CN212451216U - 连续式石膏陈化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连续式石膏陈化系统，其陈化塔的进料口与定量进料机连接，陈化塔由自下而上的脉冲段A、扩大段A、静态混合器、扩大段B和脉冲段B构成，位于进料口处的脉冲段A并联地连通进风管、定量进料机和返料旋风器，脉冲段B连通收料旋风器并且循环接入返料旋风器，收料旋风器下料至成品料仓；由于所有陈化反应均在混合塔内进行，停留时间短，反应强度高，物料不停留、不存积。减少了反应设备体积和重量，同时可连续化、大流量处理物料，可实现全自动工业化流水线生产，大大降低了生产人工成本和操作难度。

Description

连续式石膏陈化系统

技术领域

本实用新型涉及工业副产石膏生产半水石膏的产品性能优化技术领域，具体涉及一种连续式石膏陈化系统。

背景技术

在建筑石膏粉的生产过程中，是将二水硫酸钙(生石膏)煅烧为半水硫酸钙(熟石膏)。但石膏的相组成比较复杂，刚煅烧后的建筑石膏粉除了主要成分半水硫酸钙外，还含有一定量的可溶性无水硫酸钙和少量未反应的二水硫酸钙等不稳定或有害的物相。在下游应用中，特别是抹灰砂浆的应用中，因为可溶性无水硫酸钙含量高，三相组成随时间波动等原因，会造成浆体粘稠度高、凝结时间不稳定、制品易开裂等问题，不利于建筑石膏煅烧终点的控制和产品质量的提高。因此，石膏煅烧后一般需要经过陈化处理，陈化可使过烧产生的可溶性无水石膏转变为再生半水石膏，提高有益物相组成比例，同时可使石膏煅烧工艺终点控制向过烧方向偏移，尽可能实现二水石膏高转换率，从而提高和改善建筑石膏生产工艺和物理性能，提高产品应用质量。

随着下游抹灰石膏应用越来越广泛，建筑石膏作为抹灰石膏最主要的原料，其产量已经远远不能满足需求。这就极大缩短了建筑石膏的供需周期，往往建筑石膏在刚生产出来，就被下游抹灰石膏厂家拉走，当然也就没有了自然陈化的时间，甚至连自然冷却降温的时间都没有。而现有的陈化装置，通过通入湿热空气进行陈化，无疑并不利于冷却时间的缩短。

同时，煅烧石膏厂家为了更大产量的煅烧建筑石膏，往往采用提高供热量达到提产的目的。但这样就会出现烧不透，或者温度过高导致过烧的问题，不利于终点稳定。对于石膏煅烧厂家来说，首先要保证“烧透”，实现充分煅烧的目的；同时保证“烧透”后会存在较高含量的可溶性无水石膏，其含量往往超过10％，甚至20％、30％或者更高。

现有石膏冷却陈化装置形式，根据《2018中国建筑材料联合会石膏建材分会第九届年会第十三届全国石膏技术交流大会暨展览会论文集2018.9》P95-102《建筑石膏的陈化均化工艺及设备》可知，多为悬浮仓、机械倒仓及转筒等形式。这几种形式物料与空气的接触面积小，单位体积反应强度小，动力需要机械搅拌或者高压风提供，设备利用率偏低，能耗较高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种不仅具有可大规模连续化自动生产和占地面积小等优点，还能够提高陈化反应强度，降低单位能耗和用工成本的连续式石膏陈化系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种连续式石膏陈化系统，包括陈化塔，陈化塔具有进料口，进料口与定量进料机连接，所述陈化塔由自下而上的脉冲段 A、扩大段A、静态混合器、扩大段B和脉冲段B构成；所述进料口位于脉冲段A，脉冲段A 并联地连通进风管、定量进料机和返料旋风器；所述脉冲段B连通收料旋风器并且循环接入返料旋风器，收料旋风器下料至成品料仓。

进一步地，所述陈化塔扩大段直径是陈化塔脉冲段直径的1.2至2.0倍。

进一步地，所述返料旋风器和收料旋风器的出口连通布袋除尘器，布袋除尘器下料至螺旋出料器；所述布袋除尘器出风口连通抽风机。

进一步地，所述脉冲段A连接三通管道的端口，三通管道的侧口连接进风管，三通管道的另一端口作为清理口。

进一步地，所述脉冲段A和扩大段A内部设置有内筒，内筒内设置有喷雾蒸发系统。

实施本实用新型技术方案，由于所有陈化反应均在陈化塔内进行，停留时间短，反应强度高，物料不停留、不存积。这减少了反应设备体积和重量，同时可连续化、大流量处理物料，可实现全自动工业化流水线生产，大大降低了生产人工成本和操作难度；粉体物料在混合塔内类似雾化的形式与湿空气充分混合接触，无高料位堆积造成的压力损失，降低了风动能耗，降低了整机的装机功率和单位物料能耗。该系统适用于所有可溶性无水石膏陈化为半水石膏，不受原料为工业副产石膏还是天然石膏及至可溶性无水石膏为α型还是β型限制。

附图说明

图1为连续式石膏陈化系统的结构示意图。

图中，1-清理口，2-进风管，3-定量进料机，4-缓存仓，5-脉冲段A，6-扩大段A，7-返料旋风器，8-静态混合器，9-抽风机，10-扩大段B，11-脉冲段B，12-返料旋风器进口调节阀，13-收料旋风器，14-返料旋风器出口调节阀，15-收料旋风器出口调节阀，16-成品料仓，17-尾气出风管，18-布袋除尘器，19-螺旋出料器，20-干净出风管，21-排空管，22-积灰器，23-锁风阀，24-内筒，25-喷雾蒸发系统。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，连续式石膏陈化系统主要由定量进料机3、静态混合器8、返料旋风器7、收料旋风器13、布袋除尘器18和抽风机9组成。

陈化塔设置为脉冲混合式，内部设置有静态混合器8，静态混合器8的两端为脉冲扩大段。脉冲段A(6)后连接有返料旋风器7；陈化塔脉冲段A(6)的底部设置有进风口，进风口上部、陈化塔侧面有进料口，进料口连接定量进料机3。脉冲段A(5)和扩大段A(6)内部可设置有内筒24，内筒24内设置有喷雾蒸发系统25。返料旋风器7并联有收料旋风器13，收料旋风器13后连接布袋除尘器18和抽风机9。

陈化塔长度可为进料端直径的几倍到十几倍甚至几十倍，具体高度根据用户物料参数及场地条件确定，陈化塔整体竖直安装，减少了占地面积，便于粉体物料在陈化塔内与湿空气流态化混合，提高混合效果和接触面积，增强陈化反应强度。

进风口设置于前述陈化塔内置的静态混合器8的正下方，与三通管道连接，三通管道侧口与进风管2连接，进风管可根据工艺条件延伸至任意位置。三通管道另外两端一端与前述静态混合器连接，另一端作为清理口1，正对于地面，此清理口可任意调节开度。

进料口位于进风口上方，进料口与定量进料机3固定连接。进料口所处陈化塔位置为进料端，进料端为陈化塔的脉冲段，保证进料口所进粉料与进风口所进气流充分混合。

陈化塔的脉冲扩大段直径为脉冲段直径的1.2-2倍，扩大段上部脉冲段内部设置有静态混合器，静态混合器上部又设置有扩大段，依次循环脉冲段与扩大段设置于陈化塔组成，最后由脉冲段并联接入返料旋风器7和出料收料旋风器13。

陈化塔后并联有返料旋风器7和产品收料旋风器13，返料旋风器进出口分别设置有调节阀门，用以调节内循环返料比例，返料比例调节范围为0-80％，用以调整物料在装置内的停留时间，以达到充分陈化均化的效果。

与上述返料旋风器7并联有产品收料旋风器13，收料旋风器13可配合专用积灰器22和锁风阀23直接接入成品料仓16，粉料在料仓内悬浮下落，进一步强化陈化均化效果。

收料旋风器13后连接有布袋除尘器18，布袋除尘器配有螺旋出料器；尾气净化后达到排放标准，由抽风机排入大气。

本系统设置有活套法兰，可根据现场实际情况，一定程度进行设备布置折叠和转向，以达到合理利用空间的作用。

所有陈化反应均在陈化塔内进行，停留时间短，反应强度高，物料不停留、不存积。减少了反应设备体积和重量，同时可连续化、大流量处理物料，可实现全自动工业化流水线生产，大大降低了生产人工成本和操作难度；粉体物料在混合塔内类似雾化的形式与湿空气充分混合接触，无高料位堆积造成的压力损失，系统压损小，低于6kpa，降低了风动能耗，降低了整机的装机功率和单位物料能耗。

连续式石膏陈化系统的工作过程是：将需要陈化的建筑石膏粉加入缓存仓4，由定量输送机3将物料输送到陈化塔脉冲段A(5)，同时从进气管2内进入陈化塔内的湿空气在脉冲段A(5)与建筑石膏粉充分流态化混合，流态化后的建筑石膏粉在风速的带动下依次经过扩大段A(6)、内置静态混合器8，扩大段B(10)、脉冲段B(11)。

通过调节返料旋风器进口调节阀12、返料旋风器出口调节阀14、收料旋风器出口调节阀 15的开度，使料气混合相按照一定比例进入返料旋风器7和收料旋风器13，进入返料旋风器 7的料气混合相实现固气分离，建筑石膏粉由返料管返回脉冲段A(5)重新进行循环陈化，尾气经过返料旋风器出口调节阀14进入尾气出风管17；进入收料旋风器13的料气混合相，粉体物料与气体分离后进入成品料仓16，尾气经过收料旋风器出口调节阀15与返料旋风器7 的尾气在尾气出风管17汇合后经由布袋除尘器18进行尾气净化处理，净化后的气体达到排放标准后经由干净出风管20进入抽风机9，从排空管21高排入大气。布袋除尘器18收集到的粉尘由螺旋出料器19输送到指定位置。

为了适应高温物料的陈化，在脉冲段A(5)和扩大段A(6)内部设置有内筒24，内筒24内设置有喷雾蒸发系统25。内筒下端位于进风口处，上端与扩大段A上端齐平。喷雾蒸发系统流量调节范围0-100％。

当进入系统的物料为高温物料时，启动内筒内的喷雾蒸发系统，喷雾流量调节至所需值，物料的热量将水雾蒸发，蒸发后的水蒸气与物料进行陈化反应，同时蒸发吸热，对物料进行降温。通过蒸发，将物料的冷却和陈化有机整合，极大减少了降温和陈化所用湿空气的量，达到节能减耗效果。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种连续式石膏陈化系统，包括陈化塔，陈化塔具有进料口，进料口与定量进料机连接，其特征在于：所述陈化塔由自下而上的脉冲段A、扩大段A、静态混合器、扩大段B和脉冲段B构成；

所述进料口位于脉冲段A，脉冲段A并联地连通进风管、定量进料机和返料旋风器；

所述脉冲段B连通收料旋风器并且循环接入返料旋风器，收料旋风器下料至成品料仓。

2.根据权利要求1所述的连续式石膏陈化系统，其特征在于：所述陈化塔扩大段直径是陈化塔脉冲段直径的1.2至2.0倍。

3.根据权利要求2所述的连续式石膏陈化系统，其特征在于：所述返料旋风器和收料旋风器的出口连通布袋除尘器，布袋除尘器下料至螺旋出料器；所述布袋除尘器出风口连通抽风机。

4.根据权利要求1所述的连续式石膏陈化系统，其特征在于：所述脉冲段A连接三通管道的端口，三通管道的侧口连接进风管，三通管道的另一端口作为清理口。

5.根据权利要求1所述的连续式石膏陈化系统，其特征在于：所述脉冲段A和扩大段A内部设置有内筒，内筒内设置有喷雾蒸发系统。

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