0044] 所述辅助焙烧炉、主焙烧炉以及流化床冷却器均与所述旋风分离装置连通，且流化床冷却器与氧化铝储存箱连通；所述旋风分离装置包括四级旋风分离器；所述主焙烧炉的下部设有二次供风装置，所述二次供风装置与所述旋风分离装置连通实现对主焙烧炉进行二次供风。具体是：二次供风装置包括连通旋风分离装置中第一旋风分离器的旁路高温空气管、高温空气电动调节阀、设置在主焙烧炉筒体下部四分之一至二分之一位置的环形高温空气分布管以及设置在所述环形高温空气分布管上的三至十二个高温空气喷管，旁路高温空气管和所述环形高温空气分布管连通，高温空气喷管连通所述环形高温空气分布管和主焙烧炉的内腔。优选：旁路高温空气管中10％-20％空气作为二次供风气源直接给主焙烧炉二次供风。在现有的一次燃烧区(主焙烧炉下部)内由于氧量不足，使燃烧速度和温度水平下降，热力型NOx减少；燃料中氮分解生成大量中间活产物NHi、HCN，将一部分NO还原，又抑制了燃料型NOx的生成，结合二次燃烧区的设计，二次燃烧区内氧量充足，但此处温度较低，不会生成过多的NOx，与现有工艺比较，本发明系统尽可能使燃料完全燃烧，减少20％-30％的NOx排放量，可将悬浮焙烧炉NOx生成量降低到250mg/m3以内。
[0045] 应用本发明的氧化铝焙烧系统，效果是：整体结构精简；通过晶型转化节能装置和现有的氧化铝焙烧系统的结合，仅需将旋风分离装置的上升筒的局部做改进，即可实现晶型转化节能装置，操作方便；由于悬浮焙烧炉内反应时间极短(1-2s)，降低主炉温度，降低了主炉内Al2O3物理化学转化的温度场，使得Al2O3的晶型转化不完善，通过晶型转化节能装置的加入，使得本发明的系统具有能降低焙烧主炉温度、降低燃料单耗或提高焙烧炉产能、降低焙烧炉初始氮氧化物浓度等特点，节能减排，绿色环保；通过二次供风装置的设计，进一步大大降低焙烧炉初始氮氧化物的排放量。
[0046] 本发明第三目的在于提供一种氧化铝的生产方法，采用上述的氧化铝焙烧系统进行生产，包括以下过程：
[0047] 一级载流干燥，具体是：由螺旋给料机把含水率为10％以下的湿氢氧化铝送至文丘里干燥器内，和来自第二旋风预热器的温度为320℃-400℃的热气流进行载流传质、
传热，脱除物料的附着水；将脱水后的物料输送至第一旋风预热器中；
[0048] 一级载流预热，具体是：来自第一旋风预热器的物料和来自辅助焙烧炉的温度为980℃-1050℃的热气流在第二旋风预热器内进行载流预热，将物料加热到250℃-350℃，脱除物料中的大部分结晶水；
[0049] 气态悬浮焙烧，具体是：来自第二旋风预热器的物料和来自主
燃烧器所产生的1000℃-1100℃的气流相混合，在主焙烧炉、辅助焙烧炉及晶型转化节能装置内脱除结晶水和完成晶型转变的全过程，得到产品；
[0050] 四级载流冷却，具体是：来自晶型转化节能装置(1)的温度为950℃-980℃的物料与来自冷风进口和流化床冷却器的空气在旋风分离装置中进行载流热交换，物料被空气冷却达到250℃-350℃，而空气被预热到750℃-850℃后进入主焙烧炉的下部，供主燃烧器煤气所需的助燃气体之用；
[0051] 流化床冷却，具体是：来自旋风分离装置下部的物料，在流化床冷却器中流化床内被来自
罗茨鼓风机的空气流态化，流化床内装有管道冷却器，管内是流动的
冷却水，流态化的物料通过管壁进行热交换，物料从250℃-350℃被冷却到60℃-80℃，从流态化冷却器出来的产品经输送设施被送到产品储存箱；
[0052] 尾气处理，具体是：由第一旋风预热器出来的含尘烟气在电除尘器内进行除尘，除尘后的气体通过烟囱排入大气。
[0053] 应用本发明的氧化铝生产方法，效果是：工艺流程精简，仅需在现有工艺中增加晶型转化步骤，只是在辅助焙烧炉的出料管与旋风分离装置的中心筒上升管间增设此晶型转化装置，降低主炉温度，增加氧化铝在焙烧炉系统内的保温停留时间，降低产品中α-Al2O3含量，减少物料(此处优选氧化铝)烧失量，降低燃料单耗或提高焙烧炉产能，降低焙烧炉初始氮氧化物浓度，达到高效、节能减排的目的。
[0054] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照
附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
[0055] 构成本
申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性
实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0056] 图1是实施例1中氧化铝生产工艺流程简图；
[0057] 图2是图1中晶型转化节能装置的结构示意图；
[0058] 其中：1、晶型转化节能装置，1.1、主箱体，1.11、松动床，1.12、输送床，1.13、通道，1.2、落料管，1.3、压力平衡管，1.4、返料管，1.5、布风机构，1.51、等压风室，1.52、布风板，
1.53、风帽，1.6、隔板，1.7、排料管组，1.71、第一排料管，1.72、第二排料管，1.73、排料阀，
1.8、加热装置，1.9、罗茨风机，2、主焙烧炉，2.1、二次供风装置，2.11、旁路高温空气管，
2.12、高温空气电动调节阀，2.13、环形高温空气分布管，3、旋风分离装置，3.1、第一旋风分离器，3.2、第二旋风分离器，3.3、第三旋风分离器，3.4、第四旋风分离器，4、文丘里干燥器，
5、第一旋风预热器，6、第二旋风预热器，7、辅助焙烧炉，8、电除尘器，9、流化床冷却器，10、氢氧化铝储存仓，11、螺旋
喂料机，12、产品仓，13、烟囱，14、排烟风机。
具体实施方式
[0059] 以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据
权利要求限定和
覆盖的多种不同方式实施。
[0060] 实施例1：
[0061] 一种氧化铝焙烧系统，详见图1，包括晶型转化节能装置1、主焙烧炉2、旋风分离装置3、文丘里干燥器4、第一旋风预热器5、第二旋风预热器6、辅助焙烧炉7、电除尘器8、流化床冷却器9、氢氧化铝储存仓10、产品仓12以及烟囱13，具体如下：
[0062] 所述晶型转化节能装置1的结构详见图2，包括主箱体1.1、落料管1.2、压力平衡管1.3、返料管1.4、布风机构1.5以及排料管组1.7，详情如下：
[0063] 所述主箱体1.1的内腔通过隔板1.6分隔成并列设置的松动床1.11和输送床1.12，所述隔板1.6的下端与所述主箱体1.1的内腔底部形成物料通过的通道1.13，此处优选：
[0064] 隔板1.6的骨架为钢板或
钢筋网，外面覆盖耐火材料；所述落料管1.2的上端和主焙烧炉2的出料口连通，所述落料管的下端与所述松动床1.11的顶部连通，且所述落料管1.2为竖直设置的直管，所述落料管1.2的直径DB通过表达式1)计算得到：
[0065]
[0066] 其中：B为落料管所连通的焙烧炉的产量，单位为kg/h；wB为物料的落料速度，单位为m/s；ρB为物料在落料管中的密度，单位为kg/m3。
[0067] 所述主箱体的内腔为长方体结构(还可以根据实际需求采用梯形或其他形状)，物料在所述主箱体1.1的内腔中停留时间为10-120秒(优选15-50秒)；所述主箱体的长度LB、宽度BB和高度HB分别通过表达式2)、3)以及4)计算得到：
[0068] LB＝tB×wB 2)；
[0069] BB＝DB+0.3 3)；
[0070] HB＝1.5DB+0.4 4)；
[0071] 其中：tB为物料在主箱体的内腔中的停留时间，单位为s；wB为物料的落料速度，单位为m/s；DB为落料管的直径，单位为m。
[0072] 所述通道的高度HF与落料管的直径DB相等。
[0073] 所述压力平衡管1.3和所述返料管1.4均与所述输送床1.12连通，所述压力平衡管1.3用于平衡主箱体的内腔的压力，所述返料管1.4用于确保晶型转化后的物料输出，具体是：所述压力平衡管1.3与所述输送床1.12的顶部和旋风分离装置3的上升筒的上部连通，压力平衡管的中心线和竖直方向成65°的夹角，所述压力平衡管的直径DP大于0.5DB且小于DB。所述返料管的两端与所述输送床的中下部和旋风分离装置3的上升筒的中下部连通，所述返料管的直径DF与落料管的直径DB相等，且返料管的中心轴线和竖直方向之间形成45°的夹角。
[0074] 所述布风机构1.5包括等压风室1.51、布风板1.52以及风帽1.53，所述等压风室1.51与外界风源连接且其位于所述主箱体1.1的下方，所述布风板1.52位于所述主箱体1.1和所述等压风室1.51之间，所述布风板1.52上设有多个用于连通所述等压风室1.51和所述松动床1.11以及连通所述等压风室1.51和所述输送床1.12的风帽1.53，且布风板上覆盖耐火浇注料。优选的：
[0075] 所述等压风室1.51具有倾斜的底面，底面与水平面之间形成的倾角为15°；所述等压风室1.51的水平截面积与所述布风板1.52的有效截面积相等，气流在等压风室1.51的上升速度小于等于1.5m/s(优选的不大于1.2m/s)，进入等压风室1.51的气流速度小于10m/s(优选的不大于5m/s)；所述等压风室1.51的稳压段高度大于等于500mm，优选为500mm-8000mm，更优选500mm-800mm。
[0076] 所述风帽1.53为带帽头的蘑菇型或无帽头的圆柱型侧孔式小风帽，风帽的小孔为水平或向下倾斜5°-45°(优选的30°-45°)的倾斜角，风帽顶部为锥形，锥角为100°-120°(优选的105°-115°)；优选的，风帽的外径为40mm、壁厚为6-8mm，小孔的直径为0.15-0.25mm(优选0.18-0.20mm)，小孔的风速为50-60m/s(优选55-58m/s)。
[0077] 此处优选的，外界风源经过加热装置1.8转化为200℃-300℃的热风进入所述等压风室，即所述的等压风室内的压力风为热风，环境中的自然风通过罗茨风机1.9加压成压力风，再经加热装置转化为热风，此处优选：压力风与设置于氧化铝焙烧系统中旋风分离装置中落料管下的加热装置(可以采用热交换器)经过旋风分离装置中落料管内的250℃-350℃的氧化铝加热成温度大于200℃的热风(优选为200℃-300℃)。
[0078] 所述落料管1.2和所述返料管1.4上均设有用于检测物料温度的温度检测装置。
[0079] 所述主箱体1.1、落料管1.2、压力平衡管1.3以及返料管1.4均采用保温结构，且所述保温结构的外壁温度小于等于50℃；所述保温结构包括钢制外壳以及设置在所述钢制外壳内壁上的保温层，所述保温层包括一层保温隔热单层或至少层叠设置的两层保温隔热单层；所述保温隔热单层包括至少一层隔热材料层和至少一层耐火材料层。
[0080] 所述排料管组1.7包括用于排出输送床内物料的第一排料管1.71和用于排出所述松动床内物料的第二排料管1.72，所述第一排料管1.71的上端和所述第二排料管1.72的上端均设有排料阀1.73；优选的，所述第一排料管和所述第二排料管均采用直径为100-150mm的钢管，且所述第一排料管的出口和所述第二排料管的出口均与外界料箱连通。
[0081] 本实施例氧化铝焙烧系统中的其他连接关系如下：
[0082] 所述文丘里干燥器4同时与湿氢氧化铝储存箱(氢氧化铝储存仓10)、第一旋风预热器5以及第二旋风预热器6连通，且第一旋风预热器5与第二旋风预热器6连通；
[0083] 所述第一旋风预热器5同时与电除尘器8以及辅助焙烧炉7连通，且所述辅助焙烧炉7同时与所述流化床冷却器9和所述主焙烧炉2连通；电除尘器出来的尾气经过排烟风机送至烟囱13排出；
[0084] 所述辅助焙烧炉7、主焙烧炉2以及流化床冷却器9均与所述旋风分离装置3连通，且流化床冷却器9与氧化铝储存箱连通；所述旋风分离装置3包括四级旋风分离器，具体包括第一旋风分离器3.1、第二旋风分离器3.2、第三旋风分离器3.3和第四旋风分离器3.4。
[0085] 所述主焙烧炉2的下部设有二次供风装置2.1，所述二次供风装置与所述旋风分离装置连通实现对主焙烧炉进行二次供风。具体是：二次供风装置2.1包括连通旋风分离装置中第一旋风分离器3.1的旁路高温空气管2.11、高温空气电动调节阀2.12、设置在主焙烧炉筒体下部四分之一至二分之一位置的环形高温空气分布管2.13以及设置在所述环形高温空气分布管上的三至十二个高温空气喷管，旁路高温空气管2.11和所述环形高温空气分布管2.13连通，高温空气电动调节阀2.12设置在旁路高温空气管2.11上用于调节空气流量，高温空气喷管连通所述环形高温空气分布管和主焙烧炉的内腔。优选：旁路高温空气管中10％-20％空气作为二次供风气源直接给主焙烧炉二次供风，提高燃料的燃烧率，尽可能使燃料完全燃烧，将减少20％-30％的NOx排放量。
[0086] 应用本实施例的氧化铝焙烧系统，具体生产过程包括以下步骤：
[0087] 一级载流干燥，具体是：由螺旋给料机把含水率为10％以下的湿氢氧化铝送至文丘里干燥器内，和来自第二旋风预热器的温度为320℃-400℃的热气流进行载流传质、传热，脱除物料的附着水；将脱水后的物料输送至第一旋风预热器中；
[0088] 一级载流预热，具体是：来自第一旋风预热器的物料和来自辅助焙烧炉的温度为980℃-1050℃的热气流在第二旋风预热器内进行载流预热，将物料加热到250℃-350℃，脱除物料中的大部分结晶水；
[0089] 气态悬浮焙烧，具体是：来自第二旋风预热器的物料和来自主燃烧器所产生的1000℃-1100℃的气流相混合，在主焙烧炉、辅助焙烧炉及晶型转化节能装置内脱除结晶水和完成晶型转变的全过程，得到产品；其中，辅助焙烧炉的物料进入晶型转化节能装置中进行进一步晶型转化；
[0090] 四级载流冷却，具体是：来自晶型转化节能装置的温度为950℃-980℃的物料与来自冷风进口和流化床冷却器的空气在旋风分离装置中进行载流热交换，物料被空气冷却达到250℃-350℃，而空气被预热到750℃-850℃后进入主焙烧炉的下部，供主燃烧器煤气所需的助燃气体之用；
[0091] 流化床冷却，具体是：来自旋风分离装置下部的物料，在流化床冷却器中流化床内被来自罗茨鼓风机的空气流态化，流化床内装有管道冷却器，管内是流动的冷却水，流态化的物料通过管壁进行热交换，物料从250℃-350℃被冷却到60℃-80℃，从流态化冷却器出来的产品经输送设施被送到产品储存箱；
[0092] 尾气处理，具体是：由第一旋风预热器出来的含尘烟气在电除尘器内进行除尘，除尘后的气体通过烟囱排入大气。
[0093] 具体是：氢氧化铝储存仓10来的含水﹤10％的氢氧化铝经
胶带输送机和螺旋喂料机11送入文丘里干燥器4内，干燥后的氢氧化铝被气流带入第一级旋风预热器5中，烟气和干燥的氢氧化铝在此进行分离，一级旋风出来的氢氧化铝进入第二级旋风预热器6，并与从热分离器来的温度约为1000℃的烟气混合进行热交换，氢氧化铝的温度达320-360℃，附着水基本脱除，预焙烧过的氧化铝在第二级旋风预热器6内与烟气分离卸入主焙烧炉2的锥体内，主焙烧炉和辅助焙烧炉所用的燃烧空气预热到750℃-850℃从主焙烧炉底进入，燃料、预焙烧的氧化铝及热空气在主燃烧炉2和辅助焙烧炉7的炉底充分混合并燃烧，氧化铝的主焙烧炉和辅助焙烧炉在炉内约1.4秒钟的时间内完成，随后进入晶型转化节能装置1；焙烧好的氧化铝和热烟气在热分离器中分离；热烟气经第一级旋风预热器5和第二级旋风预热器6后、并在文丘里干燥器与氢氧化铝进行热交换后，温度降为145℃，进入电除尘器8，
净化后的烟气用排风机14送入烟囱13排入大气；热分离器出来的氧化铝经两段冷却后温度降至80℃，第一段冷却采用旋风分离装置3冷却(即四级旋风冷却器)，在四级旋风冷却过程中，氧化铝温度从950℃-980℃降为250℃-350℃，燃料燃烧所需的空气温度预热到800℃左右；
第二段冷却采用流化床冷却器(也可以是
沸腾床冷却机)，用水间接冷却，使氧化铝温度从
250℃-350℃降为小于80℃。从沸腾床冷却机出来的氧化铝用风动流槽送入产品仓12
包装堆栈，氧化铝包装采用1.0或1.5吨的大袋包装，包装好的氧化铝用
汽车运出厂。电除尘器收下的粉尘，用排烟风机14送入第二级旋风冷却器中。
[0094] 图1中的T12、V08、V19和T11的介绍如下：
[0095] T12为热发生器，设置在两个高温段的第一旋风分离器3.1和第二旋风分离器3.2之间，用于完成对第一旋风分离器3.1和第二旋风分离器3.2进行烘炉，同时完成主焙烧炉、辅助焙烧炉、第二旋风预热器低温段的烘炉，系统在从低温投入生产状态时，要从低温状态开始将系统的温度按升温曲线升至生产温度(1000℃-1100℃)，以保护系统
内衬不致因为升温速度过快而受到破坏。
[0096] V19为主燃烧器，系统生产所需的热量主要由V19提供，其管路
流程图如下：V19的煤气控制管路和T12相同，都包括调节阀
门、
截止阀门、放散阀门、煤气流量计、煤气压力检测点等，其启动步骤和T12相同，不同点是V19没有燃烧空气管路，没有助燃风机，煤气出截止阀门以后，进入围绕焙烧炉炉膛的环形管道，在环形管道上设置了8支烧咀，围绕炉膛均匀分布，以便运行时保持炉膛各个部位温度的均匀。
[0097] V08为辅助燃烧器，在流程的工艺配置上，系统的主燃烧器V19是没有点火装置的，主燃烧器的点火依靠带有点火枪的辅助燃烧器V08来完成。在工艺作用上，V08除了给V19点火以外，他对V19的安全运行起监护作用，因为V19是没有点火装置的，V19的火焰情况由V08所属的火焰监视器进行监视。
[0098] T11为热发生器，安装位于第一旋风预热器5进气上升烟道的文丘里干燥器下方。当给料中的水分含量高时，烟气温度将会降低，估计温度的变化趋势，如果估计有可能低于
145℃，将T11启动，对系统的烟气补充热量，提高排烟温度；启动T11能对整个系统的生产补充热量，提高物料的预热温度，从而提高主炉温度而提高下料量。
[0099] 在晶型转化节能装置中的具体过程是：辅助焙烧炉7内950℃-980℃的氧化铝从其出料管落入本装置的落料管1.2，氧化铝从落料管1.2进入松动床1.11；等压风室1.51内的压力风通过风帽1.53进入松动床1.11，使落入松动床1.11内的氧化铝鼓泡流动，经隔隔板1.6下的通道1.13流入输送床1.12；等压风室1.51内的压力风通过风帽1.53进入输送床
1.12，使落入输送床1.12内的氧化铝流态化流动；经返料管1.4流入第二旋风分离器3.2的上升筒的中下部；压力平衡管1.3与第二旋风分离器3.2的中心筒上部1/2至1/4位置连通，以保证主箱体1.1内的压力与焙烧炉系统内压力保持平衡。等压风室1.51内的压力风由本发明装置外的压缩风机提供，压缩风机采用变频调节压力风量风压，通过调节进入松动床
1.11和输送床1.12内的风量风压，调节氧化铝在主箱体1.1内的停留时间(约15-50秒)，从而满足不同的氧化铝晶型需要。排料管组1.7的设计用于当本发明装置故障检修时排出主箱体1.1内的氧化铝，操作方便。
[0100] 本实施例的整个氧化铝焙烧系统中的主焙烧炉的气体流动的动力来自炉子尾部的排风机，整个炉子处于
负压下状态下工作，排风机前面还装有控制风量的可调的电动风门和净化焙烧炉尾气的电除尘器，第一预热旋风筒出来的含尘烟气在电除尘器内进行除尘，除尘后的气体含尘量要求在50mg/Nm3以下，除尘后的气体通过烟囱排入大气。主要工作参数：主焙烧炉的温度为950℃-980℃，CO％＜0.6％，O2控制在1.0％-2.0％，文丘里干燥器的出口温度为140℃，电除尘器的入口温度为140℃，流化床的出水温度≤55℃，冷却水进口温度≤35℃，流化床的出料温度≤80℃，入炉水份＜10％。
[0101] 将本实施例和
现有技术比较，效果如表1：
[0102] 表1现有技术和实施例1的效果比较表
[0103]
[0104] 从表1中可以看出，本发明的技术方案(实施例1)与现有技术比较，存在显著的效果：能降低焙烧主炉温度，减少物料(此处优选氧化铝)烧失量，获得高性能的电解级物料；降低燃料单耗或提高焙烧炉产能，达到节能降耗的目的；降低焙烧炉初始氮氧化物浓度，达到减排的目的；通过调节等压分室内的风压和风量，可调节物料在主箱体内的停留时间，从而满足不同的物料晶型需要，控制α-Al2O3含量＜2％-6％。
[0105] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
