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快速恢复，给生产组织带来方便。
其三，控制回路简单，气体悬浮焙烧炉虽有12条自动控制回路，但在生产中起主要作用的仅有2条，一条是主燃烧系统的主炉温度控制回路，另一条是O2含量控制回路。
气体悬浮焙烧炉是80年代发展起来的流态化焙烧装置，设计和生产经验欠成熟。
其一，耐火材料脱落严重，特别是高温段，这一现象不仅在山西分公司的气体悬浮焙烧炉发生，在印度兴达尔阔铝厂、欧洲氧化铝厂及雷诺金属公司的科.克氧化铝厂也都出现；造成这种现象的原因有两个方面，一是G.S.C炉内衬设计不合理，二是供炉制度不完善（甚至有烘炉“死区”，如3号冷却旋风筒、各旋风筒下料管）；耐火材料脱落使料管堵塞，导致生产不稳定，炉运转率降低。其二，由于气体悬浮焙烧炉容器间设计采用下料管料封，生产中不能在低产能下运行，即便在开始下料，也必须迅速提高产量，其目的是避免气流“反窜”（走短路）或焙烧炉系统内料流形成“脉冲”，因此，G.S.C产能的可调范围窄，一般要求在设计能力的60%-100%内调节。其三，气体悬浮焙烧炉设计的检修、清理、观察等活动孔太多，设计中G.S.C每个旋风筒有检修孔3个，清理孔3-6个，观察孔3-4个，再加上连接烟道，孔数繁多，这些孔不仅增加了散热损失，而且给系统造成了漏风隐患。其四，电收尘收集粉尘输送系统和文丘里烟道降温系统的设计尚未定型。在选择焙烧炉时应以焙烧炉生产的可靠性和稳定性作为重要根据。G.S.C的指标最先进，但是最先进的指标在稳定性差的焙烧炉上难以实现，稳定性较强的属美铝流态闪速焙烧炉和鲁奇循环流态化焙烧炉。考虑到技术的逐步完善和节能降耗的实际要求，综合考虑以上各种方案的优劣，本设计采用丹麦史密斯公司气体悬浮焙烧炉，焙烧用燃料为发生炉煤气。 1.4主要技术、经济指标的选择与论证 1.4.1溶出温度
温度是影响溶出过程的最主要因素。随着溶出温度的提高，Al2O3在碱溶液中的溶解度增大，溶出反应速度以及碱溶液与反应产物的扩散速度也增加。当其他溶出条件相同时，提高溶出温度总是使溶出速度加快，溶出设备产能显著提高的。
铝土矿的矿物类型不同，其所要求的溶出温度也不同。目前溶出三水铝石型的铝土矿时，溶出温度一般为120～140℃；溶出一水软铝石矿的溶出温度一般在205～230℃；而溶出一水硬铝石矿溶出温度在230～245℃或更高。
提高溶出温度不仅可以提高Al2O3的溶出速度，而且可以在保证Al2O3充分溶出的前提下将溶出液的苛性比值，提高硅量指数，从而使母液的循环效率提高。此外，提高温度还能改善赤泥的沉降性能，还能减小矿石在矿物形态方面的差别所造成的影响。但是提高溶出温度，势必提高设备的工作压力，增加热耗，提高生产成本。综上考虑，本设计的溶出矿主要是平果矿，采用的是管道化预热—压煮器溶出技术，所以把溶出温度确定在260℃。
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第二章 冶金计算
2.1设计计算原始条件
2.1.1铝土矿的化学组成（%）
组分 含量 Al2O3 63.50 SiO2 4.23 TiO2 3.50 Fe2O3 14.4 CaO 0.10 CO2 0.10 H2O 13.3 其它 0.87 合计 100 A/S=15.0 (注：表中H2O为结晶水) 2.1.2石灰的化学成分（%wt） 组分 CaO Al2O3 0.57 Na2Ok 220.00 Fe2O3 0.15 SiO2 2.04 其它 12.88 合计 100 含量 84.36 组分 Al2O3 2.1.3循环母液组成（g/l） Na2Oc 32.50 CO2 23.07 含量 109.57 ak=3.3 Na2Oc/ Na2Ok=12.87% 2.1.4损失的碱用40%NaOH溶液补充，其密度为1.433g/cm3
2.1.5石灰添加量为铝土矿量的8%，石灰乳化后加入（L/S=6.0） 2.1.6溶出液ak=1.55
2.1.7赤泥的A/S=1.47 N/S=0.5
2.1.8生产过程中的损失分布（Al2O3的机械损失率取2.1%）
序号 损失项目 1 堆场及破碎 2 3 4 5 6 7 8
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占Al2O3总量的% 0.15 0.15 9.07 0.3 0.5 0.15 0.10 0.10 0.65 11.17 占总碱量的% 3.04 5525 9.66 7.55 11.05 6.22 7.22 100.0（62.03㎏） 湿磨 赤泥带走 水解 分解 蒸发用析出苏打 石灰乳苛化 焙烧 合计 化学损失 附液损失 2.1.9生产的Al2O3产品按一级品考虑，则产品含Al2O398.6% 桂林理工大学南宁分校课程设计说明书
2.2.Al2O3的计算
2.2.1.Al2O3的总回收率：
1-11.7%=88.83%
2.2.2.Al2O3实际溶出率：
?实= ?（A/S）（A/S）矿-赤（A/S）矿?100.0-1.47?100.0 ?90.20%
2.2.3.拜耳法生产过程中Al2O3的机械损失计算：
在Al2O3的总回收率为88.83%，取1吨含有986.0㎏成品Al2O3，需要干铝土矿：
986.0?1748.01kg
63.5%?0.8883其中含Al2O3:1748.01×0.635=1109.99㎏ 氧化铝总损失：1109.99-986.0=123.99㎏ 机械损失：123.99×2.1%=2.60㎏ 氧化铝 2.6÷0.635=4.09㎏ 干铝土矿 其中，根据实际情况，破碎及储存时氧化铝的损失量为生产1吨氧化铝所需的总Al2O3量的0.15%。即为：
0.15%×123.99kg＝1.67kg 氧化铝
11.17%相当于损失干铝土矿：
1.67÷63.5%＝2.63kg
2.2.4.石灰添加量的计算 则进入湿磨工序的干铝土矿：
1748.01-2.63＝1745.38kg
干石灰量为：
1745.38×8%＝139.63kg
湿磨过程中Al2O3的损失与破碎时相同， 则送溶出工序的原矿浆铝土矿干矿石量为：
1745.38-2.63＝1742.75kg
送溶出工序的铝土矿中含，kg：
Al2O3： 1742.75×63.5%＝1106.65 Fe2O3： 1742.75×14.4%＝250.96 SiO2： 1742.75×4.23%＝73.72
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TiO2： 1742.75×3.5%＝61.00 CaO： 1742.75×0.1%＝1.74 CO2： 1742.75×0.1%＝1.74 灼减： 1742.75×13.3%＝231.79 其它： 1742.75×0.87%＝15.15 合计： 1742.75 附着水： 1742.75×0＝0
而送溶出工序的石灰中含kg：
CaO： 139.63×84.36%＝117.79 Al2O3： 139.63×0.57%＝0.80 Fe2O3： 139.63×0.15%＝0.21 SiO2： 139.63×2.04%＝2.85 其它： 139.63×12.88%＝17.98 总计： 139.63
需要加入的苛性碱为：
62.03÷[62×40%÷（2×40）]＝200.10㎏
苛性碱带入，kg：
Na2O： 62.03kg H2O（按差值计）：200.10－62.03＝138.07kg
赤泥的组成，kg：
Al2O3： 123.99×9.07/11.17＝100.68（赤泥A/S＝1.47） Na2O： 62.03×0.5525＝34.27 Fe2O3： 250.96＋0.21＝251.17 SiO2： 73.72＋2.85＝76.57 CaO： 1.74＋117.79＝119.53 TiO2： 61.00
其它： 15.16＋17.98＝33.14
未计入灼减的赤泥量为：
100.68+34.27+251.17+76.57+119.53+61.00+33.14=676.36㎏
灼减的计算如下： 1）若赤泥中的SiO2以Na2O?Al2O3?2SiO2?2H2O的形式存在，那么76.57kgSiO2结合：
76.57×102÷（2×60）＝65.08kg Al2O3 76.57×36÷（2×60）＝22.97kg H2O
2）若赤泥中的CaO以CaO?TiO2?H2O的形式存在，那么61.00kgTiO2结合：
61.00×18÷80＝13.73kg H2O
3）在1）中剩余的Al2O3，若在赤泥中以3CaO?Al2O3?SiO2?6H2O形式存在，则：
100.68－65.08＝35.60kg Al2O3 结合 35.60×6×18÷102＝37.69kg H2O
4）若1.8%的Fe2O3在赤泥中以Fe（OH）3形式存在，则：
251.17×1.8%×54÷160＝1.53kgH2O
由此可得灼减为：
22.97+13.73+37.69+1.53＝75.92kg
总赤泥量为：
676.36+75.92＝752.28kg
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若包括水解损失的Al2O3则：
1109.99×0.5%＝5.55㎏
即结合 5.55×54÷102=2.94Kg H2O
此时总赤泥量为：
752.28＋5.55＋2.94＝760.77kg
Na2O的化学损失稍低于在组成为Na2O.Al2O3.2SiO2.2H2O时同76.57kgSiO2相结合的Na2O，因为含水硅铝酸钠中有部分Na2O被CaO取代，由于本设计已确定赤泥中N/S=0.5，即碱损为76.57×0.5=38.285。由于洗涤不完全，故随赤泥液相损失的Na2Ok量为：
62.03×9.66%＝5.99kg
2.2.5.循环溶液计算
分解过程中氧化铝的分解率： %
?母—?精??100%?3.3—1.553.3?100%?53.03%
母因此，进入分解的铝酸钠溶液中含Al2O3：
（986＋7.21）÷0.5303＝1872.92kg
式中986——1吨氧化铝产品中Al2O3的含量，kg
7.21——Al2O3 在焙烧时的损失量，kg
如果分解过程中无机械损失，则留于母液中的Al2O3：
1872.92－986－7.21＝879.71kg
如果考虑到Al2O3分解，蒸发和苏打苛化时的损失，则循环溶液中Al2O3为
879.71－1.67－1.11－1.11＝875.82kg
当?k ＝3.3时，其所含的Na2OK为：
875.82×3.3÷1.645＝1756.96kg
Na2OC量为Na2OT的12.87%，即：
Na2OCNa?100%?12.87%2OC?Na2Ok
Na2OC?12.87?Na2Ok/87.13?12.87?220/87.13?32.50g/L循环母液的体积为：
1756.96÷220.00＝7.99m3
循环母液的密度取1420㎏/m3则,循环溶液质量为：
7.99×1420＝11345.80kg
Na2OC： 7.99×32.50＝259.68kg CO2： 259.68×44÷62＝184.29kg
则H2O：11345.80－875.82－1756.79－259.68－184.29＝8269.22kg 原矿浆量＝铝土矿重量＋石灰重量＋苛性碱重量＋循环母液重量
＝1742.75＋139.63＋200.10＋11345.80－1.89＝13426.39kg 式中1.89——磨矿时Na2O的损失量，kg
溶出时矿浆稀释1.5%，即：
13426.39×1.5%＝201.4kg 冷凝水
根据上述计算所得的数据引出高压溶出的平衡表，见表2-1
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