CN116063014B - 一种磷石膏流态化焙烧装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种磷石膏流态化焙烧装置及方法，所述装置包括干燥工序、干燥供热工序、干燥除尘工序、预热工序、预热供热工序、预热除尘工序、流态化焙烧工序、焙烧供热工序、焙烧收尘工序、冷却工序和冷却除尘工序；湿物料经喂料机进入干燥工序中脱除自由水，物料在预热工序升温后，进入流态化焙烧工序并在焙烧供热工序提供热量的条件下脱去结晶水、降低有害杂质含量并达到产品指标要求，焙烧后的物料进入冷却工序降温得到低温的石膏产品。本发明可以满足半水石膏、无水石膏等两种产品的焙烧要求，具有较强的适应性和调节能力。

Description

一种磷石膏流态化焙烧装置及方法

技术领域

本发明属于石膏焙烧领域，尤其涉及磷石膏焙烧技术领域，具体是一种磷石膏流态化焙烧装置及方法。

背景技术

磷石膏是硫酸法制磷酸过程产生的一种废渣，由于磷石膏本身无直接用途，且含有磷酸盐、硫酸盐、氟化物、重金属锰和镉等杂质，随着长期的积累，磷石膏的堆积不仅造成了资源浪费，也会产生环境污染等问题。

磷石膏的主要成分为二水硫酸钙(CaSO₄·2H₂O)，是一种潜在的石膏资源；为实现磷石膏的资源化利用、提高其工业和商业价值，需要降低磷石膏中各类杂质的含量。通过焙烧，可以脱除石膏中的水分，降低有害杂质含量，制备高强石膏材料，进而实现磷石膏资源的有效利用。在诸多焙烧方法中，流态化焙烧由于高效的气固接触效率、良好的温度分布等优点，已成为一种制备石膏产品的重要选择。

CN 112028511 A公开了一种磷石膏的焙烧脱水方法。所述装置包括除异物和粗粒装置、喂料机、烘干破碎机、悬浮脱水炉、悬浮燃烧炉、冷却器排风机、放风阀、主排风机、收尘器、尾排风机；首先，利用烘干破碎机进行烘干破碎获得干磷石膏粉，再采用二级串联悬浮预热器预热干磷石膏粉，预热后的物料进入悬浮脱水炉脱去结晶水并在高温下烧除部分有害杂质，出悬浮脱水炉的石膏粉进入二级串联悬浮冷却器冷却；该方法未有效利用二级串联悬浮冷却器中低温气体与焙烧产物换热后气体携带的显热，这部分气体经除尘后直接排放，对于焙烧温度较高的物料，该方法存在较高的能量浪费；且该方法采用悬浮炉焙烧，物料的焙烧时间缺乏有效调控手段，难以满足不同类型的磷石膏焙烧需求。

CN 111646718 B公开了一种石膏焙烧系统和石膏焙烧方法。所述系统包括送料系统、焙烧装置、改性机、中间输送装置、热源系统和脱硝反应器；脱硫石膏经送料系统进入锤式打散机(一级焙烧装置)中与热烟气混合并脱去游离水，然后送入二级焙烧装置沸腾炉中焙烧，焙烧得到的熟石膏粉进入改性机中粉磨，得到有效产品；其中，热源系统提供的热源介质与回流烟气混合进行脱硝反应为一级焙烧装置中的脱水干燥过程提供热量，二级焙烧装置中石膏焙烧主要依靠热源介质通过换热管换热提供热量；该方法中，石膏的焙烧过程依赖于热管的换热效率，不同焙烧温度的磷石膏焙烧过程对热管换热速率的要求存在较大差异，特别是当焙烧温度较高时，热管的传热效率会成为限制提高焙烧温度的重要因素，因此上述系统主要适用于低温的石膏焙烧，同时系统热量来源主要依靠单个热源介质以及脱硝反应，系统温度调节较为不便。

CN 110498627 A和CN 210656707 U公开了一种石膏生产系统。所述装置包括热风炉、打散机、收尘器、风机、回转窑、冷却装置、冷风阀、烟气净化装置等；所述系统依靠回转窑实现石膏的焙烧，但所述系统仅有单个热风炉为焙烧过程提供热量，各装置的温度调节较为复杂，且焙烧后石膏产品的显热未进行有效回收。

CN 210560117 U公开了一种无水石膏制备系统。所述系统包括热风炉、烘干破碎机、选粉机、收尘器、风机、预热脱水模块、冷却装置、烟气净化装置等；所述系统主要采用悬浮焙烧装置来实现逐级换热，通过换热彻底除去磷石膏中的水分，最终制得高质量的Ⅱ型无水石膏。该方法未指明焙烧后石膏物料的热量是否回收以及如何回收，同时该方法主要依靠旋风筒预热物料来脱除石膏中的水分，石膏在旋风筒中预热脱水的时间难以调控，不适用于需要较长焙烧时间以有效降低有害杂质含量的石膏原料焙烧。

综上所述，如何建立一种能够有效回收系统余热、工艺温度简单易调以适应不同焙烧要求的磷石膏流态化焙烧系统是当前亟需解决的问题。

发明内容

针对现有的技术方法存在的不足，本发明的目的在于提供一种磷石膏流态化焙烧装置；本发明实现了干燥、预热、焙烧、冷却等工序温度、气量的简单易调，可满足不同焙烧工艺的要求，同时也有效回收了焙烧产品以及系统各工序出口气体的显热，降低了系统的能耗。

为达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种磷石膏流态化焙烧装置，所述装置包括喂料机1-1、干燥器1-2、气固旋风分离器1-3、一级旋风预热器1-4、二级旋风预热器1-5、流态化焙烧炉1-6、提升管旋风收尘器1-7、一级旋风冷却器1-8、二级旋风冷却器1-9、冷却流化床1-10、干燥气体除尘器2-1、烟气净化装置2-2、引风机2-3、预热气体除尘器3-1、热风炉3-2、焙烧炉气体旋风收尘器4-1、焙烧热风炉5-1、冷却气体除尘器6-1和预热热风炉7-1；

所述喂料机1-1的出口与干燥器1-2的物料入口相连接，所述干燥器1-2的出口与气固旋风分离器1-3的入口相连接，所述气固旋风分离器1-3的物料出口与一级旋风预热器1-4的入口相连接，所述一级旋风预热器1-4的物料出口与二级旋风预热器1-5的入口相连接，所述二级旋风预热器1-5的物料出口与流态化焙烧炉1-6的物料入口相连接；

所述流态化焙烧炉1-6的物料出口经气力提升管与提升管旋风收尘器1-7的入口相连接，气力提升管的气体入口接新鲜冷空气供气管路；所述气力提升管中的空气经所述提升管旋风收尘器1-7分离后接入冷却气体除尘器6-1的入口；所述提升管旋风收尘器1-7的物料出口与一级旋风冷却器1-8的入口相连接，所述一级旋风冷却器1-8的物料出口与二级旋风冷却器1-9的入口相连接，所述二级旋风冷却器1-9的物料出口与冷却流化床1-10的物料入口相连接，所述冷却流化床1-10的物料出口与出料仓的入口相连接，所述出料仓储存冷却好的焙烧产品；

所述流态化焙烧炉1-6的气体出口与焙烧炉气体旋风收尘器4-1的入口相连接，所述焙烧炉气体旋风收尘器4-1的物料出口与提升管旋风收尘器1-7的入口相连接；

所述焙烧热风炉5-1的燃料入口与燃料供应管路相连接；所述焙烧热风炉5-1的气体入口与新鲜空气供气管路相连接，所述焙烧热风炉5-1的气体出口与流态化焙烧炉1-6的气体入口相连接；

所述冷却流化床1-10的气体入口接新鲜冷空气供气管路；所述冷却流化床1-10的气体出口与二级旋风冷却器1-9的气体入口相连接，所述二级旋风冷却器1-9的气体出口与一级旋风冷却器1-8的气体入口相连接，所述一级旋风冷却器1-8的气体出口与冷却气体除尘器6-1的入口相连接；所述冷却气体除尘器6-1的出口分别与预热热风炉7-1的入口和热风炉3-2的入口相连接；

所述预热热风炉7-1的燃料入口与燃料供应管路相连接；所述预热热风炉7-1的出口与二级旋风预热器1-5的入口相连接，所述二级旋风预热器1-5的气体出口与一级旋风预热器1-4的入口相连接，所述一级旋风预热器1-4的气体出口与预热气体除尘器3-1的入口相连接；

所述热风炉3-2的燃料入口与燃料供应管路相连接；所述热风炉3-2的出口与预热气体除尘器3-1的气体出口相连接后接入干燥器1-2的入口，所述干燥器1-2的出口与气固旋风分离器1-3的入口相连接，所述气固旋风分离器1-3的气体出口与干燥气体除尘器2-1的入口相连接，所述干燥气体除尘器2-1的出口与烟气净化装置2-2的入口相连接，所述烟气净化装置2-2的气体出口与引风机2-3的入口相连接，所述引风机2-3将尾气经烟囱排放。

本发明还提供了一种磷石膏流态化焙烧方法，所述方法包括以下步骤：

湿物料由原料仓经喂料机1-1进入干燥器1-2脱除自由水，脱水后的干燥物料经气固旋风分离器1-3分离，分离后的干燥物料进入一级旋风预热器1-4和二级旋风预热器1-5升温至满足焙烧要求，升温后的原料进入流态化焙烧炉1-6中脱除水分、烧掉有害物质并达到产品指标要求，焙烧后的产品经提升管旋风收尘器1-7分离，分离后的物料进入一级旋风冷却器1-8、二级旋风冷却器1-9以及冷却流化床1-10冷却，冷却后的物料储存在出料仓中；

所述焙烧热风炉5-1将燃料燃烧对新鲜空气进行加热，加热后的空气为流态化焙烧炉1-6提供热量；流态化焙烧炉1-6的热气体进入焙烧炉气体旋风收尘器4-1，分离后的固体物料送入提升管旋风收尘器1-7；分离后的气体进入预热热风炉7-1进行加热；经预热热风炉7-1预热的气体送入二级旋风预热器1-5，二级旋风预热器1-5内与固体物料热交换后的气体送入一级旋风预热器1-4，一级旋风预热器1-4与固体物料进行热交换，热交换后的气体进入预热气体除尘器3-1，除尘后的气体与热风炉3-2出来的热风汇合后送入干燥器1-2中对湿物料进行干燥；

空气依次进入冷却流化床1-10、二级旋风冷却器1-9、一级旋风冷却器1-8对热物料进行冷却，提升管旋风收尘器1-7分离的气体和一级旋风冷却器1-8的冷却气体汇合后送入冷却气体除尘器6-1，除尘后的气体分两路分别送入预热热风炉7-1和热风炉3-2。

进一步地，所述气固旋风分离器1-3分离的气体经干燥气体除尘器2-1和烟气净化装置2-2除尘净化达标后从烟囱排放。

优选地，所述流态化焙烧炉1-6中，流态化焙烧温度为120～900℃；流态化焙烧时间为5～60分钟。

优选地，所述干燥器1-2干燥后的磷石膏自由水质量含量小于1％。

优选地，所述燃料为煤气、天然气和煤中的一种或多种。

本发明中，湿物料经喂料机进入干燥工序中脱除自由水，物料在预热工序升温后，进入流态化焙烧工序并在焙烧供热工序提供热量的条件下脱去结晶水、降低有害杂质含量并达到产品指标要求，焙烧后的物料进入冷却工序降温得到低温的石膏产品；通过将流态化焙烧工序和冷却工序出口的气体用于原料的干燥、预热，进一步回收上述气体的余热；干燥工序气体出口依次接文丘里气固旋风分离器、干燥气体除尘器、烟气净化装置保证尾气排放达标；本发明分别为干燥工序、预热工序、流态化焙烧工序设置了单独的供热工序，可通过控制进入相应供热工序的燃料速率和空气流量调节进入干燥工序、预热工序以及流态化焙烧工序的烟气温度和流量，确保上述各工序的温度简单易调。采用本发明的方法，可以有效降低石膏产品以及出口气体的温度，并回收产品和尾气的余热、降低系统能耗；针对不同焙烧需求，通过控制进入干燥工序、预热工序、流态化焙烧工序的气体流量和温度以及物料在流态化焙烧炉中的停留时间。

具体地，本发明提供了一种磷石膏流态化焙烧装置，所述装置包括干燥工序、干燥供热工序、干燥除尘工序、预热工序、预热供热工序、预热除尘工序、流态化焙烧工序、焙烧供热工序、焙烧收尘工序、冷却工序和冷却除尘工序；

所述干燥工序包括干燥器1-2；

所述预热工序包括一级旋风预热器1-4和二级旋风预热器1-5；

所述流态化焙烧工序包括流态化焙烧炉1-6；

所述冷却工序包括一级旋风冷却器1-8、二级旋风冷却器1-9和冷却流化床1-10；

所述干燥除尘工序包括干燥气体除尘器2-1；

所述预热除尘工序包括预热气体除尘器3-1；

所述干燥供热工序包括热风炉3-2；

所述焙烧收尘工序包括焙烧炉气体旋风收尘器4-1；

所述焙烧供热工序包括焙烧热风炉5-1；

所述冷却除尘工序包括冷却气体除尘器6-1；

所述预热供热工序包括预热热风炉7-1；

原料仓中的物料通过喂料机1-1进入干燥工序，干燥工序包括干燥器1-2，湿物料在干燥器1-2中脱除自由水；干燥器1-2出口接气固旋风分离器1-3，气固旋风分离器1-3物料出口与预热工序入口相连接，干燥后的物料在预热工序中升温至满足焙烧要求；预热工序物料出口与流态化焙烧工序入口相连接，物料在流态化焙烧工序中通过焙烧脱去结晶水、降低有害杂质含量并达到产品品质要求；流态化焙烧工序出口的物料经气力提升管与提升管旋风收尘器1-7入口相连接，提升管旋风收尘器1-7物料出口与冷却工序入口相连接，冷却工序通过新鲜冷空气对焙烧产品进行冷却降温并回收物料的显热；冷却工序物料出口接出料仓，出料仓用于储存冷却后的焙烧产品；

本发明通过工艺流程设计，实现了干燥、预热、焙烧、冷却等工序温度、气量的简单易调，可满足不同焙烧工艺的要求，同时也有效回收了焙烧产品以及系统各工序出口气体的显热，降低了系统的能耗。

一方面，本发明分别为干燥工序、预热工序、流态化焙烧工序设置了单独的供热工序，直接调节进入上述各工序的气体温度和流量；

流态化焙烧炉入口设置了焙烧供热工序，焙烧供热工序包括焙烧热风炉5-1；焙烧热风炉5-1出口与流态化焙烧炉1-6入口相连接；焙烧热风炉5-1入口与燃料供应管路相连接，焙烧热风炉5-1入口与新鲜空气供应管路相连接，通过焙烧热风炉5-1中进行燃烧反应为磷石膏流态化焙烧过程提供热量来源，进入焙烧热风炉5-1的燃料速率和空气流量可独立调节，进而调节流态化焙烧炉1-6的温度；磷石膏流态化焙烧温度为120～900℃；流态化焙烧时间为5～60分钟；本发明可用于生产半水石膏、无水石膏两种产品；

干燥器1-2入口设置了干燥供热工序，干燥供热工序包括热风炉3-2；热风炉3-2出口与干燥器1-2入口相连接；热风炉3-2入口与燃料供应管路相连接，通过热风炉3-2中进行燃烧反应为干燥工序中物料的干燥提供热量来源，可通过控制由燃料供应管路进入热风炉3-2的燃料速率进而调节进入干燥工序的气体温度，满足不同类型磷石膏的干燥需求；

预热工序入口设置了预热供热工序，预热供热工序包括预热热风炉7-1，预热热风炉7-1入口与燃料供应管路相连接，预热热风炉7-1气体出口与二级旋风预热器1-5入口相连接，通过在预热热风炉7-1中进行燃烧反应为物料预热过程提供热量来源，可通过控制由燃料供应管路进入预热热风炉7-1的燃料速率进而调节进入预热工序气体的温度，满足不同磷石膏原料的预热需求；

另一方面，通过利用冷空气对焙烧后的物料进行冷却降温，回收焙烧产品中的显热，并将上述气体进一步用于物料的干燥、预热过程；将流态化焙烧炉1-6出口的气体用于原料的预热，将预热工序出口的气体用于原料的干燥，有效利用了冷却工序、流态化焙烧工序、预热工序出口气体的热量，降低了系统的燃料和空气消耗；

流态化焙烧炉1-6物料出口经气力提升管与提升管旋风收尘器1-7入口相连接，提升管旋风收尘器1-7物料出口与冷却工序入口相连接；冷却工序包括一级旋风冷却器1-8、二级旋风冷却器1-9和冷却流化床1-10，提升管旋风收尘器1-7物料出口与一级旋风冷却器1-8入口相连接，一级旋风冷却器1-8气体出口与冷却除尘工序6-1入口相连接，一级旋风冷却器1-8物料出口与二级旋风冷却器1-9入口相连接，二级旋风冷却器1-9气体出口与一级旋风冷却器1-8入口相连接，二级旋风冷却器1-9物料出口与冷却流化床1-10物料入口相连接，冷却流化床1-10气体出口与二级旋风冷却器1-9入口相连接，冷却流化床1-10气体入口接冷空气供气管路，可通过控制由冷空气供气管路进入冷却流化床1-10的新鲜空气流量满足不同焙烧工艺产品的冷却需求，冷却流化床1-10物料出口接出料仓，出料仓用于储存冷却好的焙烧产品；

焙烧炉气体出口与焙烧炉旋风收尘器4-1入口相连接，焙烧炉旋风收尘器4-1物料出口与提升管旋风收尘器1-7入口相连接；焙烧炉旋风收尘器4-1气体出口与预热供热工序相连接，焙烧炉旋风收尘器4-1物料出口与提升管旋风收尘器1-7入口相连接；提升管旋风收尘器1-7气体出口与冷却气体除尘器6-1入口相连接；冷却气体除尘器6-1气体出口经三通阀分别与预热供热工序入口和干燥供热工序入口相连接，三通阀可调节由冷却除尘工序6-1进入预热供热工序7-1和干燥供热工序3-2的气体流量；

一级旋风预热器1-4气体出口接预热除尘工序入口，预热除尘工序包括预热气体除尘器3-1，一级旋风预热器1-4气体出口与预热气体除尘器3-1入口相连接，预热气体除尘器3-1将气体含尘量降至满足工艺要求，预热气体除尘器3-1气体出口与热风炉3-2出口的气体混合后接入干燥器1-2入口；

通过将冷却工序出口的空气接入干燥供热工序和预热供热工序、将流态化焙烧工序出口的气体接入预热供热工序，将预热工序出口的气体接入干燥供热工序，一方面可以有效上述各工序出口气体的显热，同时也有效降低了系统的能量、气体消耗。

本发明通过工艺流程设计，极大地增强了单套系统的可调节性，通过控制进入各工序的空气流量和燃料速率，可有效调节各设备的工况温度，从而实现120～900℃、5～60分钟磷石膏的流态化焙烧，可用于生产无水石膏、半水石膏两种产品；

通过调节进入焙烧热风炉5-1的空气流量和燃料速率，进而改变进入流态化焙烧炉1-6气体的温度和流量，实现不同温度和不同停留时间的磷石膏流态化焙烧；

通过控制进入冷却工序的新鲜冷空气流量，调节冷却工序的冷却能力，满足不同焙烧工艺的产品冷却降温需求；

通过调节进入预热供热工序的空气流量和燃料速率，可满足各种原料不同预热温度的需求；

通过控制进入干燥供热工序的空气流量和燃料速率，调节进入干燥器1-2气体的温度和流量，可以满足不同含湿量物料的干燥要求；

本发明中，预热工序的设置回收了冷却工序换热后的气体以及焙烧炉出口气体的显热，同时也降低了磷石膏焙烧过程的能量消耗；

本发明中，干燥工序的设置有效脱除了湿物料的水分，降低了后续预热工序的能耗，并进一步回收了预热烟气以及冷却工序换热后空气的显热；

本发明首先利用热气体对焙烧原料进行干燥、预热，再由流态化焙烧炉1-6对升温后的物料进行焙烧并达到产品指标要求，焙烧后的产品进入冷却工序并由冷空气进行冷却降温得到低温产品；通过冷空气与焙烧产品换热，再将升温后的空气以及焙烧产生的热气体用于原料的干燥、预热，从而实现系统余热的回收、降低过程的能耗。同时，通过分别调节进入干燥供热工序、预热供热工序、流态化焙烧供热工序的空气流量和燃料速率，单套系统可实现120～900℃温度范围内磷石膏的流态化焙烧过程，从而满足不同的产品焙烧要求，系统具有较好的可调节性。

相比现有技术，本发明主要有以下优势：

1)本发明为干燥、预热、煅烧三个设备分别配备了热风炉，单独调节各工序的温度条件，实现一种工艺煅烧温度可在120～900℃内调节，单套系统可分别生产半水石膏和无水石膏两种产品；

2)焙烧炉内焙烧时间可在5～60分钟内调节；

3)通过将预热后的烟气和冷却工序换热后的空气用于新鲜物料的干燥除湿，进一步回收了气体的显热，降低了过程的能耗；

4)通过工艺路线设计，简化干燥工序、预热工序、流态化焙烧工序和冷却工序工况的温度调节过程，单套系统具有较强的可调节性。

附图说明

图1是本发明的磷石膏流态化焙烧方法流程的示意图；

附图标记：

1-1喂料机，1-2干燥器，1-3气固旋风收尘器，1-4一级旋风预热器，1-5二级旋风预热器，1-6流态化焙烧炉，1-7提升管旋风收尘器，1-8一级旋风冷却器，1-9二级旋风冷却器，1-10冷却流化床，2-1干燥气体除尘器，2-2烟气净化装置，2-3引风机，3-1预热气体除尘器，3-2热风炉，4-1焙烧炉旋风收尘器，5-1焙烧热风炉，6-1冷却气体除尘器，7-1预热热风炉，虚线表示固体物料，实线表示空气、烟气或含尘气体，双点划线表示燃料。

具体实施方式

下面以附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明具体实施方式部分提供了一种磷石膏流态化焙烧装置及方法，所述装置包括供料工序、干燥工序、干燥供热工序、干燥除尘工序、预热工序、预热供热工序、预热除尘工序、流态化焙烧工序、焙烧供热工序、焙烧收尘工序、冷却工序和冷却收尘工序；

供料工序出口与干燥工序物料入口相连，干燥工序出口设有气固旋风收尘器1-3，气固旋风收尘器1-3物料出口与预热工序相连接，预热工序物料出口与流态化焙烧工序物料入口相连接，流态化焙烧工序物料出口与冷却工序入口相连接。

所述方法包括以下步骤：

1)磷石膏原料在干燥工序中通过与具有较高温度的烟气接触脱除自由水，脱水后的物料进入预热工序进行预热升温，预热后的物料进入流态化焙烧工序通过焙烧脱去结晶水、降低有害杂质含量等达到产品指标要求，得到的固体产品经冷却工序冷却降温后进入出料仓中储存；

2)步骤1)流态化焙烧得到的烟气进入预热供热工序并与燃料进行燃烧反应，并将产生的烟气用于物料的预热升温；

3)步骤1)经冷却工序换热的气体在除尘后，分成两股进入干燥供热工序和预热供热工序，通过与燃料进行燃烧反应为湿物料的干燥和干燥后物料的预热升温提供热量来源；

4)步骤1)预热工序排出的烟气经除尘后，与干燥供热工序出口的气体混合并接入干燥工序，为湿物料的干燥过程提供热量来源；

5)步骤1)干燥工序排出的烟气进入干燥除尘工序、上述烟气经除尘后，通过引风机2-3将满足排放标准的烟气从烟囱排放；

以下为本发明典型但非限制性实施例：

实施例1

本实施例提供了一种含水磷石膏流态化焙烧制备II型无水石膏的方法，方法采用上述装置进行，包括以下步骤：

1)含水5wt％的磷石膏原料在干燥器中脱除自由水，干燥温度为120℃，干燥后的磷石膏由预热工序升温至550℃，预热后的原料进入流态化焙烧炉1-6进行焙烧，在650℃下焙烧60分钟脱去石膏中的水分、降低有害杂质含量并得到满足有关指标要求的II型无水石膏产品，并在冷却工序中冷却至50℃以下并储存在出料仓中；

2)步骤1)中预热工序预热后的物料温度不低于500℃；

3)步骤1)中冷却工序出口的气体经除尘后分两部分通入干燥供热工序和预热供热工序；步骤1)流态化焙烧炉出口的热气体经旋风收尘器除尘后通入预热供热工序；步骤1)预热工序出口的气体经除尘后通入干燥工序；

4)步骤1)干燥工序出口的气体依次经除尘、脱除有害物质后通过引风机2-3经烟囱排放，出口气体的温度不超过110℃。

实施例2

本实施例提供了一种含水磷石膏流态化焙烧制备II型无水石膏的方法，方法采用上述装置进行，包括以下步骤：

1)含水15wt％的磷石膏原料在干燥工序脱除自由水，干燥温度为120℃，干燥后的磷石膏由预热工序升温至750℃，预热后的原料进入流态化焙烧炉1-6进行焙烧，在820℃下焙烧10分钟脱去石膏中的水分、降低有害杂质含量并得到满足有关指标要求的II型无水石膏产品，并在冷却工序中冷却至60℃以下并储存在出料仓中；

2)步骤1)中预热工序预热后的物料温度不低于700℃；

3)步骤1)中冷却工序出口的气体经除尘后分两部分通入干燥供热工序和预热供热工序；步骤1)流态化焙烧炉1-6出口的热气体经旋风收尘器除尘后通入预热供热工序；步骤1)预热工序出口的气体经除尘后通入干燥工序；

4)步骤1)干燥工序出口的气体依次经除尘、脱除有害物质后通过引风机2-3经烟囱排放，出口气体的温度不超过110℃。

实施例3

本实施例提供了一种含水磷石膏流态化快速焙烧制备II型无水石膏的方法，方法采用上述装置进行，包括以下步骤：

1)含水20wt％的磷石膏原料在干燥工序脱除自由水，干燥温度为120℃，干燥后的磷石膏由预热工序升温至850℃，预热后的原料进入流态化焙烧炉1-6进行焙烧，在900℃下焙烧5分钟脱去石膏中的水分、降低有害杂质含量并得到满足有关指标要求的II型无水石膏产品，并在冷却工序中冷却至60℃以下并储存在出料仓中；

2)步骤1)中预热工序预热后的物料温度不低于820℃；

3)步骤1)中冷却工序出口的气体经除尘后分两部分通入干燥供热工序和预热供热工序；步骤1)流态化焙烧炉1-6出口的热气体经旋风收尘器除尘后通入预热供热工序；步骤1)预热工序出口的气体经除尘后通入干燥工序；

4)步骤1)干燥工序出口的气体依次经除尘、脱除有害物质后通过引风机2-3经烟囱排放，出口气体的温度不超过110℃。

实施例4

本实施例提供了一种含水磷石膏流态化焙烧制备半水石膏的方法，方法采用上述装置进行，包括以下步骤：

1)含水5wt％的磷石膏原料在干燥工序脱除自由水，干燥温度为110℃，干燥后的磷石膏由预热工序升温至120℃，预热后的原料进入流态化焙烧炉1-6进行焙烧，在120℃下焙烧60分钟脱去石膏中的水分、降低有害杂质含量并得到满足有关指标要求的半水石膏产品，并在冷却工序中冷却至40℃以下并储存在出料仓中；

2)步骤1)中预热工序预热后的物料温度不低于115℃；

3)步骤1)中冷却工序出口的气体经除尘后分两部分通入干燥供热工序和预热供热工序；步骤1)流态化焙烧炉1-6出口的热气体经旋风收尘器除尘后通入预热供热工序；步骤1)预热工序出口的气体经除尘后通入干燥工序；

4)步骤1)干燥工序出口的气体依次经除尘、脱除有害物质后通过引风机2-3经烟囱排放，出口气体的温度不超过105℃。

实施例5

本实施例提供了一种含水磷石膏流态化焙烧制备半水石膏的方法，方法采用上述装置进行，包括以下步骤：

1)含水10wt％的磷石膏原料在干燥工序脱除自由水，干燥温度为120℃，干燥后的磷石膏由预热工序升温至140℃，预热后的原料进入流态化焙烧炉1-6进行焙烧，在140℃下焙烧30分钟脱去石膏中的水分、降低有害杂质含量并得到满足有关指标要求的半水石膏产品，并在冷却工序中冷却至40℃以下并储存在出料仓中；

2)步骤1)中预热工序预热后的物料温度不低于130℃；

3)步骤1)中冷却工序出口的气体经除尘后分两部分通入干燥供热工序和预热供热工序；步骤1)流态化焙烧炉1-6出口的热气体经旋风收尘器除尘后通入预热供热工序；步骤1)预热工序出口的气体经除尘后通入干燥工序；

4)步骤1)干燥工序出口的气体依次经除尘、脱除有害物质后通过引风机2-3经烟囱排放，出口气体的温度不超过110℃。

实施例6

本实施例提供了一种含水磷石膏流态化焙烧制备半水石膏的方法，方法采用上述装置进行，包括以下步骤：

1)含水20wt％的磷石膏原料在干燥工序脱除自由水，干燥温度为120℃，干燥后的磷石膏由预热工序升温至150℃，预热后的原料进入流态化焙烧炉1-6进行焙烧，在150℃下焙烧20分钟脱去石膏中的水分、降低有害杂质含量并得到满足有关指标要求的半水石膏产品，并在冷却工序中冷却至45℃以下并储存在出料仓中；

2)步骤1)中预热工序预热后的物料温度不低于140℃；

3)步骤1)中冷却工序出口的气体经除尘后分两部分通入干燥供热工序和预热供热工序；步骤1)流态化焙烧工序出口的热气体经旋风收尘器除尘后通入预热供热工序；步骤1)预热工序出口的气体经除尘后通入干燥工序；

4)步骤1)干燥工序出口的气体依次经除尘、脱除有害物质后通过引风机2-3经烟囱排放，出口气体的温度不超过110℃。

本发明的工艺参数(如温度、时间等)区间上下限取值以及区间值都能实现本法，在此不一一列举实施例。

本发明未详细说明的内容均可采用本领域的常规技术知识。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种磷石膏流态化焙烧装置，其特征在于，所述装置包括喂料机(1-1)、干燥器(1-2)、气固旋风分离器(1-3)、一级旋风预热器(1-4)、二级旋风预热器(1-5)、流态化焙烧炉(1-6)、提升管旋风收尘器(1-7)、一级旋风冷却器(1-8)、二级旋风冷却器(1-9)、冷却流化床(1-10)、干燥气体除尘器(2-1)、烟气净化装置(2-2)、引风机(2-3)、预热气体除尘器(3-1)、热风炉(3-2)、焙烧炉气体旋风收尘器(4-1)、焙烧热风炉(5-1)、冷却气体除尘器(6-1)和预热热风炉(7-1)；

所述喂料机(1-1)的出口与干燥器(1-2)的物料入口相连接，所述干燥器(1-2)的出口与气固旋风分离器(1-3)的入口相连接，所述气固旋风分离器(1-3)的物料出口与一级旋风预热器(1-4)的入口相连接，所述一级旋风预热器(1-4)的物料出口与二级旋风预热器(1-5)的入口相连接，所述二级旋风预热器(1-5)的物料出口与流态化焙烧炉(1-6)的物料入口相连接；

所述流态化焙烧炉(1-6)的物料出口经气力提升管与提升管旋风收尘器(1-7)的入口相连接，气力提升管的气体入口接新鲜冷空气供气管路；所述气力提升管中的空气经所述提升管旋风收尘器(1-7)分离后接入冷却气体除尘器(6-1)的入口；所述提升管旋风收尘器(1-7)的物料出口与一级旋风冷却器(1-8)的入口相连接，所述一级旋风冷却器(1-8)的物料出口与二级旋风冷却器(1-9)的入口相连接，所述二级旋风冷却器(1-9)的物料出口与冷却流化床(1-10)的物料入口相连接，所述冷却流化床(1-10)的物料出口与出料仓的入口相连接，所述出料仓储存冷却好的焙烧产品；

所述流态化焙烧炉(1-6)的气体出口与焙烧炉气体旋风收尘器(4-1)的入口相连接，所述焙烧炉气体旋风收尘器(4-1)的物料出口与提升管旋风收尘器(1-7)的入口相连接；

所述焙烧热风炉(5-1)的燃料入口与燃料供应管路相连接；所述焙烧热风炉(5-1)的气体入口与新鲜空气供气管路相连接，所述焙烧热风炉(5-1)的气体出口与流态化焙烧炉(1-6)的气体入口相连接；

所述冷却流化床(1-10)的气体入口接新鲜冷空气供气管路；所述冷却流化床(1-10)的气体出口与二级旋风冷却器(1-9)的入口相连接，所述二级旋风冷却器(1-9)的气体出口与一级旋风冷却器(1-8)的入口相连接，所述一级旋风冷却器(1-8)的气体出口与冷却气体除尘器(6-1)的入口相连接；所述冷却气体除尘器(6-1)的出口分别与预热热风炉(7-1)的入口和热风炉(3-2)的入口相连接；

所述预热热风炉(7-1)的燃料入口与燃料供应管路相连接；所述预热热风炉(7-1)的出口与二级旋风预热器(1-5)的入口相连接，所述二级旋风预热器(1-5)的气体出口与一级旋风预热器(1-4)的入口相连接，所述一级旋风预热器(1-4)的气体出口与预热气体除尘器(3-1)的入口相连接；

所述热风炉(3-2)的燃料入口与燃料供应管路相连接；所述热风炉(3-2)的出口与预热气体除尘器(3-1)的气体出口相连接后接入干燥器(1-2)的入口，所述干燥器(1-2)的出口与气固旋风分离器(1-3)的入口相连接，所述气固旋风分离器(1-3)的气体出口与干燥气体除尘器(2-1)的入口相连接，所述干燥气体除尘器(2-1)的出口与烟气净化装置(2-2)的入口相连接，所述烟气净化装置(2-2)的气体出口与引风机(2-3)的入口相连接，所述引风机(2-3)将尾气经烟囱排放。

2.一种磷石膏流态化焙烧方法，所述方法包括以下步骤：

湿物料由原料仓经喂料机(1-1)进入干燥器(1-2)脱除自由水，脱水后的干燥物料经气固旋风分离器(1-3)分离，分离后的干燥物料进入一级旋风预热器(1-4)和二级旋风预热器(1-5)升温至满足焙烧要求，升温后的原料进入流态化焙烧炉(1-6)中脱除水分、烧掉有害物质并达到产品指标要求，焙烧后的产品经提升管旋风收尘器(1-7)分离，分离后的物料进入一级旋风冷却器(1-8)、二级旋风冷却器(1-9)以及冷却流化床(1-10)冷却，冷却后的物料储存在出料仓中；

焙烧热风炉(5-1)将燃料燃烧对新鲜空气进行加热，加热后的空气为流态化焙烧炉(1-6)提供热量；流态化焙烧炉(1-6)的热气体进入焙烧炉气体旋风收尘器(4-1)，分离后的固体物料送入提升管旋风收尘器(1-7)；分离后的气体进入预热热风炉(7-1)参与燃料的燃烧反应；经预热热风炉(7-1)预热的气体送入二级旋风预热器(1-5)，二级旋风预热器(1-5)内与固体物料热交换后的气体送入一级旋风预热器(1-4)，一级旋风预热器(1-4)与固体物料进行热交换，热交换后的气体进入预热气体除尘器(3-1)，除尘后的气体与热风炉(3-2)出来的热风汇合后送入干燥器(1-2)中对湿物料进行干燥；

空气依次进入冷却流化床(1-10)、二级旋风冷却器(1-9)、一级旋风冷却器(1-8)对热物料进行冷却，提升管旋风收尘器(1-7)分离的气体和一级旋风冷却器(1-8)的冷却气体汇合后送入冷却气体除尘器(6-1)，除尘后的气体分两路分别送入预热热风炉(7-1)和热风炉(3-2)。

3.根据权利要求2所述磷石膏流态化焙烧方法，其特征在于，所述气固旋风分离器(1-3)分离的气体经干燥气体除尘器(2-1)和烟气净化装置(2-2)除尘净化达标后从烟囱排放。

4.根据权利要求2所述磷石膏流态化焙烧方法，其特征在于，所述流态化焙烧炉(1-6)中，流态化焙烧温度为120～900℃；流态化焙烧时间为5～60分钟。

5.根据权利要求2所述磷石膏流态化焙烧方法，其特征在于，所述干燥器(1-2)干燥后的磷石膏自由水质量含量小于1％。

6.根据权利要求2所述磷石膏流态化焙烧方法，其特征在于，所述燃料为煤气、天然气和煤中的一种或多种。

7.根据权利要求2所述磷石膏流态化焙烧方法，其特征在于，进入热风炉(3-2)、焙烧热风炉(5-1)和预热热风炉(7-1)的燃料速率和气体流量以及进入冷却流化床(1-10)的新鲜冷空气流量均可以调节，进而满足不同焙烧工艺的需求。