RU2214374C2 - Способ получения строительного гипса - Google Patents
Способ получения строительного гипса Download PDFInfo
- Publication number
- RU2214374C2 RU2214374C2 RU2001132526/03A RU2001132526A RU2214374C2 RU 2214374 C2 RU2214374 C2 RU 2214374C2 RU 2001132526/03 A RU2001132526/03 A RU 2001132526/03A RU 2001132526 A RU2001132526 A RU 2001132526A RU 2214374 C2 RU2214374 C2 RU 2214374C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- stage
- gypsum
- temperature
- coolant
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству гипсовых вяжущих материалов воздушного твердения, используемых для производства гипсовых изделий главным образом для внутренних частей здания, а также для штукатурных и отделочных работ. В способе получения строительного гипса, включающем нагрев двуводного гипса до температуры 140-190oС с охлаждением и помолом, двуводный гипс фракции 0-25 мм формируют в виде вертикально ориентированных параллельных нисходящих слоев и производят фильтрацию теплоносителя в каждом слое одновременно в прямоточном, противоточном и перекрестноточном направлениях, а теплоноситель в слой гипса подают при двухступенчатом нагреве в интервале температуры 250-700oС. На первой ступени в слой подают теплоноситель с температурой 450-700oС, а на второй - с температурой 250-450oС. Соотношение высоты слоя гипса на первой ступени к высоте слоя на второй ступени составляет 1: 1-5. Охлаждение осуществляют подачей в слой гипса воздуха, который после нагрева в нем смешивают с теплоносителем и подают в слой на второй ступени. Технический результат - равномерность термообработки и многократное увеличение производительности при снижении энергетических и тепловых затрат. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к производству гипсовых вяжущих материалов воздушного твердения, используемых для производства гипсовых изделий главным образом для внутренних частей зданий, а также для штукатурных и кладочных работ.
Известен способ получения строительного гипса, включающий помол двуводного гипса /гипсового камня/ с последующей термической обработкой при температуре 140-190oC. Способ осуществляют в варочных котлах периодического и непрерывного действия /Большая советская энциклопедия, М. Изд-во "Советская энциклопедия", т. 6, 1971, с.549-550/.
Недостатком способа является неэффективный нагрев материала через металлические стенки гипсоварочного котла, сдерживающий рост производительности и повышение энергетических затрат на помол двуводного гипса.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения строительного гипса путем нагрева двуводного гипса фракции 10-35 мм при температуре 140-190oС во вращающейся печи при движении теплоносителя в прямоточном или в противоточном направлении с начальной его температурой 750-1000oС с последующими охлаждением и помолом полуводного гипса /Ю.М. Бутт и др. "Технология вяжущих веществ". М.: Изд-во "Высшая школа", 1965, с. 31, 39, 41. 49-51/.
Недостатком способа является потеря мелкофракционного сырья /менее 10 мм/, неравномерный обжиг двуводного гипса различного размера и низкая удельная и агрегатная производительность, обусловленная длительностью нагрева и дегидратации гипса фракции 10-35 мм и низким заполнением материалом вращающегося барабана /около 15%/. Кроме того, принудительный транспорт материала во вращающемся барабане за счет электрического привода повышает энергетические затраты на производство строительного гипса, а запечные пылеосадители существенно усложняют способ, снижают его компактность и повышают материальные и энергетические затраты.
В основу изобретения положена задача создания интенсивного скоростного высокопроизводительного способа получения строительного гипса при безотходном использовании сырья и снижении энергетических и эксплуатационных затрат.
Эта задача решается посредством способа получения строительного гипса, включающего нагрев двуводного гипса до температуры 140-190oС с охлаждением и помолом, согласно изобретению двуводный гипс фракции 0-25 мм формируют в виде вертикально ориентированных параллельных нисходящих слоев и производят фильтрацию теплоносителя в каждом слое одновременно в прямоточном, противоточном и перекрестноточном направлениях, причем теплоноситель в слой указанного гипса подают при двухступенчатом нагреве в интервале температуры 250-700oС.
Возможен вариант, когда на первой ступени в слой подают теплоноситель с температурой 450-700oС, а на второй - с температурой 250-450oС.
Целесообразно, чтобы соотношение высоты указанного гипса на первой ступени к высоте слоя на второй ступени составляло 1:1-5.
Рационально в способе охлаждение осуществлять подачей в слой гипса воздуха, который после нагрева в нем смешивают с теплоносителем и подают в слой на второй ступени.
Такое выполнение способа позволяет безотходно использовать сырье, интенсивно нагревать двуводный гипс с получением равномерно дегидратированного продукта при широком диапазоне производительности с низкими капитальными и эксплуатационными затратами.
Сущность способа получения строительного гипса по скоростной технологии заключается в термообработке двуводного гипса фракции 0-25 мм в плотном нисходящем фильтрующем слое при разделении материала и теплоносителя на многочисленные вертикально ориентированные и параллельные слоевые потоки и организованной фильтрации теплоносителя одновременно в прямотоке, противотоке и перекрестном токе.
На фиг. 1 показана схема материальных потоков при поочередной по горизонтали и вертикали подаче теплоносителя в потоки /слои/ материала по каналам со знаком /+/ и отвода из слоя отходящих газов по каналам со знаком /-/. Градиент давления газов в каждом слое создают тягодутьевые вентиляторы /на фиг.1 вентиляторы не показаны/. Материал распределяется по стрелкам А на вертикально ориентированные и параллельные слои между вертикально расположенными рядами каналов и движется вниз под действием гравитации, и после дегидратации выгружается по стрелкам В. Теплоноситель в слой материала поступает по стрелкам Т в прямоточном направлении, по стрелкам Е в противоточном направлении и по стрелкам С в перекрестноточном направлении. Благодаря всесторонней фильтрации газов в слое интенсифицируется теплообмен, создаются равномерный нагрев и дегидратадия двуводного гипса и повышается производительность. Этому также способствует возможность расширения зоны термообработки за счет увеличения количества слоев материала и потоков теплоносителя, и площади фильтрующего слоя.
Чередующий по горизонтали и вертикали ввод в слой потоков теплоносителя и вывод из слоя потоков отходящих газов по всему объему обрабатываемого материала позволяет производить фильтрацию теплоносителя в каждом слое одновременно в прямотоке, противотоке и перекрестном токе. Возможность уменьшения толщины каждого нисходящего фильтрующего слоя позволяет снизить гидравлическое сопротивление, что обусловливает возможность уменьшения размеров зерен исходного двуводного гипса. Это инициирует теплообмен и рост производительности.
Мягкий режим термообработки двуводного гипса фракции 0-25 мм в каждом нисходящем слое при фильтрации теплоносителя одновременно в прямоточном, противоточном и перекрестноточном направлениях позволяет равномерно производить дегидратацию гипса с использованием мелких и пылевидных фракций. Этот процесс протекает в течение 3-5 мин, однако с увеличением размера зерен гипса выше 25 мм интенсивность термообработки снижается, а вместе с тем снижается производительность и увеличивается расход тепла на термообработку.
Скоростной и мягкий режим термообработки при фильтрации теплоносителя одновременно в прямотоке, противотоке и перекрестном токе в слое гипса фракции 0-25 мм позволяет вести процесс нагрева при достаточно высоких температурах /250-700oС/ теплоносителя и нагревать материал до температуры 140-190oС. Увеличение температуры теплоносителя ниже 250oС существенно повышает время термообработки и снижает производительность.
Применение двухступенчатой термообработки двуводного гипса существенно интенсифицирует процесс производства высококачественного продукта. Первоначальный высокотемпературный поток теплоносителя при 450-700oС обеспечивает скоростной нагрев материала до 140-160oС и полное удаление естественной влаги, а дальнейшая подача в слой низкотемпературного теплоносителя при 250-450oС обеспечивает интенсивную дегидратацию гипса при высоком качестве продукта в интервале температуры его нагрева 140-190oС.
На фиг. 2 показана схема материальных потоков при двухступенчатой термообработке. Принятое соотношение высоты слоя материала на первой ступени термообработки к высоте слоя материала на второй ступени термообработки, равное 1: 1-5, выбрано из расчета нагрева материала на первой ступени термообработки до температуры 140-160oС. Это соотношение зависит от плотности слоя /естественной влажности/. При отсутствии или низком содержании влаги увеличивают высоту второй ступени термообработки вплоть до верхнего граничного значения /1:5/.
Применение окружающего холодного воздуха для подачи в слой продукта после термообработки обеспечивает безынерционную его транспортировку ленточными конвейерами и помол продукта в шаровых мельницах. Это упрощает технологию и повышает компактность производства строительного гипса, а использование подогретого в продукте воздуха с подачей его в теплоноситель на второй ступени термообработки повышает термический КПД процесса.
Способ осуществляют следующим образом.
Гипсовый камень дробят с получением фракции 0-25 мм и подают по стрелкам А на термообработку /фиг.1/ в камеру 1, оснащенную системой каналов 2, которые поочередно подключены по горизонтали и вертикали к подаче теплоносителя по каналам /+/ и к отводу отходящих газов по каналам /-/. Двуводный гипс распределяется между вертикальными рядами каналов 2, движется вниз за счет гравитации и после термообработки по стрелкам выгружается, и после охлаждения поступает на помол.
Теплоноситель в слой материала подают при температуре 250-700oC по стрелке Р на высоте OH по каналам /+/, где газы в камере фильтруются в каждом слое по стрелкам Т, Е и С соответственно в прямоточном, противоточном и перекрестноточном направлениях относительно опускающегося вниз материала. Пройдя слой материала теплоноситель поступает в каналы /-/ и по стрелке R удаляется в атмосферу, минуя стадию пылеочистки, поскольку сам слой является мокрым зернистым фильтром, максимально сдерживающим пылевыброс.
В другом варианте фильтрация теплоносителя на высоте ОН организована двухступенчатой /фиг.2/, причем на первой ступени на высоте ОD теплоноситель в слой подают по каналам /+/ по стрелке Q при температуре 450-700oС, а на второй ступени на высоте DН теплоноситель подают по стрелке Р с температурой 250-450oС. Соотношение высоты первой и второй ступеней фильтрации газов в слое (соотношение ОD: DН), равное 1÷1-5. Фильтрацию газов в каждом слое на первой и второй ступенях термообработки производят, как и в предыдущем варианте, в прямоточном, противоточном и перекрестноточном направлениях по отношению к опускающемуся вниз материалу. Вывод отходящих газов производят по каналам /-/ и затем по стрелке R выбрасывают в атмосферу.
Лучший вариант осуществления способа
В этом варианте /фиг.3/ на высоте ОH, как и в предыдущем варианте, осуществляют двухcтадийную термообработку материала и после этого на высоте НК камеры 1 подвергают охлаждению окружающим воздухом, который подают по стрелке М и фильтруют в каждом слое одновременно в прямоточном, противоточном и перекрестноточном направлениях соответственно по стрелкам Т, Е и С и затем по каналам /-/ и стрелке F выводят из слоя подогретый воздух, который вместе с теплоносителем, поступающим в слой по стрелке Р, подают во вторую ступень термообработки. Отходящие из слоя газы по стрелке R выбрасывают в атмосферу, минуя стадию пылеочистки.
В этом варианте /фиг.3/ на высоте ОH, как и в предыдущем варианте, осуществляют двухcтадийную термообработку материала и после этого на высоте НК камеры 1 подвергают охлаждению окружающим воздухом, который подают по стрелке М и фильтруют в каждом слое одновременно в прямоточном, противоточном и перекрестноточном направлениях соответственно по стрелкам Т, Е и С и затем по каналам /-/ и стрелке F выводят из слоя подогретый воздух, который вместе с теплоносителем, поступающим в слой по стрелке Р, подают во вторую ступень термообработки. Отходящие из слоя газы по стрелке R выбрасывают в атмосферу, минуя стадию пылеочистки.
Примеры выполнения
Из гипсового камня с естественной влажностью 5-7% готовят материал фракции 0-25 мм и подают его на термообработку в установку, оснащенную системой подачи теплоносителя по каналам /+/ и отвода газов по каналам /-/, при фильтрации газов одновременно в прямоточном, противоточном и перекрестноточном направлениях. Соотношение высоты слоя материала на первой ступени к высоте слоя на второй ступени в установке составляло 1:2.
Из гипсового камня с естественной влажностью 5-7% готовят материал фракции 0-25 мм и подают его на термообработку в установку, оснащенную системой подачи теплоносителя по каналам /+/ и отвода газов по каналам /-/, при фильтрации газов одновременно в прямоточном, противоточном и перекрестноточном направлениях. Соотношение высоты слоя материала на первой ступени к высоте слоя на второй ступени в установке составляло 1:2.
Пример 1
В установку, изготовленную по схеме фиг.2, подают материал фракции 0-25 мм и теплоноситель в первую ступень термообработки с температурой 700oС и во вторую ступень термообработки с температурой 350oC. Время термообработки составляет 4,5 мин, производительность - 2,8 т/м3•ч температура отходящих газов - 70oС, температура готового продукта - 180oС.
В установку, изготовленную по схеме фиг.2, подают материал фракции 0-25 мм и теплоноситель в первую ступень термообработки с температурой 700oС и во вторую ступень термообработки с температурой 350oC. Время термообработки составляет 4,5 мин, производительность - 2,8 т/м3•ч температура отходящих газов - 70oС, температура готового продукта - 180oС.
Пример 2
В установку, изготовленную по схеме фиг.1, подают материал фракции 0-25 мм и теплоноситель с температурой 500oС. Время термообработки 5 мин, производительность 2,5 т/м3•ч, температура готового продукта 175oC, температура отходящих газов 90oС.
В установку, изготовленную по схеме фиг.1, подают материал фракции 0-25 мм и теплоноситель с температурой 500oС. Время термообработки 5 мин, производительность 2,5 т/м3•ч, температура готового продукта 175oC, температура отходящих газов 90oС.
Пример 3
В установку, изготовленную по схеме фиг.3, подают материал фракции 0-25 мм и теплоноситель в первую ступень термообработки с температурой 600oС и во вторую ступень с температурой 400oС. Последний смешивают с воздухом, нагретым в слое после второй ступени термообработки. Время термообработки 5 мин, производительность 2,5 т/м3•ч, температура отходящих газов 65oС, температура готового продукта 60oС. Расход горючего снижается на 12% по отношению к предыдущим вариантам.
В установку, изготовленную по схеме фиг.3, подают материал фракции 0-25 мм и теплоноситель в первую ступень термообработки с температурой 600oС и во вторую ступень с температурой 400oС. Последний смешивают с воздухом, нагретым в слое после второй ступени термообработки. Время термообработки 5 мин, производительность 2,5 т/м3•ч, температура отходящих газов 65oС, температура готового продукта 60oС. Расход горючего снижается на 12% по отношению к предыдущим вариантам.
Настоящее изобретение не ограничивается описанными примерами выполнения и возможны различные модификации и другие варианты осуществления способа скоростного получения строительного гипса в нисходящем фильтрующем слое без отклонения от объема и существа настоящего изобретения.
На основании данного изобретения могут быть разработаны и изготовлены различные конструкции установок для скоростного производства строительного гипса в плотном нисходящем фильтрующем слое производительностью от нескольких тонн до 1000 и более тонн в час.
Настоящий способ характеризуется высокой агрегатной и удельной производительностью, компактностью, низким расходом топлива и электроэнергии, безотходным использованием сырья, высокой однородностью продукта и повышенной экологической безопасностью.
Claims (4)
1. Способ получения строительного гипса, включающий нагрев двуводного гипса до температуры 140-190oС с охлаждением и помолом, отличающийся тем, что двуводный гипс фракции 0-25 мм формируют в виде вертикально ориентированных параллельных нисходящих слоев и производят фильтрацию теплоносителя в каждом слое одновременно в прямоточном, противоточном и перекрестноточном направлениях, причем теплоноситель в слой указанного гипса подают при двухступенчатом нагреве в интервале температуры 250-700oС.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на первой ступени в слой подают теплоноситель с температурой 450-700oС, а на второй - с температурой 250-450oС.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что соотношение высоты слоя указанного гипса на первой ступени к высоте слоя на второй ступени составляет 1: 1-5.
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что охлаждение осуществляют подачей в слой гипса воздуха, который после нагрева в нем смешивают с теплоносителем и подают в слой на второй ступени.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001132526/03A RU2214374C2 (ru) | 2001-12-03 | 2001-12-03 | Способ получения строительного гипса |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001132526/03A RU2214374C2 (ru) | 2001-12-03 | 2001-12-03 | Способ получения строительного гипса |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001132526A RU2001132526A (ru) | 2003-08-20 |
RU2214374C2 true RU2214374C2 (ru) | 2003-10-20 |
Family
ID=31988538
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001132526/03A RU2214374C2 (ru) | 2001-12-03 | 2001-12-03 | Способ получения строительного гипса |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2214374C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114368923A (zh) * | 2022-02-14 | 2022-04-19 | 秦亚琼 | 一种钛石膏化学改性制备高强度建筑石膏的方法 |
-
2001
- 2001-12-03 RU RU2001132526/03A patent/RU2214374C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
БУТТ Ю.М. и др. Технология вяжущих веществ. - М.: Высшая школа, 1965, с.31, 49-51. * |
ГЕРШБЕРГ О.А. Технология бетонных и железобетонных изделий. - М.: Стройиздат, 1965, с.9. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114368923A (zh) * | 2022-02-14 | 2022-04-19 | 秦亚琼 | 一种钛石膏化学改性制备高强度建筑石膏的方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
GEP20032952B (en) | Method and Apparatus for Producing Cement Clinker | |
WO2021068499A1 (zh) | 一种无水石膏制备系统 | |
RU2003107674A (ru) | СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ВЫБРОСА SOx ИЗ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА И УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА | |
CN113267053A (zh) | 一种全氧燃烧循环预热生产水泥熟料的系统及方法 | |
CN105752956A (zh) | 制备磷酸的方法及其系统 | |
CN102180604A (zh) | 一种旋转床设备以及旋转床生产高活度石灰的工艺方法 | |
CN102703157B (zh) | 一种煤矸石综合利用的多产品清洁生产方法 | |
RU2214374C2 (ru) | Способ получения строительного гипса | |
JPH1045444A (ja) | 石炭灰の処理方法 | |
WO2023174082A1 (zh) | 一种小颗粒碳酸盐矿石煅烧联产高纯co2反应器及其方法 | |
WO1996000800A1 (fr) | Procede de fabrication d'acier fritte | |
CN111302673A (zh) | 一种高温煅烧氧化镁装置及其煅烧方法 | |
JP2005524739A (ja) | カーボンブラックペレットの乾燥 | |
CN202089901U (zh) | 一种旋转床设备 | |
CN212024785U (zh) | 同时生产水处理破碎炭和大颗粒活性炭的斯列普活化炉 | |
CN2532439Y (zh) | 多用旋浮马弗炉 | |
CN102745915A (zh) | 资源再生型高活性石灰的生产装置及方法 | |
CN219995369U (zh) | 一种利用水泥厂窑头余热资源化处理煤矸石系统 | |
SU437725A1 (ru) | Способ обжига цементного клинкера | |
RU2214574C2 (ru) | Способ скоростного изготовления обжиговых формованных изделий | |
RU2028988C1 (ru) | Способ производства цементного клинкера | |
JPS60246247A (ja) | 石灰石、ドロマイトあるいは類似の原料を含む鉱物より成るセメントクリンカの様な焼結可能な物質を焼成するための方法及び装置 | |
US4026672A (en) | Plant for fluidized bed heat treatment of powdered alunite | |
SU784386A1 (ru) | Способ тепловой обработки спекающихс материалов | |
CN116817543A (zh) | 一种颗粒物料预热烘干设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031204 |