氮气雾化微细球形铝粉的生产工艺.docx

氮气雾化微细球形铝粉的生产工艺常政刚1,吕娜2(1、中国石油吉林石化分公司高碳醇厂,吉林吉林2、中国石油吉林石化分公司炼油厂,吉林吉林132022;132022)摘要:介绍了氮气雾化微细球形铝粉的生产工艺,铝锭熔化,雾化制粉、铝粉分级和包装都是在氮气保护中进行,气体雾化器和铝液喷嘴紧密耦合并用高温高压氮气雾化,生产的铝粉颗粒为球形,流动性好,氧含量低,细粉收率高。关键词:微细铝粉生产;氮气雾化;分级;雾化器;工艺中图分类号:TF123.112文献标识码:B文章编号:1009-1904(2009)01-0037-05于1990年推出球形铝粉的工业化生产装置。近年来,该所成功开发出氮气保护气体雾化的新技术,同时采用紧密耦合的气体雾化器(CCGA)[2],使雾化、分级和包装等生产全过程都在氮气保护中进行,生产的球形铝粉细粉收率高、氧含量低。至今已有十多套球形铝粉生产装置采用了氮气雾化技术,如中国石油吉林石化分公司高碳醇厂5kt/a铝粉装置、湖南省金天铝业高科技有限公司7kt/a铝粉装置、东营大海铝业高科技有限公司3kt/a铝粉装置等。1概述铝粉广泛应用于国防、航天、化工、冶金、涂料等行业,尤其是高质量的微细球形铝粉以其活性铝含量高、氧含量低、粒径均匀、生产成本低等优点,已成为微细铝粉生产的主要发展方向,因此也推动了铝粉氮气雾化生产技术的发展。铝粉的生产工艺主要有:双流雾化法(即水雾化和气雾化)、离心雾化法、真空雾化法、超声雾化法、多级雾化法、快速冷却法及球磨法等[1]。目前世界各国的铝粉生产工艺大都采用二战期间发明的空气雾化法,虽然工艺简单,但细粉收率低,无法生产高质量的球形铝粉,且生产过程极不安全,有爆炸的危险,各国铝粉厂都发生过爆炸。国内的铝粉生产厂家是采用上世纪50年代从前苏联引进的空气雾化生产工艺,也避免不了存在爆炸的危险,且存在产品质量差、细粉收率低等诸多问题。中科院力学研究所自1984年起开始研究气体雾化制粉的机理和工艺,同时研制了相应的设备,并2氮气雾化法铝粉生产工艺2.1铝粉生产工艺流程以5kt/a铝粉生产装置为例,其生产工艺流程如图1所示。该工艺流程特点如下:1、采用高压气体和紧密耦合式的双流气体雾化器制粉,有利于提高铝粉细粉收率;2、铝液的雾化、分级和包装等生产过程均在氮气保护中进行,确保氧含量尽可能低,达到安全生产在多读专业书籍的同时,应积极投身实践,用掌握的专业知识去解释现象、查找原因,惟有如此自己驾驭生产的技能才能提升。③排查问题时,不仅思路要广,而且要重调查,要多深入一线取证和核实证据。如此,可以避免自己不被错误的信息所误导。④应重视记录和基础资料,工作过程要多用笔去记录。在纵横对比各种资料的过程中,你往往会有惊喜或收获。以上信息、观点旨在抛砖引玉,若有不当敬请指正!作者简介:肖保正(1970-),男,河南汝阳人,工程师,从事化工生产管理与技术开发工作,在部级刊物发表文章13篇。(收稿日期:2008-10-20)硫磷设计与粉体工程SPBMHRELATEDENGINEERING·38·2009年第1期要求[3];3、雾化氮气循环使用,降低了生产成本;4、系统采用2～6kPa微正压操作,防止空气进入系统,保证安全生产[1];5、铝粉产品采用密相气力输送,输送风速超过25m/s,可有效防止铝粉在管道内堆积,输送过程安全,且料气比高[4];6、雾化炉温度控制在900～950℃,严格捞渣作业,有效防止雾化器喷嘴堵塞现象的发生[5]。2.2铝粉氮气雾化工艺流程铝粉氮气雾化工艺流程如图2所示。将铝锭加入熔化炉中,用燃料气加热熔化成为铝液,通过导液槽送至雾化炉中;铝液在雾化炉中被图15kt/a微细球形铝粉生产工艺流程示意图2铝粉氮气雾化工艺流程示意料罐,至此,铝粉进入全封闭分级系统(见图3)。用风机和定量加料器将铝粉先后送到离心分级器、旋风分级器、双联旋风除尘器中进行分级,分离出的各种不同规格的铝粉送入发送料罐,由气刀栓流式密相气力输送系统分别送往铝粉包装生产线。2.4氮气循环系统铝粉的雾化和分级过程是在氮气的保护下进行的,氮气采取回收并循环使用的工艺,在密闭的系统中构成循环回路,雾化过程和分级过程的氮气循环系统是独立的。1、雾化过程的氮气循环系统在雾化过程中,氮气循环系统是为铝粉雾化过程提供高温高压的雾化氮气,同时用于冷却和保护铝粉的环境氮气。如图2所示,循环氮气的一部分继续加热并保持在特定的雾化温度,铝液在液面压力和环形雾化器的雾化氮气的文丘里(Ven-turi)效应作用下,由雾化炉前端的雾化喷嘴喷到雾化室中雾化成小液滴,并在环境氮气的保护和冷却下迅速凝固成铝粉;大的铝粉颗粒落到雾化室底部,较细的铝粉升到雾化室顶部,粗铝粉经高压风机吸入袋式过滤器;铝粉在过滤器内经垂直方向补充氮气的吹动和过滤器上敲击锤的共同作用后,被