[19]
中华人民共和国专利局
[12]发明专利申请公开说明书
[11]公开号CN 1191786A [43]公开日1998年9月2日
[21]申请号97115762.6[22]申请日97.9.1
[71]申请人钟正伟
地址650225云南省昆明市新迎小区周家营华帅
铝业集团
[72]发明人钟正伟 [74]专利代理机构云南协立专利事务所代理人姜开侠 旃习涵
[51]Int.CI 6B22F 3/10
权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页
[54]发明名称
[57]摘要
本发明公开了一种隧道窑烧结生产氧化铝的方
法及专用隧道窑，它属于无机化工领域。它采用了
建造成本、运行成本都较传统工艺中使用的回转窑
低廉的隧道窑，使氧化铝的生产成本大大降低，提高
了经济效益。对常规隧道窑进行了改良，在预热隧
道(1)、恒温隧道(2)之间设置了一升温隧道(4)，优
化了窑体的结构参数，改善了窑内热能的分布特性,
提高了热效率，满足了氧化铝生产的工艺要求，大大
降低了氧化铝生产的投资成本和生产成本。
97115762.6权 利 要 求 书第1/1页 1.一种隧道窑烧结生产氧化铝的方法，依次包括：熟料烧结、溶出、过滤、脱硅、碳分解、二次过滤、洗涤、脱水和氢氧化铝煅烧等工序，其特征是：熟料烧结和氢氧化铝煅烧工序均在隧道窑中完成，即物料先经预热隧道预升温5-6小时，使物料的温度提高到反应温度800℃以上，再于升温隧道经1.5小对左右升温至1100℃后，进入恒温隧道于1100--1200℃恒温反应1.5-2小时，再经冷却隧道冷却后出窑，尔后经常规溶出、过滤、脱硅、碳分解、二次过滤、洗涤、脱水等工序处理后，得到中间产品氢氧化铝，最后将氢氧化铝送至隧道窑中，在与第一道工序同样的工艺条件下煅烧后得到最终产品--氧化铝。
2.一种权利要求1所用的隧道窑，由预热隧道(1)、恒温隧道(2)、冷却隧道
(3)及附属设备组成，隧道内横截面为拱顶矩形，在预热隧道(1)、冷却隧道(3)的内侧壁的下部有封砂槽(7)，在相应位置的侧壁上等距开有加砂口(5)，冷却隧道(3)上部有强制通风口和通风设备(6)，基础上铺有轻轨(8)，其特征是：在预热隧道(1)、恒温隧道(2)之间设置有一升温隧道(4)，预热隧道(1)、升温隧道(4)和恒温隧道(2)、冷却隧道(3)之间的长度比为3.5-4.0∶1.1-1.3∶1.9-2.1，隧道内横截面的高宽比为1.35-1.45。
3.如权利要求2所述的隧道窑，其特征是：预热隧道(1)、升温隧道(4)和升温隧道(2)、冷却隧道(3)之间的长度比为3.8∶1.2∶2.0，恒温隧道(2)与升温隧道(4)的长度比为1∶1，隧道窑总长度为70米，隧道内横截面的高宽比为1.4。
97115762.6说 明 书第1/3页隧道窑烧结生产氧化铝的方法及专用隧道窑
本发明属于无机化工领域，具体涉及一种以煤为燃料的隧道窑烧结生产氧化铝的方法及所使用的隧道窑。
铝，以其优良的理化性能，日益受到人们的青睐，成为材料领域的姣姣者，铝合金更是在各行各业得到了广泛的应用，尤其是工业领域、民用建筑领域的需求量愈来愈大。然而，作为制铝的基本原料氧化铝
的生产，却一直沿用着传统的烧结工艺及设备。用这种传统的烧结工艺生产氧化铝，其熟料烧结工序和氢氧化铝煅烧工序需用两台回转窑作为煅烧设备。由于回转窑的造价较高，一般要占整个氧化铝生产设备投资的30％左右，而且在生产过程中要用重油作燃料，这无疑又加大了生产成本，尤其对缺乏重油的地区更是如此。本发明人经过潜心研究，反复试验，终于利用建造成本、运行成本都较低的隧道窑解决了这一难题。 本发明的目的在于提供一种生产成本低廉的煅烧生产氧化铝的新方法，以及适合于这种方法使用的，建造成本、运行成本都很较低的以煤为燃料的隧道窑。 本发明是这样实现的：将传统的煅烧生产氧化铝工艺中的熟料烧结、氢氧化铝煅烧工序，在隧道窑中完成，即将熟料和氢氧化铝分别在隧道窑中，于1100--1200℃温度之下烧结2-3小时。
为适合氧化铝的生产，对常规的隧道窑进行改良，即在预热隧道、恒温隧道之间设置了一升温隧道，同时将预热隧道、恒温隧道和升温隧道、冷却隧道之间的长度比设计为3.5-4.0∶1.1-1.3∶1.9-2.1，隧道内高宽比为1.35-1.45；恒温隧道与升温隧道的长度比为1∶1。
由于本发明采用了建造成本、运行成本都较传统工艺中使用的回转窑低廉的隧道窑，使氧化铝的生产的的综合成本大大降低，提高了产品的市场竞争力和经济效益。
通过对常规隧道窑窑体的结构参数的优化，改善了窑内热能的分布特性，提高了热效率，从而满足了氧化铝生产的工艺要求。由于可以利用价格低廉的煤作为生产能源，大大降低了氧化铝的生产成本。
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不仅限于附图所示。
图1为本发明隧道窑整体结构主视示意图；
图2为图1之A向放大示意图。
用煅烧法生产氧化铝依次包括下列工序，熟料烧结、溶出、过滤、脱硅、碳分解、二次过滤、洗涤、脱水和氢氧化铝煅烧等工序，其中有两道工序需要烧结或煅烧，即熟料烧结和氢氧化铝煅烧。在传统工艺中，这两道工序均需在两个不同的回转窑中完成。由于回转窑造价较高，其建造成本约占设备总成本的30％左右，而且这种回转窑一般需要用重油作燃料，因此又大大增加了氧化铝的生产成本。本发明方法采用隧道窑替代回转窑的全新的煅烧工艺路线，达到了氧化铝生产的工艺要求。
本方法的工艺流程如下：物料先经预热隧道预升温5-6小时，使物料的温度提高到反应温度800℃以上，再于升温隧道经1.5小时左右升温至1100℃后，进入恒温隧道于1100--1200℃恒温反应1.5-2小时，再经冷却隧道冷却后出窑，尔后经常规溶出、过滤、脱硅、碳分解、二次过滤、洗涤、脱水等工序处理后，得到中间产品氢氧化铝，最后将氢氧化铝送至隧道窑中，在与第一道工序同样的工艺条件下煅烧后得到最终产品--氧化铝。
如附图所示，常规隧道窑由预热隧道1、恒温隧道2、冷却隧道3及附属设备组成，隧道内横截面为拱顶
矩形，在预热隧道1、冷却隧道3的内侧壁的下部有封砂槽7，相应位置的侧壁上等距开有加砂口5，冷却隧道3上部有强制通风口和通风设备6，基础上铺有轻轨8。由于其内部热能分布特性较回转窑差，难以满足氧化铝生产的工艺要求。本发明在常规隧道窑的预热隧道1和恒温隧道2之间设置了一个升温隧道4，同时加长了预热隧道1，使预热隧道1、升温隧道4和恒温隧道2、冷却隧道3之间的长度比为3.5-4.0∶1.1-1.3∶1.9-2.1，隧道内横截面的高宽比为1.35-1.45；恒隧道2与升温隧道4的长度比1∶1。通过对隧道窑窑体的结构参数的优化设计，改善了窑内热能的分布特性，提高了热效率，延长了物料的反应时间，从而满足了氧化铝生产的工艺要求。
作为一个实施例，本发明的专用隧道窑的预热隧道1、恒温隧道2和升温隧道4、冷却隧道3之间的长度比为3.8∶1.2∶2.0，预热隧道1长度为38米，恒温隧道2有4孔燃煤加热炉，升温隧道4有两孔燃煤加热炉；隧道窑总长度为70米，隧道内高宽比为1.4，窑体截面宽度为1.4米。
采用本发明方法生产氧化铝，可使熟料烧结和氢氧化铝煅烧两道工序在同一隧道窑中同时完成，即不同的料车装不同的工序的物料，在设定的工艺条件下连
续煅烧，实现流水作业，连续生产。用普通煤作燃料即能够满足氧化铝生产的工艺要求，产品质量稳定。因此，用本发明方法生产氧化铝大大降低投资成本和生产成本，其投资成本比回转窑工艺降低了80％，生产成本比传统方法节约了10％，从而提高了氧化铝产品的市场竞争力，显著地提高氧化铝生产行业的经济效益。
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