高熵陶瓷护套出现碳化的原因

高熵陶瓷护套出现碳化的原因如下：

1、具有四个和五个阳离子的不同高熵氧化物系统的混合焓变化，以及同温度下混合焓和熵随阳离子数量的变化大。

2、熵是一个热力学参数，它表示物质的混乱状态或无序程度。熵受不同构型的影响，如磁矩、原子振动和原子排列，而后者通常是熵变方面最有效的构型。

一种采用流化床降低焙烧温度的焙烧系统及焙烧工艺的制作方法

文档序号：30307093发布日期：2022-06-05 06:55阅读：73来源：国知局

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一种采用流化床降低焙烧温度的焙烧系统及焙烧工艺的制作方法

1.本发明涉及一种焙烧系统，尤其涉及一种一种采用流化床降低焙烧温度的焙烧系统及焙烧工艺。

背景技术：

2.氧化铝生产过程中，氢氧化铝焙烧工段是很重要的工序之一，降低单位能耗是一种降低碳排放的重要方法。现在国内氧化铝焙烧普遍使用高温焙烧系统，这种在焙烧主炉中的焙烧温度高，达到1050℃焙烧温度甚至更高，因此单位能耗高。所以寻求一种可以在低温情况下完成焙烧的技术势在必行。

技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题本发明一种采用流化床降低焙烧温度的焙烧系统及焙烧工艺，目的是在高温焙烧系统中实现低温状态下完成焙烧反应，降低产品的单位能耗，减少碳排放，并且防止在停留槽中物料堵塞。

4.为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：一种采用流化床降低焙烧温度的焙烧系统，包括焙烧主炉、第一预热分离器、第二预热分离器、第一冷却分离器、第二冷却分离器和停留槽；第二预热分离器的物料出口通过管道与焙烧主炉的物料进口连通，焙烧主炉的物料出口与第一预热分离器的物料进口连接，第一预热分离器的烟气出口与第二预热分离器的烟气进口连接，第一预热分离器下部设有通过流化风出料的停留槽，停留槽内设有分隔板，停留槽的出料口设在侧壁中上部，分隔板设在停留槽的下料口和出料口之间，第一冷却分离器的空气进入焙烧主炉，停留槽出料口的管道连接到第二冷却分离器到第一冷却分离器之间的管道上。

5.所述的焙烧主炉的物料进口设在焙烧主炉的中下部炉壁上，焙烧主炉的物料出口设在焙烧主炉的上部，第二预热分离器的物料出口设在第二预热分离器的底部，第二预热分离器的烟气进口设在第二预热分离器的上部，第一预热分离器的烟气出口设在第一预热分离器的顶部，第一冷却分离器的空气出口设在第一冷却分离器的顶部，第一冷却分离器的物料进口设在第一冷却分离器的上部，第二冷却分离器的空气出口设有第二冷却分离器的顶部。

6.所述的停留槽的底部设有流化风进口，流化风进口与流化风装置连接，分隔板的底面位于停留槽内的中下部。

7.所述的分隔板形状为钝角，分隔板顶部设在出料口一侧的下料口端部，分隔板下部垂直设置。

8.一种采用流化床降低焙烧温度的焙烧系统的焙烧工艺，其特征在于第一冷却分离器的空气进入焙烧主炉，第二预热分离器内的预热后的物料进入焙烧主炉，焙烧主炉内的焙烧后的物料进入到第一预热分离器后到停留槽，通过流化风装置控制物料停留时间为1-30分钟，物料经过停留后进入到第二冷却分离器向第一冷却分离器输出空气的管道上。

9.所述的第一预热分离器和停留槽为一体。

10.所述的物料在停留槽的停留时间通过流化风装置进行调节，流化风装置通过风机进行调节。

11.所述的流化风为新风、预热空气或烟气。

12.所述的流化风装置为风帽。

13.本发明的优点效果：本发明利用原有的高温焙烧系统，增设停留槽，在停留槽内设置分隔板，可避免物料“短路”堵塞现象的发生。停留槽底部设置有流化风装置，通过流化风装置可以延长物料在停留槽中的停留时间1-30分钟，降低了焙烧主炉的焙烧温度，节约单位能耗，焙烧主炉温度可由原来1050℃焙烧温度，降低至920℃-950℃即可进行工作，大大降低了单位能耗。

附图说明

14.图1是本发明的结构示意图。

15.图2为图1中的a部放大图。

16.图中：1、第二冷却分离器；2、第一冷却分离器；3、第一预热分离器；4、第二预热分离器；5、焙烧主炉；6、停留槽；7、风机；8、管道；9、流化风装置；10、分隔板；11、出料口。

具体实施方式

17.下面结合附图对本发明作进一步说明，为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述，显而易见地，下面描述中仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施例方案。

18.如图所示，一种采用流化床降低焙烧温度的焙烧系统，包括焙烧主炉5、第一预热分离器3、第二预热分离器4、第一冷却分离器2、第二冷却分离器1和停留槽6；第二预热分离器4的物料出口通过管道与焙烧主炉5的物料进口连通，焙烧主炉5的物料出口与第一预热分离器3的物料进口连接，第一预热分离器3的烟气出口与第二预热分离器4的烟气进口连接，第一预热分离器3下部设有通过流化风出料的停留槽6，停留槽6内设有分隔板10，停留槽6的出料口设在侧壁中上部，分隔板10设在停留槽6的下料口和出料口11之间，第一冷却分离器2的空气进入焙烧主炉5，停留槽6出料口的管道连接到第二冷却分离器1到第一冷却分离器2之间的管道8上。

19.焙烧主炉5的物料进口设在焙烧主炉5的中下部炉壁上，焙烧主炉5的物料出口设在焙烧主炉5的上部，第二预热分离器4的物料出口设在第二预热分离器4的底部，第二预热分离器4的烟气进口设在第二预热分离器4的上部，第一预热分离器3的烟气出口设在第一预热分离器3的顶部，第一冷却分离器2的空气出口设在第一冷却分离器2的顶部，第一冷却分离器2的物料进口设在第一冷却分离器2的上部，第二冷却分离器1的空气出口设有第二冷却分离器1的顶部。

20.所述的停留槽6的底部设有流化风进口，流化风进口与流化风装置9连接，分隔板10的底面位于停留槽6内的中下部。

21.所述的分隔板10形状为钝角，分隔板10顶部设在出料口一侧的下料口端部，防止

物料直接落到出料口处，分隔板下部垂直设置。

22.一种采用流化床降低焙烧温度的焙烧系统的焙烧工艺，第一冷却分离器2的空气进入焙烧主炉5，第二预热分离器4内的预热后的物料进入焙烧主炉5，焙烧主炉5内的焙烧后的物料进入到第一预热分离器3后到停留槽6，通过流化风装置9控制物料停留时间为1-30分钟，物料经过停留后进入到第二冷却分离器1向第一冷却分离器2输出空气的管道8上。

23.所述的第一预热分离器3和停留槽6为一体。

24.所述的物料在停留槽6的停留时间通过流化风装置9进行调节，流化风装置9通过风机7进行调节。

25.所述的流化风为新风、预热空气或烟气。

26.所述的流化风装置9为风帽。

技术特征：

1.一种采用流化床降低焙烧温度的焙烧系统，其特征在于包括焙烧主炉、第一预热分离器、第二预热分离器、第一冷却分离器、第二冷却分离器和停留槽；第二预热分离器的物料出口通过管道与焙烧主炉的物料进口连通，焙烧主炉的物料出口与第一预热分离器的物料进口连接，第一预热分离器的烟气出口与第二预热分离器的烟气进口连接，第一预热分离器下部设有通过流化风出料的停留槽，停留槽内设有分隔板，停留槽的出料口设在侧壁中上部，分隔板设在停留槽的下料口和出料口之间，第一冷却分离器的空气进入焙烧主炉，停留槽出料口的管道连接到第二冷却分离器到第一冷却分离器之间的管道上。2.根据权利要求1所述的一种采用流化床降低焙烧温度的焙烧系统，其特征在于所述的焙烧主炉的物料进口设在焙烧主炉的中下部炉壁上，焙烧主炉的物料出口设在焙烧主炉的上部，第二预热分离器的物料出口设在第二预热分离器的底部，第二预热分离器的烟气进口设在第二预热分离器的上部，第一预热分离器的烟气出口设在第一预热分离器的顶部，第一冷却分离器的空气出口设在第一冷却分离器的顶部，第一冷却分离器的物料进口设在第一冷却分离器的上部，第二冷却分离器的空气出口设有第二冷却分离器的顶部。3.根据权利要求1所述的一种采用流化床降低焙烧温度的焙烧系统，其特征在于所述的停留槽的底部设有流化风进口，流化风进口与流化风装置连接，分隔板的底面位于停留槽内的中下部。4.根据权利要求1所述的一种采用流化床降低焙烧温度的焙烧系统，其特征在于所述的分隔板形状为钝角，分隔板顶部设在出料口一侧的下料口端部，分隔板下部垂直设置。5.根据权利要求1所述的一种采用流化床降低焙烧温度的焙烧系统的焙烧工艺，其特征在于第一冷却分离器的空气进入焙烧主炉，第二预热分离器内的预热后的物料进入焙烧主炉，焙烧主炉内的焙烧后的物料进入到第一预热分离器后到停留槽，通过流化风装置控制物料停留时间为1-30分钟，物料经过停留后进入到第二冷却分离器向第一冷却分离器输出空气的管道上。6.根据权利要求5所述的一种新型氧化铝焙烧炉低温焙烧系统的焙烧工艺，其特征在于所述的第一预热分离器和停留槽为一体。7.根据权利要求5所述的一种新型氧化铝焙烧炉低温焙烧系统的焙烧工艺，其特征在于所述的物料在停留槽的停留时间通过流化风装置进行调节，流化风装置通过风机进行调节。8.根据权利要求7所述的一种新型氧化铝焙烧炉低温焙烧系统的焙烧工艺，其特征在于所述的流化风为新风、预热空气或烟气。9.根据权利要求7所述的一种新型氧化铝焙烧炉低温焙烧系统的焙烧工艺，其特征在于所述的流化风装置为风帽。

技术总结

本发明涉及一种焙烧系统，尤其涉及一种一种采用流化床降低焙烧温度的焙烧系统及焙烧工艺。第二预热分离器的物料出口通过管道与焙烧主炉的物料进口连通，焙烧主炉的物料出口与第一预热分离器的物料进口连接，第一预热分离器的烟气出口与第二预热分离器的烟气进口连接，第一预热分离器下部设有通过流化风出料的停留槽，停留槽内设有分隔板，停留槽的出料口设在侧壁中上部，分隔板设在停留槽的下料口和出料口之间，第一冷却分离器的空气进入焙烧主炉，停留槽出料口的管道连接到第二冷却分离器到第一冷却分离器之间的管道上。本发是氧化铝焙烧炉流化床技术可以延长物料停留时间，降低焙烧温度，节约能耗。节约能耗。节约能耗。

技术研发人员：曹万秋 李志国 陈国华 尹德明

受保护的技术使用者：沈阳铝镁设计研究院有限公司

技术研发日：2022.03.14

技术公布日：2022/6/4

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该技术已申请专利。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。

技术研发人员：曹万秋 李志国 陈国华 尹德明

技术所有人：沈阳铝镁设计研究院有限公司

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导读： 本文报道了Cr7Mn25Co9Ni23Cu36高熵合金（HEA）在热处理条件下的相分解以及二次相的形成对其拉伸力学响应的影响。显微组织分析表明，800 C 2 h和600 C 8 h的热处理会导致σ相的形成，但在600 及2h以下的热处理中没有观察到σ相。将实验观察到的热稳定性和相与计算的相图进行比较，并借助热力学和动力学进行合理化。基于从头计算讨论了相分解的机理，结果表明分解成两个固溶体相在能量上优于具有标称组成的单一固溶体相。

对于金属结构材料，实现强度和延展性的良好结合是一个重要目标。常用方法包括优化合金成分和控制加工路线。多主合金或高熵合金的发现拓宽了合金设计的领域，是材料领域的重要突破。

目前，已经使用了许多方法来开发具有良好性能的热等静压合金，其中，热处理是一种简单、有效和廉价的提高合金力学性能的方法。近年来，学者们热衷于研究热处理对某些合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明，当温度从0 升至1000 时，无相分离发生，说明HEA在较宽的温度区间内具有良好的相稳定性。

近日，哈工大陈瑞润教授团队通过电弧熔炼设计和制备了Cr7Mn25Co9Ni23Cu36 HEA，其在室温和铸态下展现出非常好的强度和延展性组合，研究成果发表于金属顶刊《Acta Materialia》，以 “Experimental and theoretical investigations on the phase stability and mechanical properties of Cr7Mn25Co9Ni23Cu36 high-entropy alloy”为题。文中研究了200 1000 下热处理对合金显微组织和室温力学性能的影响，并将实验相组成和热稳定性与热力学计算进行比较。用计算相图法（CALPHAD）确定的生成吉布斯能分析了σ相和FCC相的稳定性。此外，讨论了高温下的相分解机理。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.actamat.2021.116763

SEM和TEM图像显示，合金800 热处理2h时，形成了富Cr和富Co的σ相，这与CALPHAD的预测相吻合。

在 600 的温度下热处理的样品中没有观察到σ相，但通过CALPHAD进行了预测。这种差异和动力学因素有关，600 热处理时间的延长证实了合金的显微组织变化。

EMTO-CPA的计算结果表明，在低温和高温下，与名义成分的合金相比，分解体系(FCC_1和FCC_2)在能量上是优选的。

热处理温度从200 提高到600 ，屈服强度和抗拉强度分别从401 MPa提高到581 MPa，以及从700 MPa提高到829 MPa，同时，伸长率从35％降低到22％。这些变化归因于600 C热处理时纳米沉淀的细化。

由于屈服和极限抗拉强度分别下降至303 MPa和530 MPa，延展性降低至断裂应变的15％，因此800 C热处理导致断裂韧性下降，强度的显著降低是由于形成的σ析出物分布不均，尺寸无明显变化。σ相的形成对合金的拉伸力学性能是有害的。

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