CN101830655A - 一种节能型石膏煅烧系统及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能型石膏煅烧系统及其工艺，包括将石膏湿物料进行干燥的桨叶干燥机，将干燥后的石膏进行筛分的振动筛，用于水泥制造的水泥散装车，将干燥后的石膏造粒用于水泥缓凝剂的造粒机和水泥缓凝装置，将石膏进行煅烧的带布袋除尘的流化床煅烧机，将煅烧后石膏用于建筑石膏粉的建筑石膏加工装置，对携湿气体和流化气体进行余热利用的振荡流热管；本发明采用先干燥后煅烧的装置，提高了煅烧的效率和产品的质量；对余热进行充分利用，提高了系统的能源利用率；该工艺系统可连续运行、热效率高、能耗低、产量高、运行稳定、操作方便、可自动控制。

Description

一种节能型石膏煅烧系统及其工艺

 

技术领域

本发明涉及一种石膏煅烧系统，尤其是涉及一种一级桨叶干燥和二级流化床煅烧的节能型石膏煅烧系统及其工艺。

 

背景技术

   石膏石或工业副产石膏是以二水硫酸钙的形式存在，二水石膏加热到一定温度容易失去部分结晶水变成半水石膏，该过程称为石膏的煅烧。随着我国工业的快速发展，脱硫石膏、磷石膏等工业副产石膏的产量也相应迅速增加。如果不对这些工业副产石膏进行处理，不仅浪费土地资源而且会造成环境污染。

   目前国内现有的大型石膏制品企业，大多使用内、外烧的回转窑，间歇或连续炒锅，沸腾炉等，规模较小，配套设施不健全，产品质量不够稳定，能耗偏高。

 

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的不足，提供了一种热效率高、产品质量好且用途广、系统稳定的连续式石膏煅烧系统。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

将流化床干燥系统替换为流化床煅烧系统。一种节能型石膏煅烧系统，它包括对石膏湿物料进行干燥的桨叶干燥系统，该系统将干燥后的石膏送入筛选装置，筛选装置将物料分为两路，一路送入水泥制备系统，另一路送入流化床干燥系统，流化床煅烧系统将煅烧后的石膏送入建筑石膏加工系统。

所述桨叶干燥系统包括桨叶干燥机，它的进料端与送料装置连接，出料端与螺旋输送机I连接，螺旋输送机I与斗式提升机I连接，斗式提升机I连接与筛选装置连接；同时桨叶干燥机还与疏水管网II和疏水管网III连接；桨叶干燥机的尾气则送入布袋除尘器，布袋除尘器收集的物料送入螺旋输送机I，废气则经风机I送入振荡流热管I后排空，振荡流热管I还与疏水管网IV连接；空气经过滤器I、风机II送入振荡流热管I，振荡流热管I与换热器I连接，换热器I与蒸汽管路连接，然后将加热的空气送入桨叶干燥机，作为加热物料的热源；同时桨叶干燥机也与蒸汽管路连接，以蒸汽为对物料进行干燥的热源。

所述桨叶干燥机的筒壁上设有换热夹套，与所述换热夹套两端相连接的为蒸汽进口和蒸汽出口；所述桨叶干燥机的内腔安装双螺旋搅拌轴，双螺旋搅拌轴为单轴或四轴，在双螺旋搅拌轴上安装中空的搅拌叶片，与所述搅拌轴两端相连接的为蒸汽进口和蒸汽出口。

所述水泥缓凝剂制备系统包括与筛选装置连接的中间料仓，中间料仓的出料一部分送入水泥散装车，另一部分送入造粒机，造粒机与振动筛II连接，振动筛II的物料一部分送入水泥缓凝装置，另一部分送入斗式提升机II，返回中间料仓。

所述流化床干燥系统包括流化床干燥机，它的进料端与筛选装置连接，出料端与建筑石膏加工系统连接；流化床干燥机的尾气经风机III送入振荡流热管II后排空，振荡流热管II与疏水管网V连接；空气经过滤器II、风机IV后送入振动流热管II，由振荡流热管II出来的热空气与经过滤器III过滤的空气通过罗茨风机一起送入换热器II，换热器II与蒸汽管路连接，将加热后的空气送入流化床干燥机；同时蒸汽管路将蒸汽送入流化床干燥机的内置换热器，换热后的蒸汽与从换热器II出来的蒸汽一起送入疏水罐，疏水罐与闪发罐连接，闪发罐则经蒸汽管路与桨叶干燥系统连接。

所述流化床煅烧机为水平卧式的带布袋除尘的流化床煅烧机。

所述筛选装置包括一个料仓，料仓底部与振动筛I连接。

所述建筑石膏加工系统包括与流化床干燥系统连接的冷却机，冷却机与磨机连接，磨机与斗式提升机III连接，斗式提升机III与螺旋输送机II连接，螺旋输送机II与建筑石膏加工装置连接。

节能型石膏煅烧系统的工艺步骤为，

a.湿石膏物料经过计量皮带后，输送至桨叶干燥机的进料口，落入桨叶干燥机内部；

b.过热蒸汽进入桨叶干燥机与湿石膏物料进行间接换热，冷凝之后从桨叶干燥机中排出；

c.桨叶干燥机中的湿石膏物料被传导加热、干燥，输送至出料口；

d.用作携湿气体的空气被加热后进入桨叶干燥机中，携带从石膏中脱出的水分，之后从排气口排出并进入布袋除尘器，将携湿气体中夹杂的粉尘石膏分离出来，分离的粉尘石膏回到桨叶干燥机中；

e.干燥后的石膏进入料仓，料仓的石膏经振动筛进行筛分，筛上粗颗粒石膏用作水泥缓凝剂，筛下细颗粒石膏进入流化床煅烧机中进行煅烧；

f.流化床煅烧机中的石膏与流化床内置换热器换热被煅烧，煅烧合格的石膏通过煅烧机溢流口排出，经冷却、研磨后用作建筑石膏粉；

g.过热蒸汽进入流化床中的内置换热器，与石膏物料进行间接换热，冷凝后进入疏水罐和闪发罐，从闪发罐出来的蒸汽进入桨叶干燥机中作为干燥湿石膏物料的热源；

h.用做流化的空气经净化、加热后进入流化床煅烧机中，对煅烧机中的石膏起流化作用，之后从流化床煅烧机中排出。

本发明的节能型石膏煅烧系统，它包括将石膏湿物料进行干燥的桨叶干燥机，将干燥后的石膏进行筛分的振动筛，用于水泥缓凝剂装运的水泥散装车，将干燥后的石膏造粒用于水泥缓凝剂的造粒机和水泥缓凝装置，将石膏进行煅烧的带布袋除尘的流化床煅烧机，将煅烧后石膏用于建筑石膏粉的建筑石膏加工装置，对携湿气体和流化气体进行余热利用的振荡流热管。

桨叶干燥机的筒壁上设有换热夹套，与所述换热夹套两端相连接的为蒸汽进口和蒸汽出口；所述桨叶干燥机的内腔安装双螺旋搅拌轴（也可双轴、三轴或四轴），搅拌轴上安装中空的搅拌叶片，与所述搅拌轴两端相连接的为蒸汽进口和冷凝水出口。

流化床煅烧机为水平卧式煅烧机，煅烧机中换热器内通入蒸汽，煅烧机上方布置有布袋除尘器。

一种连续式石膏煅烧系统，它的工艺流程为：

a.湿石膏物料经过计量皮带后，输送至桨叶干燥机的进料口，落入干燥机内部；

b.过热蒸汽进入桨叶干燥机的轴和夹套，在中空叶片和夹套中与湿石膏物料进行间接换热，冷凝之后从干燥机中排出；

c.桨叶干燥机中的湿石膏物料在轴的搅拌作用下，被传导加热、干燥，输送至出料口；

d.用作携湿气体的空气被加热后进入桨叶干燥机中，携带从石膏中脱出的水分，之后从排气口排出并进入布袋除尘器，将携湿气体中夹杂的粉尘石膏分离出来，分离的粉尘石膏回到干燥机中；

e.干燥后的石膏经螺旋输送机、气力提升机后进入料仓，料仓的石膏经振动筛进行筛分，筛上粗颗粒石膏用作水泥缓凝剂，筛下细颗粒石膏进入流化床煅烧机中进行煅烧；

f.流化床煅烧机中的石膏与流化床内部的换热器换热被煅烧，煅烧合格的石膏通过煅烧机溢流口排出，经冷却、研磨后用作建筑石膏粉；

g.过热蒸汽进入流化床中的换热器，与石膏物料进行间接换热，冷凝后进入疏水罐和闪发罐，从闪发罐出来的蒸汽进入桨叶干燥机中作为干燥湿石膏物料的热源；

h.用做流化的空气经净化、加热后进入流化床煅烧机中，对煅烧机中的石膏起流化作用，之后经过布袋除尘后从流化床煅烧机中排出。

本发明具有如下优点：

1、该系统适用广，对象不仅可为天然石膏，也可为脱硫石膏、磷石膏等工业副产石膏；

2、该系统对排出的携湿气体和流化气体的余热进行回收利用，能源利用率高；

3、该工艺系统具有可连续运行、热效率高、能耗低、产量高、运行稳定、操作方便、可自动控制等优点，适合大规模化生产。

附图说明

图1是本石膏煅烧系统的示意图；

其中，1.计量皮带，2.桨叶干燥机，3.换热器Ⅰ，4.疏水管网Ⅰ，5.疏水管网Ⅱ，6.疏水管网Ⅲ，7.螺旋输送机Ⅰ，8.斗式提升机Ⅰ，9.料仓，10.振动筛Ⅰ，11.中间料仓，12.水泥散装车，13.造粒机，14.振动筛Ⅱ，15.水泥缓凝装置，16.斗式提升机Ⅱ，17.振荡流热管Ⅰ，18.风机Ⅰ，19.布袋除尘器，20.疏水管网Ⅳ，21.风机Ⅱ，22.过滤器Ⅰ，23.带布袋除尘的流化床煅烧机，24.振荡流热管Ⅱ，25.风机Ⅲ，26.疏水管网Ⅴ，27.风机Ⅳ，28.过滤器Ⅱ，29.冷却机，30.磨机，31.斗式提升机Ⅲ，32.螺旋输送机Ⅱ，33.建筑石膏加工装置，34.换热器Ⅱ，35.罗茨风机，36.过滤器Ⅲ，37.疏水罐，38.闪发罐，39.疏水管网Ⅵ。

具体实施方式

下面结合图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如附图1所示，石膏湿物料经过计量皮带1后进入桨叶干燥机2，在桨叶干燥机2中与筒壁夹套、中空叶片中的蒸汽间接换热，不断脱出水分，快速达到干燥的效果。达到干燥效果的石膏物料从桨叶干燥机2的出料口排出，经过螺旋输送机Ⅰ7和斗式提升机Ⅰ8后进入料仓9中存储。从料仓9出来的石膏物料后进入振动筛Ⅰ10中筛分，振动筛Ⅰ10的筛上粗石膏物料进入中间料仓11存储。中间料仓11的石膏物料部分输送到水泥散装车12，另一部分先进入造粒机13中造粒，造粒后的石膏物料进入振动筛Ⅱ14进行筛分，振动筛Ⅱ14的筛上粗石膏物料输送至水泥缓凝装置15用以加工成水泥缓凝剂，振动筛Ⅱ14的筛下细石膏物料由斗式提升机Ⅱ16返回中间料仓进行循环使用。振动筛Ⅰ10的筛下细石膏物料进入带布袋除尘的流化床煅烧机23进行煅烧，达到煅烧效果的熟石膏物料先进入冷却机29中冷却，然后进入磨机30中研磨，之后经过斗式提升机Ⅲ31和螺旋输送机Ⅱ32输送至建筑石膏加工装置33加工成为建筑石膏粉。

流化床干燥系中的外部输入的蒸汽分为两路，一路蒸汽进入带布袋除尘的流化床煅烧机23中的内置换热器，与石膏物料进行换热，另一路蒸汽经过换热器II34加热即将进入带布袋除尘的流化床煅烧机23的流化空气，之后这两路蒸汽汇合并进入疏水罐37和闪发罐38，并在闪发罐38中进行汽水分离，分离后的水进入疏水管网Ⅵ39。闪发罐38中分离的蒸汽分为三路：一路进入桨叶干燥机2中的筒壁夹套与石膏湿物料进行间接换热，之后变成冷凝水排入疏水管网Ⅱ5；一路进入桨叶干燥机2中的中空叶片与石膏湿物料进行间接换热，之后变成冷凝水排入疏水管网Ⅲ6；一路进入换热器Ⅰ3中与即将进入桨叶干燥机2作为携湿气体的空气进行换热，之后变成冷凝水排入疏水管网Ⅰ4。

作为桨叶干燥机2中携湿气体的空气先在过滤器Ⅰ22中进行过滤，然后由风机Ⅱ21引入到振荡流热管Ⅰ17中被加热，气体中的蒸汽变成冷凝水排入疏水管网IV20，随后进入换热器Ⅰ3中被蒸汽进一步加热，最后进入桨叶干燥机2中将石膏湿物料中脱出的水蒸汽和部分粉尘石膏带出桨叶干燥机2，在布袋除尘器19中进行气固分离，分离后的气体由风机Ⅰ18引入振荡流热管Ⅰ17中进行余热利用，之后排入到大气中。布袋除尘器19分离出来的石膏物料则送入螺旋输送机Ⅰ7。

流化空气由两路组成：一路由过滤器Ⅲ36过滤后的冷空气；一路由过滤器Ⅱ28过滤，之后由风机Ⅳ27引入到振荡流热管Ⅱ24中被加热的热空气。冷空气和热空气混合后，由罗茨风机35引入换热器II34中被蒸汽加热，之后送入带布袋除尘的流化床煅烧机23中，对需要煅烧的石膏物料起到流化的作用。流化后的气体由风机Ⅲ25引入到振荡流热管Ⅱ24中加热空气以进行余热利用，气体中的蒸汽变成冷凝水排入疏水管网Ⅴ26中，而气体中的空气则排入大气中。

 

Claims (9)

1.一种节能型石膏煅烧系统，其特征是，它包括对石膏湿物料进行干燥的桨叶干燥系统，该系统将干燥后的石膏送入筛选装置，筛选装置将物料分为两路，一路送入水泥制备系统，另一路送入流化床干燥系统，流化床干燥系统将煅烧后的石膏送入建筑石膏加工系统。

2.如权利要求1所述的节能型石膏煅烧系统，其特征是，所述桨叶干燥系统包括桨叶干燥机，它的进料端与送料装置连接，出料端与螺旋输送机I连接，螺旋输送机I与斗式提升机I连接，斗式提升机I连接与筛选装置连接；同时桨叶干燥机还与疏水管网II和疏水管网III连接；桨叶干燥机的尾气则送入布袋除尘器，布袋除尘器收集的物料送入螺旋输送机I，废气则经风机I送入振荡流热管I后排空，振荡流热管I还与疏水管网IV连接；空气经过滤器I、风机II送入振荡流热管I，振荡流热管I与换热器I连接，换热器I与蒸汽管路连接，然后将加热的空气送入桨叶干燥机，作为加热物料的热源；同时桨叶干燥机也与蒸汽管路连接，以蒸汽为对物料进行干燥的热源。

3.如权利要求1所述的节能型石膏煅烧系统，其特征是，所述桨叶干燥机的筒壁上设有换热夹套，与所述换热夹套两端相连接的为蒸汽进口和蒸汽出口；所述桨叶干燥机的内腔安装双螺旋搅拌轴，双螺旋搅拌轴为单轴或四轴，在双螺旋搅拌轴上安装中空的搅拌叶片，与所述搅拌轴两端相连接的为蒸汽进口和蒸汽出口。

4.如权利要求1所述的节能型石膏煅烧系统，其特征是，所述水泥制备系统包括与筛选装置连接的中间料仓，中间料仓的出料一部分送入水泥散装车，另一部分送入造粒机，造粒机与振动筛II连接，振动筛II的物料一部分送入水泥缓凝装置，另一部分送入斗式提升机II，返回中间料仓。

5.如权利要求1所述的节能型石膏煅烧系统，其特征是，所述流化床干燥系统包括流化床干燥机，它的进料端与筛选装置连接，出料端与建筑石膏加工系统连接；流化床干燥机的尾气经风机III送入振荡流热管II后排空，振荡流热管II与疏水管网V连接；空气经过滤器II、风机IV后送入振动流热管II，由振荡流热管II出来的热空气与经过滤器III过滤的空气通过罗茨风机一起送入换热器II，换热器II与蒸汽管路连接，将加热后的空气送入流化床干燥机；同时蒸汽管路将蒸汽送入流化床干燥机的内置换热器，换热后的蒸汽与从换热器II出来的蒸汽一起送入疏水罐，疏水罐与闪发罐连接，闪发罐则经蒸汽管路与桨叶干燥系统连接。

6.如权利要求5所述的节能型石膏煅烧系统，其特征是，所述流化床煅烧机为水平卧式的带布袋除尘的流化床煅烧机。

7.如权利要求1或2或4或5所述的节能型石膏煅烧系统，其特征是，所述筛选装置包括一个料仓，料仓底部与振动筛I连接。

8.如权利要求1或4所述的节能型石膏煅烧系统，其特征是，所述建筑石膏加工系统包括与流化床干燥系统连接的冷却机，冷却机与磨机连接，磨机与斗式提升机III连接，斗式提升机III与螺旋输送机II连接，螺旋输送机II与建筑石膏加工装置连接。

9.一种采用权利要求1所述的节能型石膏煅烧系统的工艺，其特征是：它的步骤为，

a.湿石膏物料经过计量皮带后，输送至桨叶干燥机的进料口，落入桨叶干燥机内部；

b.蒸汽进入桨叶干燥机与湿石膏物料进行间接换热，冷凝之后从桨叶干燥机中排出；

c.桨叶干燥机中的湿石膏物料被传导加热、干燥，输送至出料口；

d.用作携湿气体的空气被加热后进入桨叶干燥机中，携带从石膏中脱出的水分，之后从排气口排出并进入布袋除尘器，将携湿气体中夹杂的粉尘石膏分离出来，分离的粉尘石膏回到桨叶干燥机中；

e.干燥后的石膏进入料仓，料仓的石膏经振动筛进行筛分，筛上粗颗粒石膏用作散装水泥或水泥缓凝剂，筛下细颗粒石膏进入流化床煅烧机中进行煅烧；

f.流化床煅烧机中的石膏与流化床内置换热器换热被煅烧，煅烧合格的石膏通过煅烧机溢流口排出，经冷却、研磨后用作建筑石膏粉；

g.过热蒸汽进入流化床中的内置换热器，与石膏物料进行间接换热，冷凝后进入疏水罐和闪发罐，从闪发罐出来的蒸汽进入桨叶干燥机中作为干燥湿石膏物料的热源；

h.用做流化的空气经净化、加热后进入流化床煅烧机中，对煅烧机中的石膏起流化作用，之后从流化床煅烧机中排出。

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