CN217868655U - 制备ⅱ型无水石膏的系统和制备石膏混相粉的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制备Ⅱ型无水石膏的系统和制备石膏混相粉的系统，制备Ⅱ型无水石膏的系统，包括依次连通的磷石膏预处理装置、加热烘干装置、Ⅱ型无水石膏煅烧装置、Ⅱ型无水石膏冷却装置、Ⅱ型无水石膏陈化装置以及Ⅱ型无水石膏改性装置。制备石膏混相粉的系统包括前述制备Ⅱ型无水石膏的系统，加热烘干装置的出料端连通有β型半水石膏煅烧装置，β型半水石膏煅烧装置的出料端连通有β型半水石膏改性装置，β型半水石膏改性装置的出料端连通有β型半水石膏存储装置；β型半水石膏存储装置连通有混料装置，Ⅱ型无水石膏改性装置连通混料装置；制得的Ⅱ型无水石膏和β型半水石膏混合得到石膏混相料以满足市场的需求。

Description

制备Ⅱ型无水石膏的系统和制备石膏混相粉的系统

技术领域

本实用新型涉及石膏制备技术领域，具体涉及一种制备Ⅱ型无水石膏的系统和制备石膏混相粉的系统。

背景技术

工业副产品石膏(磷石膏、脱硫石膏、钛石膏等)的主要成分是CaSO₄·2H₂O，采用不同的温度和不同的环境，可以得到不同的石膏产品。

β型半水石膏粉主要用途是作为建筑石膏粉，将其制作为石膏板材，主要用于内墙、吊顶、腻子灰等。Ⅱ型无水石膏在欧洲、日本、美国等多数国家早已采用无水Ⅱ石膏粉应用于自流平、粉刷石膏、石膏腻子、粘贴石膏粉等应用领域；近年来，我国Ⅱ型无水石膏在自流平的应用需求也开始凸显。相比之下，β型半水石膏粉因技术相对成熟，投资低，在局部地区产能已经严重过剩，而Ⅱ型无水石膏在国内，规模化生产的几乎没有，销路很好，导致供不应求，因此需要提出能够规模化生产Ⅱ型无水石膏的系统以满足市场Ⅱ型无水石膏的需求量。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是Ⅱ型无水石膏在国内，规模化生产的几乎没有，使得其供不应求的问题，目的在于提供一种制备Ⅱ型无水石膏的系统和制备石膏混相粉的系统，解决在国内Ⅱ型无水石膏存在供不应求的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种制备Ⅱ型无水石膏的系统，包括依次连通的磷石膏预处理装置、加热烘干装置、Ⅱ型无水石膏煅烧装置、Ⅱ型无水石膏冷却装置、Ⅱ型无水石膏陈化装置以及Ⅱ型无水石膏改性装置；

所述Ⅱ型无水石膏煅烧装置包括多个串联的加热器组，每个加热器组包括至少一个加热器；所述系统还包括为所述Ⅱ型无水石膏煅烧装置提供热风的热风供应装置。

本实用新型的有益效果：1.通过设置多个串联的加热器组可以分不同的温度段对磷石膏进行依次煅烧以及采用热风的装置对磷石膏进行加热使得磷石膏处于悬浮状态，从而使得磷石膏受热均匀一致，无过烧和欠烧现象，得到的Ⅱ型无水石膏质量均匀，实现Ⅱ型无水石膏的规模化生产，满足市场需求。

一种可能的优选方式，所述Ⅱ型无水石膏煅烧装置的出风端与所述加热烘干装置的进风端连通，可实现废弃热风的利用，降低整个生产过程的能耗。

一种可能的优选方式，所述Ⅱ型无水石膏冷却装置的出风端与所述Ⅱ型无水石膏煅烧装置的进风端连通，用于重复使用，进一步降低整个生产过程的能耗。

一种可能的优选方式，所述Ⅱ型无水石膏改性装置包括与所述陈化装置连通的研磨机，所述研磨机上还连通有改性剂添加装置；对煅烧后的磷石膏加入改性剂进行改性，可得到性能良好且稳定的Ⅱ型无水石膏。

一种可能的优选方式，所述Ⅱ型无水石膏改性装置的出料端连通有所述Ⅱ型无水石膏的存储装置。

由于从使用性能和生产成本综合起来，市场更容易接受的是β型半水石膏和Ⅱ型无水石膏两种物相石膏粉的混合物，即石膏混相粉，因此本实用新型提供一种制备石膏混相粉的系统。

本实用新型的技术方案为：一种制备石膏混相粉的系统，包括前述制备Ⅱ型无水石膏的系统，所述加热烘干装置的出料端连通有β型半水石膏煅烧装置，所述β型半水石膏煅烧装置的出料端连通有β型半水石膏改性装置，所述β型半水石膏改性装置的出料端连通有β型半水石膏存储装置；

所述β型半水石膏存储装置连通有混料装置，所述Ⅱ型无水石膏的改性装置连通所述混料装置。

本实用新型的有益效果：1.具有与前述制备Ⅱ型无水石膏的系统的有益效果，此处不再赘述。2.将前述制备Ⅱ型无水石膏的系统与制备β型半水石膏的系统相结合，不仅在一个系统中能够同时或单独实现Ⅱ型无水石膏和β型半水石膏的制备，而且还能够将制得的Ⅱ型无水石膏和β型半水石膏混合得到石膏混相料以满足市场的需求。

一种可能的优选方式，所述加热烘干装置的出气端连通有脱硫装置，用于除去其中的硫，避免排放的气体污染大气，起到绿色环保的作用。

一种可能的优选方式，所述加热烘干装置和Ⅱ型无水石膏煅烧装置之间设置有固气分离装置，所述Ⅱ型无水石膏煅烧装置的进料端和所述β型半水石膏煅烧装置的进料端均与所述固气分离装置的固相出料端连通，用于将烘干后的磷石膏和热风进行分离，以便后续使用。

一种可能的优选方式，所述β型半水石膏存储装置和所述混料装置之间设置有第一计量装置，所述Ⅱ型无水石膏的改性装置和所述混料装置之间设置有第二计量装置，使得制备得到的石膏混相粉性能稳定和质量均匀。

一种可能的优选方式，所述β型半水石膏煅烧装置包括依次串联的至少一个煅烧炉和至少一个降温炉，在煅烧的过程中可以去除磷石膏中的有机质、可溶磷、氟、氯、硫、酸等化学杂质，得到的β型半水石膏的性能更好和更加稳定。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为实施例中制备Ⅱ型无水石膏的系统的示意图；

图2为实施例中制备Ⅱ型无水石膏的系统中煅烧部分的示意图；

图3为实施例中制备石膏混相粉的系统的示意图；

图4为实施例中制备石膏混相粉的系统中混料装置的示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-磷石膏预处理装置；101-转运装置；102-破碎装置；103-振动筛分装置；2-加热烘干装置；3-Ⅱ型无水石膏煅烧装置；4-Ⅱ型无水石膏冷却装置；5-Ⅱ型无水石膏陈化装置；6-Ⅱ型无水石膏改性装置；7-Ⅱ型无水石膏存储装置；8-改性剂添加装置；9-固气分离装置；10-脱硫装置；1001-脱硫塔；1002-脱硫液储存槽；1003-循环泵；11-燃料制备装置；12-β型半水石膏煅烧装置；13-缓冲仓；14-β型半水石膏改性装置；15-β型半水石膏存储装置；16-混料装置。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

由于现有国内几乎没有能够规模化生产Ⅱ型无水石膏的系统或装置，并且近年来，在我国Ⅱ型无水石膏在自流平的应用需求也开始凸显，导致市场供不应求。

一方面，如图1所示，本实施例提供一种制备Ⅱ型无水石膏的系统。如图1所示，一种制备Ⅱ型无水石膏的系统，包括依次连通的磷石膏预处理装置1、加热烘干装置2、Ⅱ型无水石膏煅烧装置3、Ⅱ型无水石膏冷却装置4、Ⅱ型无水石膏陈化装置5以及Ⅱ型无水石膏改性装置6；所述Ⅱ型无水石膏煅烧装置3包括多个串联的加热器组，每个加热器组包括至少一个加热器；所述系统还包括为所述Ⅱ型无水石膏煅烧装置3提供热风的热风供应装置。制备Ⅱ型无水石膏的系统能够制备出性能良好和质量均匀的Ⅱ型无水石膏，从而满足市场供不应求的情况。

如图1所示，所述磷石膏经过预处理和加热烘干处理后进入Ⅱ型无水石膏煅烧装置3，与热风逆向接触，并且通过控制热风的速度使得磷石膏处于悬浮状态，增大两者的接触面积，使得换热快，达到节约时间、产量高、节约能耗以及质量均匀的目的。

通过设置多个串联的加热器组以实现分不同温度阶段对磷石膏进行煅烧，以充分除去其中的有机质、可溶磷、氟、氯、硫、酸等化学杂质，并且得到的产物中没有晶体缺陷，密度增加，但是水化能力弱，因此通过设置改性装置对产物进行改性以提高其水化能力，达到不强和防水的效果。最终制备的Ⅱ型无水石膏的强度优于425水泥，抗折达11MPa，而且耐水性良好。

本实用新型中，所述磷石膏加热烘干过程做准备，尽可能地除去原料中的水分。在加热烘干的过程中还可以对磷石膏进一步破碎，因此加热烘干装置2可以为烘干破碎机。

本实用新型中，所述Ⅱ型无水石膏冷却装置4主要是对煅烧后的产物进行冷却回收其中的热量和便于后续的改性。所述Ⅱ型无水石膏冷却装置4可以为任意能够实现对固气混合物进行冷却的现有市面所售设备，如：立式冷却器。

本实用新型中，所述Ⅱ型无水石膏陈化装置5主要是为了改善产物的物理性能。所述陈化装置可以为任意能够堆放产物的储存设备，比如出料仓，储存仓库等。

本实用新型中，所述Ⅱ型无水石膏改性装置6用以将陈化后的产物和改性剂混合，使得最终得到的Ⅱ型无水石膏具有良好的性能，满足市场需求。

所述Ⅱ型无水石膏改性装置6包括改性剂添加装置8和研磨机，所述研磨机的进料端分别与所述Ⅱ型无水石膏陈化装置5的出料端和所述改性剂添加装置8的出料端连通。

如图1所示，所述改性剂添加装置8包括至少一个储料斗，所述储料斗的下端设置有传输带。

需要说明的是：所述储料斗的数量根据改性剂添加的种类进行具体的设置。如图1所示，改性剂主要有：矿渣(粉煤灰)、烧明矾以及水泥熟料，因此所述储料斗的数量设置为3。

在实际应用中，加热器组的个数和每个加热器组中加热器的数量可以根据原料磷石膏的成分进行相应的调整。

如图2所示，加热器组的个数为4，内部温度最低的加热器组包括两个并联的加热器，其余三组加热器组均包含有一个加热器。

如图2所示，为了便于加热原理描述，将4组加热器组按照使用时内部的温度由低到高分别标记为2-C1，C2、C3以及C4，其中：2-C1表示为有两个加热器C1。如图1所示，热风的流通顺序为C4→C3→C2→2-C1，经过加热烘干处理后的磷石膏的流通顺序为2-C1→C2→C3→C4，由此可知磷石膏和热风的流通顺序是相反的，两者逆向接触，能够尽可能对磷石膏进行煅烧，除去其中的有机质、可溶磷、氟、氯、硫、酸等化学杂质，并且还能使得煅烧完成后经过陈化得到目的产物Ⅱ型无水石膏。

作为一种可能的实施方式，如图1所示，所述Ⅱ型无水石膏陈化装置5和所述Ⅱ型无水石膏改性装置6之间可通过传输装置实现物料的转运。如图1所示，所述传输装置包括至少一个履带传输机。需要说明的是：在实际应用中，所述履带传输机的数量以及每一个履带传输机的倾斜角度均可以根据实际需求进行设置。如图1所示，所述履带传输机的数量为两个，其中一个履带传输机直接接受来自所述陈化装置的物料，另一个倾斜设置，接收来自第一个履带传输机的物料。

作为一种可能的实施方式，为了节约能耗，可以将所述Ⅱ型无水石膏煅烧装置3的出风端与所述加热烘干装置2的进风端连通，实现废弃热量的回收利用。

作为一种可能的实施方式，在所述加热烘干装置2的出料端可以连通固气分离装置9以实现原料和加热风的分离。如图1所示，所述固气分离装置9可以为袋式除尘器。

作为一种可能的实施方式，为了进一步节约能耗，所述Ⅱ型无水石膏冷却装置4的出风端与所述Ⅱ型无水石膏煅烧装置3的进风端连通，以实现热量的回收利用。如图1所示，立式冷却器的出风端与C4的进风端连通。

作为一种可能的实施方式，如图1所示，所述Ⅱ型无水石膏改性装置6的出料端连通有Ⅱ型无水石膏存储装置7。

作为一种可能的实施方式，如图1所示，为了得到的性能稳定、质量均匀、粒度范围小以及性能良好的Ⅱ型无水石膏，在所述Ⅱ型无水石膏改性装置6的出料端还可以设置选料装置，所述选料装置出细小颗粒端与所述Ⅱ型无水石膏存储装置7连通。所述选料装置将粒径较大的颗粒分出来然后进入所述改性装置中研磨成较小颗粒。所述选料装置可以为选粉机。

作为一种可能的实施方式，如图1所示，所述Ⅱ型无水石膏改性装置6和所述选料装置之间可以设置提升装置，所述提升装置的进料端分别与所述改性装置的出料端和所述Ⅱ型无水石膏陈化装置5的出料端连通。如图1所示，所述提升装置可以为提升机。

作为一种可能的实施方式，如图1所示，本发明还包括热风供应装置。如图1所示，所述热风供应装置包括燃料储存装置，所述燃料储存装置的出料口连通有热风炉，所述热风炉的出气端连通所述煅烧装置。

如图1所示，所述燃料储存装置和所述热风炉之间可通过所述履带传输机实现燃料的添加。

在实际应用中，燃料可以为煤粒、煤气、天然气和生物质颗粒等。

作为一种可能的实施方式，如图1所示，所述磷石膏预处理装置1包括依次连通的转运装置101，除铁装置、破碎装置102以及振动筛分装置103。所述振动筛分装置103的出料端与所述加热烘干装置2的进料端连通。如图1所示，在振动筛分后还可以进行二次除铁。各设备之间物质的转运均可通过履带传输机实现。

所述振动筛分装置103可以为振动筛。所述破碎装置102以为锤式破碎机。其余设备可以为现有市售满足条件的设备均可。

作为一种可能的实施方式，如图1所示，所述脱硫装置10可以包括脱硫塔1001，脱硫塔1001的下方连通有脱硫液储存槽1002，所述脱硫液储存槽1002旁设置有至少一台用于抽取脱硫液的循环泵1003。合适地，所述循环泵1003为两台，实现一备一用，延长连续制石膏的时间，提高生产效率。

作为一种可能的实施方式，如图1所示，所述固气分离装置9的出气端可以连通脱硫装置10，以实现其中的硫脱出后直接排放于大气中，实现绿色环保。

作为一种可能的实施方式，如图1所示，所述制备石膏混相粉的系统还包括燃料制备装置11。当所述燃料为固体燃料时，所述燃料制备装置11包括燃料破碎装置102，燃料破碎装置102连通有燃料存储装置。所述燃料破碎装置102可以锤式破碎机。

另一方面，如图3所示，本实用新型还提供一种制备石膏混相粉的系统，以满足市场对β型半水石膏和Ⅱ型无水石膏形成的混相粉的需求。

如图3和图4所示，所述制备石膏混相粉的系统包括前述制备Ⅱ型无水石膏的系统，所述加热烘干装置2的出料端连通有β型半水石膏煅烧装置12，所述β型半水石膏煅烧装置12的出料端连通有β型半水石膏改性装置14，所述β型半水石膏改性装置14的出料端连通有β型半水石膏存储装置15；所述β型半水石膏存储装置15连通有混料装置16，所述Ⅱ型无水石膏的改性装置连通所述混料装置16；以制备两者混合形成的混相粉。

作为一种可能的实施方式，如图3所示，所述β型半水石膏煅烧装置12包括至少一个煅烧炉和至少一个降温炉，以除去对磷石膏中的有机质、可溶磷、氟、氯、硫、酸等化学杂质，得到质量均匀和稳定的β型半水石膏，以及实现热能的回收利用，降低能耗。

需要说明的是：在实际应用中，所述煅烧炉和所述降温炉的数量根据原料的处理量和原料中杂质含量以及煅烧温度具体设置。如图3所示，设置有三个依次连通的煅烧炉和一个降温炉，三个煅烧炉依次对预处理后的磷石膏进行煅烧，降温炉用于回收煅烧完成后的物料中的热量。所述降温炉采用风进行热量的回收。所述煅烧炉采用热风进行加热。所述降温炉和所述煅烧炉均可以为煅烧炉。

作为一种可能的实施方式，如图3所示，制备β型半水石膏中所述煅烧炉的出料端可以与制备Ⅱ型无水石膏的系统中所述Ⅱ型无水石膏煅烧装置3的进料端可以连通，前者为后者提供原料。

作为一种可能的实施方式，如图3所示，所述β型半水石膏煅烧装置12的热风来自于前述制备Ⅱ型无水石膏的系统的热风供应装置，即两者共用一个热风供应装置；也可以采用单独的热风装置。合适地，为了节约成本，两者共用一个热风供应装置。

作为一种可能的实施方式，如图3所示，所述β型半水石膏改性装置14包括研磨机，用于将其颗粒的粒径减小到一定程度而实现改性。

作为一种可能的实施方式，如图3所示，所述β型半水石膏改性装置14和所述β型半水石膏煅烧装置12的出料端之间设置有缓冲仓13，使得研磨过程顺利进行，得到的产物性能稳定。

作为一种可能的实施方式，如图3所示，所述β型半水石膏改性装置14和所述β型半水石膏煅烧装置12之间设置有布袋除尘器，用于将固相和气相混合的产物进行分离，分离后的气相直接排入大气。具体的，所述降温装置的出料端与所述布袋除尘器的进料端连通。

作为一种可能的实施方式，如图3所示，所述Ⅱ型无水石膏的存储装置的出料端设置第一称量装置。在所述β型半水石膏存储装置15的出料端设置第二称量装置，可以实现两者按比例混合，确保得到的混相粉性能稳定，质量均匀。

需要说明的是：上述各个可能的实施方式在不相违背的情况下，可以任意组合形成具体的实施方式。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种制备Ⅱ型无水石膏的系统，其特征在于，包括依次连通的磷石膏预处理装置、加热烘干装置、Ⅱ型无水石膏煅烧装置、Ⅱ型无水石膏冷却装置、Ⅱ型无水石膏陈化装置以及Ⅱ型无水石膏改性装置；

所述Ⅱ型无水石膏煅烧装置包括多个串联的加热器组，每个加热器组包括至少一个加热器；所述系统还包括为所述Ⅱ型无水石膏煅烧装置提供热风的热风供应装置。

2.根据权利要求1所述的制备Ⅱ型无水石膏的系统，其特征在于，所述Ⅱ型无水石膏煅烧装置的出风端与所述Ⅱ型无水石膏加热烘干装置的进风端连通。

3.根据权利要求1所述的制备Ⅱ型无水石膏的系统，其特征在于，所述Ⅱ型无水石膏冷却装置的出风端与所述Ⅱ型无水石膏煅烧装置的进风端连通。

4.根据权利要求1所述的制备Ⅱ型无水石膏的系统，其特征在于，所述Ⅱ型无水石膏改性装置包括与所述Ⅱ型无水石膏陈化装置连通的研磨机，所述研磨机上还连通有改性剂添加装置。

5.根据权利要求1所述的制备Ⅱ型无水石膏的系统，其特征在于，所述Ⅱ型无水石膏改性装置的出料端连通有所述Ⅱ型无水石膏的存储装置。

6.一种制备石膏混相粉的系统，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的制备Ⅱ型无水石膏的系统，所述加热烘干装置的出料端连通有β型半水石膏煅烧装置，所述β型半水石膏煅烧装置的出料端连通有β型半水石膏改性装置，所述β型半水石膏改性装置的出料端连通有β型半水石膏存储装置；

所述β型半水石膏存储装置连通有混料装置，所述Ⅱ型无水石膏改性装置连通所述混料装置。

7.根据权利要求6所述的制备石膏混相粉的系统，其特征在于，所述加热烘干装置的出气端连通有脱硫装置。

8.根据权利要求6所述的制备石膏混相粉的系统，其特征在于，所述加热烘干装置和Ⅱ型无水石膏煅烧装置之间设置有固气分离装置，所述Ⅱ型无水石膏煅烧装置的进料端和所述β型半水石膏煅烧装置的进料端均与所述固气分离装置的固相出料端连通。

9.根据权利要求6所述的制备石膏混相粉的系统，其特征在于，所述β型半水石膏存储装置和所述混料装置之间设置有第一计量装置，所述Ⅱ型无水石膏改性装置和所述混料装置之间设置有第二计量装置。

10.根据权利要求6所述的制备石膏混相粉的系统，其特征在于，所述β型半水石膏煅烧装置包括依次串联的至少一个煅烧炉和至少一个降温炉。

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