CN105384372A - 脱硫石膏制备建筑石膏的方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种脱硫石膏综合处理工艺，具体涉及一种脱硫石膏制备建筑石膏的方法及其装置。本发明采用的技术方案为：脱硫石膏制备建筑石膏的方法，包括以下步骤，将脱硫石膏原料进行热风烘干，烘干温度控制在110-130℃之间，烘干后附着水含量≤3%；烘干后的石膏进行煅烧，煅烧温度在150-160℃之间，煅烧时间在20-40min；将煅烧后的石膏进行降温，冷却到50-60℃，将冷却后的物料送至球磨机粉磨，粉磨后的物料粒径在200目以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种脱硫石膏综合处理工艺，具体涉及一种脱硫石膏制备建筑石膏的方法及其装置。
背景技术
随着燃煤电厂脱硫项目的推广，我国每年脱硫石膏的产量将近1亿吨，如果不能对脱硫石膏进行有效处理，不仅是对资源的浪费，还会对环境造成二次污染，若能合理利用、综合开发，必将变废为宝。
目前，在脱硫石膏生产线中，普遍采用一步法、二步法、煅烧加粉磨等方法。一步法是集干燥、煅烧于一体的处理工艺，石膏原料由输送机送入煅烧炉内，在机械分散力和热风作用下，沿旋转路线完成散蒸脱水，达到原料水分要求后，由排料口排出，该工艺流程简洁，但是物料在煅烧炉内停留时间长，炉内受条件所限煅烧不均匀，容易出现过烧和欠烧现象，且煅烧后的原料中含有大量烟灰；二步法是先烘干再煅烧，原料通过干燥机或烘干机去除原料部分水分后再进行煅烧，该工艺缩短了煅烧了时间，但是无法更改物料的内部晶体结构，且煅烧后凝结成块，容易出现欠烧或过烧现象，生产出的石膏粉性能不稳定；采用煅烧加粉磨的方法，在高温环境下进行粉磨会发生不同的相变过程，从而影响建筑石膏的质量。
以上三种方法粉磨后物料的温度较高，只能输送到成品仓内冷却，这样就容易使成品陈化，且容易吸收仓内的水蒸汽，使其原料发生凝结现象，不利用包装和散装。
发明内容
针对现有脱硫石膏利用上所存在的诸多不足之处，本发明提供一种脱硫石膏制备建筑石膏的方法及其装置，生产过程运行稳定，自动化程度高，产品质量高且稳定、易控制，可以实现随生产随包装，完全实现工业自动化，不会出现过烧或欠烧现象，可实现大规模生产。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
脱硫石膏制备建筑石膏的方法，包括以下步骤，将脱硫石膏原料进行热风烘干，烘干温度控制在110-130℃之间，烘干后附着水含量≤3%；
烘干后的石膏进行煅烧，煅烧温度在150-160℃之间，煅烧时间在20-40min；
将煅烧后的石膏进行降温，冷却到50-60℃，
将冷却后的物料送至球磨机粉磨，粉磨后的物料粒径在200目以上。
作为优选，煅烧后的石膏进行降温采用风冷降温。
作为优选，所述烘干步骤的时间控制在5-15min，烘干温度120-130℃，所述烘干后石膏的附着水含量≤3%。
作为优选，煅烧温度控制在155-156℃之间。
完成脱硫石膏制备建筑石膏的方法的装置，包括烘干用的回转式烘干机、煅烧用的石膏煅烧专用炉、降温用的降温热交换器和粉磨用的球磨机，回转式烘干机、石膏煅烧专用炉、降温热交换器和球磨机前后顺序相接，回转式烘干机与石膏煅烧专用炉之间设螺旋计量装置。
作为优选，回转式烘干机与螺旋计量装置之间设有中转仓，回转式烘干机出料端FU链式输送机，球磨机出料端设成品仓。
作为优选，FU链式输送机至中转仓之间、螺旋计量装置至石膏煅烧专用炉之间、石膏煅烧专用炉至降温热交换器之间和球磨机至成品仓之间分别设提升机。
进一步的优选，在各设备易产生扬尘的部位设除尘系统，回转式烘干机的热源为外界通入的热风。
采用上述工艺与设备的优点在于：
1、原料主要成分主要以二水硫酸钙的形式出现，且水分含量很大，原料量比较大，而滚筒式烘干机具有产量大，烘干效果好的优点。
2、石膏煅烧专用炉来原料进行煅烧，石膏煅烧专用炉采用的慢速低温的方式煅烧，用导热油作为加热介质，物料在内部停留时间长，有利于半水晶体的形成和整体相组成分布，煅烧相对均匀，产品性能相对稳定，具有较好的强度。较快速煅烧法可有效提高产品性能的稳定性，降低能源能耗，降低处理成本。煅烧后物料绝大多数为半水石膏，同时含有少量的无水硫酸钙和微量的二水硫酸钙，相组成分布，大大提高了产品的品质和稳定性。
3、降温热交换器进行冷却，采用空气冷却，节能环保，用冷却装置是因为刚煅烧好的粉料温度达150℃以上，而且脱硫石膏的颗粒小，活性非常高，并且具有极高的流动性，在高温环境下进行粉磨会发生不同的相变过程，从而影响建筑石膏的质量，因此必须让物料的温度尽快降低到活性较低的温度，降低石膏粉流动性，保证后期粉磨的稳定和顺利出料。经过上述处理后的粉料直接送入球磨粉磨既得产品，粉磨后的产品细度可达200目以上，进一步提升其加工可加工性能和制品性能。
附图说明
图1是本发明的各设备连接关系图
附图标记：
1、原料仓，2.皮带输送机，3.回转式烘干机，4.FU链式输送机，5.提升机，6.中转仓，7、计量螺旋装置，8.除尘系统，9.石膏煅烧专用炉，10、自动降温热交换器，11、球磨机，12、球磨机，13、成品仓。
具体实施方式
本发明采用的具体工艺步骤如下：
将脱硫石膏原料进行热风烘干，烘干温度控制在110-130℃之间，烘干后附着水含量≤3%；
烘干后的石膏进行煅烧，煅烧温度在150-160℃之间，煅烧时间在20-40min；
将煅烧后的石膏进行降温，冷却到50-60℃，
将冷却后的物料送至球磨机粉磨，粉磨后的物料粒径在200目以上。
采用本发明中的各种设备进行生产制造的过程：
首先要对原料进行烘干，通过对各种烘干设备的对比，发现滚筒式烘干机更适合用于本发明中的原料烘干，因为本发明中的原料主要成分主要以二水硫酸钙的形式出现，且水分含量很大，原料量比较大，而滚筒式烘干机具有产量大，烘干效果好的优点，烘干机具体参数为：烘干时间10-20min，烘干温度控制在120-130℃。
采用石膏煅烧专用炉来原料进行煅烧，石膏煅烧专用炉采用的慢速低温的方式煅烧，用导热油作为加热介质，物料在内部停留时间长，有利于半水晶体的形成和整体相组成分布，煅烧相对均匀，产品性能相对稳定，具有较好的强度。较快速煅烧法可有效提高产品性能的稳定性，降低能源能耗，降低处理成本。该设备与前方烘干设备配套使用，烘干后的原料各项指标达标，煅烧才能顺利进行，最佳煅烧参数为：煅烧温度：150-160℃，煅烧时间20-40min。煅烧后，排出的物料结晶水含量小于5%,因此煅烧后物料绝大多数为半水石膏，同时含有少量的无水硫酸钙和微量的二水硫酸钙，相组成分布，大大提高了产品的品质和稳定性。
采用自动降温热交换器进行冷却，该设备采用空气冷却，节能环保，用冷却装置是因为刚煅烧好的粉料温度达150℃以上，而且脱硫石膏的颗粒小，活性非常高，并且具有极高的流动性，在高温环境下进行粉磨会发生不同的相变过程，从而影响建筑石膏的质量，因此必须让物料的温度尽快降低到活性较低的温度，降低石膏粉流动性，保证后期粉磨的稳定和顺利出料。
经过上述处理后的粉料直接送入球磨粉磨既得产品，粉磨后的产品细度可达200目以上，进一步提升其加工可加工性能和制品性能，所得产品，其初凝时间6-10min，终凝时间20-30min，2h抗折强度2.4-3.0MPa，完全符合《建筑石膏》GB9776-2008标准。
该工艺可实现随生产随包装，随生产随使用的功能，节约大量冷却时间，节约大量的时间和空间。
完成脱硫石膏制备建筑石膏的方法的装置，包括烘干用的回转式烘干机3、煅烧用的石膏煅烧专用炉9、降温用的降温热交换器10和粉磨用的球磨机11，回转式烘干机3、石膏煅烧专用炉9、降温热交换器10和球磨机11前后顺序相接，回转式烘干机3与石膏煅烧专用炉9之间设螺旋计量装置7。回转式烘干机3的热源为外界通入的热风。
回转式烘干机与螺旋计量装置7之间设有中转仓6，中间仓后的螺旋计量装置，将煅烧的石膏质量进行有效控制，提高煅烧效率和煅烧效果。回转式烘干机3出料端设FU链式输送机4，FU链式输送机输送粉状、小粒状物料的产品，使用寿命长,运转可靠性高,节能高效,密封、安全且维修方便。球磨机11出料端设成品仓13。
FU链式输送机4至中转仓6之间、螺旋计量装置7至石膏煅烧专用炉9之间、石膏煅烧专用炉9至降温热交换器10之间和球磨机11至成品仓13之间分别设提升机5，为设备的一体化生产提高了效率，解决了占地空间。
各设备易产生扬尘的部位设除尘系统8，降低生产作业环境中的粉尘，避免粉尘扩散对设备造成的故障影响。
以上主要设备和配套设备控制均接入DCS控制中，可根据烘干、煅烧、冷却温度的变化来自行控制输送设备的给料量；每小时产量、每部分温度、设备运行情况、设备开启等均可在电脑上显示，完全实现自动化，不但节约大量的人力物力，生产出的产品质量稳定。
在整条生产线中物料全部在密闭的设备中输送，在关键部位装有除尘设备，全线负压运行，无任何扬尘点，符合达到绿色、环保、节能的优点。
Claims (9)
1.一种脱硫石膏制备建筑石膏的方法，其特征是，包括
将脱硫石膏原料进行热风烘干，烘干温度控制在110-130℃之间，烘干后附着水含量≤3%；
烘干后的石膏进行煅烧，煅烧温度在150-160℃之间，煅烧时间在20-40min；
将煅烧后的石膏进行降温，冷却到50-60℃，
将冷却后的物料送至球磨机粉磨，粉磨后的物料粒径在200目以上。
2.根据权利要求所述的脱硫石膏制备建筑用石膏的方法，其特征是，煅烧后的石膏进行降温采用风冷降温。
3.根据权利要求1所述的脱硫石膏制备建筑石膏的方法，其特征在于，所述烘干步骤的时间控制在5-15min，烘干温度120-130℃，所述烘干后石膏的附着水含量≤3%。
4.根据权利要求1所述的脱硫石膏制备建筑石膏的方法，其特征在于，煅烧温度控制在155-156℃之间。
5.一种完成权利要求1所述的脱硫石膏制备建筑石膏的方法的装置，其特征是，包括烘干用的回转式烘干机（3）、煅烧用的石膏煅烧专用炉（9）、降温用的降温热交换器（10）和粉磨用的球磨机（11），回转式烘干机（3）、石膏煅烧专用炉（9）、降温热交换器（10）和球磨机（11）前后顺序相接，回转式烘干机（3）与石膏煅烧专用炉（9）之间设螺旋计量装置（7）。
6.根据权利要求5所述脱硫石膏制备建筑石膏的方法的装置，其特征是，回转式烘干机与螺旋计量装置（7）之间设有中转仓（6），回转式烘干机（3）出料端设FU链式输送机（4），球磨机（11）出料端设成品仓（13）。
7.根据权利要求6所述的脱硫石膏制备建筑石膏的方法的装置，其特征是，FU链式输送机（4）至中转仓（6）之间、螺旋计量装置（7）至石膏煅烧专用炉（9）之间、石膏煅烧专用炉（9）至降温热交换器（10）之间和球磨机（11）至成品仓（13）之间分别设提升机（5）。
8.根据权利要求5、6、7中任一所述的脱硫石膏制备建筑石膏的方法的装置，其特征是，各设备易产生扬尘的部位设除尘系统（8）。
9.根据权利要求8所述的脱硫石膏制备建筑用石膏的装置，其特征是，回转式烘干机（3）的热源为外界通入的热风。
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