Buff Bauxite (также известный как бокситовая руда или боксит) является важным сырьем для производства глинозема, огнеупорных материалов и высокоглиноземистых изделий. Вертикальная печь является одним из ключевых видов оборудования для обжига боксита. Она в основном используется для производства обожженного бокситового клинкера и широко применяется в огнеупорных материалах, керамике, строительных материалах и других отраслях промышленности. Ниже приводится подробное введение с точки зрения характеристик боксита, процесса обжига в вертикальной печи, применения продукта и т. д.
1. Основные характеристики бокситов
(1) Химический и минеральный состав
Основным компонентом бокситов является оксид алюминия (Al₂O₃), а также содержатся такие примеси, как SiO₂, Fe₂O₃, TiO₂ и др. По минеральному составу их можно разделить на:
Тип моногидрата (Al₂O₃·H₂O): с высоким содержанием алюминия и низким содержанием кремния, подходит для производства высокочистого глинозема.
Тип гибссита (Al₂O₃·3H₂O): легко растворяется в щелочи, в основном используется для производства глинозема по методу Байера.
Тип каолинита (Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O): высокое содержание кремния, требует обогащения и очистки руды.
(2) Классификация бокситов
Сорт Содержание Al₂O₃ (%) Применение
Специальный сорт ≥85 Высокочистые огнеупорные материалы, корундовые изделия
Первый сорт 75-85 Огнеупорный кирпич, керамика
Второй сорт 65-75 Цемент, обычные огнеупорные материалы
Третий сорт 50-65 Выплавка алюминия, строительные материалы
2. Процесс обжига бокситов в вертикальной
печи Вертикальная печь представляет собой вертикальное непрерывное обжиговое оборудование, подходящее для крупномасштабного производства обожженного бокситового клинкера, с высокой тепловой эффективностью, низким потреблением энергии и большой производительностью.
(1) Вертикальная конструкция печи
Корпус печи: высота 10–20 м, диаметр 2–4 м, футерован огнеупорным кирпичом.
Система подачи: верхний распределитель, равномерно распределяет руду.
Система сгорания: сжигание угольного газа, природного газа или угольного порошка, температура может достигать 1500 ℃.
Система охлаждения: охлаждение нижним дутьем, температура нагнетания <100℃.
(2) Процесс прокаливания
Дробление и просеивание
Сырая руда измельчается до размеров блоков 30–80 мм, а примеси почвы удаляются.
Предварительный нагрев (200-600℃)
Удалить свободную воду и кристаллизационную воду (температура дегидратации диаспоры составляет около 450℃).
Высокотемпературная прокалка (1200-1500℃)
Al₂O₃ преобразуется в α-Al₂O₃ (фаза корунда) для улучшения стабильности объема.
Примесь SiO₂ реагирует с Al₂O₃, образуя муллит (3Al₂O₃·2SiO₂), что повышает огнеупорность.
Охлаждение и разрядка
Медленное охлаждение позволяет избежать растрескивания при термическом ударе, клинкер имеет высокую твердость и плотность.
(3) Ключевые параметры процесса
Параметр Диапазон регулирования Влияние
Температура прокалки 1400-1500 ℃ Определяет трансформацию кристаллов Al₂O₃
Время пребывания 8-12 часов Влияет на степень спекания
Тип топлива Природный газ/каменноугольный газ Влияет на содержание примесей
Скорость охлаждения <50 ℃/мин Предотвращает взрыв клинкера
3. Характеристики прокаленного бокситового клинкера
Высокая огнеупорность: ≥1770 ℃ (при Al₂O₃>85%).
Стабильность объема: усадка после прокаливания <3%, подходит для использования в условиях высоких температур.
Коррозионная стойкость: стойкость к кислоте и щелочи, подходит для футеровки металлургических печей.
4. Применение кальцинированного боксита
(1) Огнеупорные материалы (основное применение, составляет более 70%)
Высокоглиноземистый кирпич: используется в доменных печах, электропечах, цементных вращающихся печах.
Литейный материал: в сочетании с алюминатным цементом, используется для футеровки ковшей.
Изделия из муллита: высокотемпературные печи, керамические печи.
(2) Керамическая промышленность
В качестве отбеливающего агента для керамической глазури (содержание Fe₂O₃ снижается после прокаливания).
Производство износостойкой керамики (например, футеровки шаровых мельниц).
(3) Другие области применения
Абразивная промышленность: производство коричневого корунда и белого корунда.
Промышленность строительных материалов: сырье для высокоглиноземистого цемента.
Химическая промышленность: производство сульфата алюминия и полиалюминийхлорида (ПАХ).
5. Вертикальная и вращающаяся печи: сравнение методов обжига
Элементы сравнения Вертикальная печь Вращающаяся печь
Тепловая эффективность Высокая (>60%) Средняя (40-50%)
Подходящий размер частиц Кусковой (30-80 мм) Порошок/мелкие частицы (<10 мм)
Равномерность температуры Немного хуже (требуется равномерное распределение) Лучше (вращение и равномерный нагрев)
Инвестиционные затраты Низкая Высокая
Применимая продукция Средне-высокий алюминиевый клинкер (Al₂O₃>70%) Высокочистый глинозем (сырьевые материалы процесса Байера)
6. Тенденция развития отрасли
Энергосберегающая трансформация: внедрение технологии сжигания с накоплением тепла для снижения потребления энергии (<100 кг условного угля/тонну клинкера).
Высокая очистка: снижение содержания Fe₂O₃ и TiO₂ посредством флотации и магнитной сепарации для удовлетворения спроса на глинозем электронного качества.
Модернизация защиты окружающей среды: десульфуризация дымовых газов (SO₂) и пылеудаление (PM<10 мг/м³) соответствуют нормам выбросов.
