氧化铝熟料窑热工过程分析与优化.pdfVIP

·26· 中固有色冶金 A卷生产实践篇·轻金属 氧化铝熟料窑热工过程分析与优化 易正明，宋佳霖，杨楠 (武汉科技大学钢铁冶金及资源利用教育部重点实验室，湖北武汉430081) [摘要】通过对氧化铝熟料烧结过程进行分析，建立了氧化铝熟料窑传热数学模型。利用现场实际参 数对该模型进行计算求解，得到了熟料窑内气体和物料的轴向温度分布，并分析了生产过程中过剩空气 系数和掺煤量等主要参数对窑内温度分布的影响，提出了相应的操作参数。 【关键词】氧化铝熟料窑；烧结；热工过程；温度分布 【中图分类号】TF821 [文献标识码】B [文章编号】1672—6103(2012)01—0026—04 0前言 射吸收的热量，同时还有物料运动过程中内部的热 烧结法生产氧化铝过程中，熟料煅烧是最重要 量变化p。4I。熟料窑横截面上气体、物料和窑壁间的 的工艺，熟料的质量直接影响着氧化铝的产量和主 传热路径与过程如图1所示。 要技术经济指标。熟料窑能否优质、高产、低消耗地 生产熟料与窑内温度分布密切相关，如果窑内温度 高于生料烧结要求的温度，就会形成熟料过烧，其容 重大，溶出率低；如果窑内温度低于生料烧结要求的 温度，则烧结反应不完全，形成黄料，其溶出率低 11-21。对氧化铝熟料窑热工过程进行分析，是了解和 掌握窑内温度分布以及窑炉热工性能的重要途径之 一，进行熟料窑内反应与传热过程研究，有利于分析 各运行参数对窑内温度及各带长度分布的影响，指 导操作人员进行生产参数的调整，对提高设备运转 率和氧化铝熟料烧结质量具有积极的意义。 n一窑的转速；Q。一一气体与外露窑内壁l司的传热；Q。m一外露窑 内壁与料层表面间的传热；Q¨一气体与料层表面间的传热； 1熟料窑热工过程 Q…-一被料层覆盖窑内壁与料层间的传热；Q·一环境热损失 1．1窑内传热机理分析 图1熟料窑横截面上的传热方式 熟料窑内气体和物料在逆向运动过程中分别被 1．2气体和物料质量流量方程 加热和冷却。燃料燃烧产生的热，通过气体以辐射 由于氧化铝熟料窑是在高温下工作的热工设 和对流的方式传给未被覆盖的窑内壁和物料表面。 备，为了减少简体散热，保护窑简体钢板，简体内砌 内壁面吸收的热量，通过辐射的方式传给物料，当它 有耐火窑衬，且窑衬材料和厚度沿筒体轴向发生变 被物料覆盖时，部分热量又以导热的方式传给物料， 化，正常情况下，在高温带还粘附着一层较厚的窑 另外一部分热量则被壁面吸收，在窑外壁通过辐射 皮。窑衬厚度的变化导致窑内径沿窑轴向发生变 和对流的方式散失到周围大气中，窑壁实质是充当 化，为了方便地描述熟料窑内的传热传质情况，沿窑 换热器的作用。对物料来说，其既有导热、对流和辐 轴向将熟料窑按内径变化大小分为几个不同的区 段，同一区段内径相同，假定各个区段为彼此独立的 【作者简介】易mTn蝈(1973--)．男，湖北监利人，博士，武汉科技大学 封闭腔体，且各区段物料填充率保持恒定。 副教授，从事冶金热工过程与资源利用研究工作。 对给定的窑体，设坐标体系如图2所示，按轴向 1-06—13 [收稿日期】2011-05—03【修订日期]201 万方数据 201