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石膏粉煅燒沸騰爐的選用與沸騰爐原理介紹

無(wú)論是天然石膏粉還是脫硫石膏粉的煅燒烘干和脫水均可選用導(dǎo)熱油沸騰爐，脫硫石膏亦可選用煤沸騰爐煅燒方式，兩者雖煅燒方式不同，但在工藝原理以及產(chǎn)出成品質(zhì)量上是一致和符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的。天然石膏首先需要經(jīng)過(guò)破碎和磨粉，細(xì)度可控在80-200目之間；脫硫石膏不用破碎和磨粉就可直接進(jìn)行煅燒，但應(yīng)保證進(jìn)入沸騰爐時(shí)不應(yīng)出現(xiàn)結(jié)塊、滾球和太多水分。

產(chǎn)量3萬(wàn)噸，選用鍋爐不低于120萬(wàn)大卡，沸騰爐尺寸：1.3*1.3*4米；

產(chǎn)量5萬(wàn)噸，選用鍋爐不低于160萬(wàn)大卡，沸騰爐尺寸：1.5*1.5*4米；

產(chǎn)量8萬(wàn)噸，選用鍋爐不低于200萬(wàn)大卡，沸騰爐尺寸：1.7*1.7*4米；

產(chǎn)量10萬(wàn)噸，選用鍋爐不低于400萬(wàn)大卡，沸騰爐尺寸：2.0*2.0*4米；

產(chǎn)量15萬(wàn)噸，選用鍋爐不低于700萬(wàn)大卡，沸騰爐尺寸：2.2*2.2*4米；

以上理論煤耗約在30-60kg/噸石膏粉。

三、生產(chǎn)線配置

1電力配置

2人力配置

3生產(chǎn)用水

4蒸汽配置

5壓縮空氣

6工作體制

7生產(chǎn)車間

建筑石膏的主要用途和市場(chǎng)分析

1、石膏砌塊

石膏砌塊的生產(chǎn)在國(guó)外已有百余年歷史,目前世界上許多國(guó)家的生產(chǎn)都已基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。其中法國(guó)的年產(chǎn)量在1700萬(wàn)平米以上,德國(guó)為600萬(wàn)平米,荷蘭為300萬(wàn)平米,另外俄羅斯、東歐的波蘭、保加利亞、羅馬尼亞和亞洲的韓國(guó)、印度、伊朗都有較大規(guī)模的生產(chǎn)。石膏砌塊具有質(zhì)量輕、可取代粘土磚、少毀耕地等優(yōu)點(diǎn),在高層建筑物中作為非承重墻使用,能夠增大有效使用面積10%左右。普通石膏砌塊是由普通石膏粉加水?dāng)嚢?經(jīng)澆注成型、凝結(jié)硬化而成;同其它新型墻體材料綜合比較來(lái)看,它是國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)性能良新型墻材(其價(jià)格甚至低于粘土磚的成墻價(jià)格),完全符合國(guó)家關(guān)于推廣新型建材的產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向,但由于種種原因,石膏砌塊目前在全國(guó)還沒(méi)有得到很好的推廣應(yīng)用;近年我國(guó)新型墻體材料產(chǎn)銷量為5.75億立方米,如果其中5%(約3000萬(wàn)立方米)由石膏砌塊取代,每年可轉(zhuǎn)化2000萬(wàn)噸的脫硫石膏。

2、石膏砂漿

石膏砂漿是水泥砂漿的換代產(chǎn)品,它能夠克服水泥砂漿抹墻后出現(xiàn)空鼓、干裂、脫落等現(xiàn)象,與各種墻體基材都能很好地粘結(jié),尤其適用頂棚抹灰,在加氣砼墻上效果更佳,同時(shí)它還具有以下特點(diǎn):

（1）表面裝飾性:墻面致密光滑而不起灰,有較高的強(qiáng)度而不收縮,外觀典雅,無(wú)氣味、無(wú)裂紋。

（2）防火性能:在發(fā)生火災(zāi)時(shí),石膏硬化體有大量結(jié)晶水在熱作用下釋放出來(lái),形成蒸汽,阻擋了火焰的蔓延,同時(shí)在整個(gè)脫水過(guò)程中吸收了大量的熱,從而提高了耐火性能。

（3）保溫隔熱:石膏硬化體是一種多孔質(zhì)材料,導(dǎo)熱系數(shù)小,保溫隔熱性能好。

（4）施工方便:有良好的和易性、保水性,現(xiàn)場(chǎng)加水?dāng)嚢杈鶆蚝笾苯由蠅δɑ?操作自如,勞動(dòng)強(qiáng)度低,材料消耗少。

（5）節(jié)省工期:抹灰層凝結(jié)硬化塊,養(yǎng)護(hù)周期短,整個(gè)硬化及強(qiáng)度達(dá)標(biāo)過(guò)程1-2天全部完成,可大大提高工作效率,加快工程進(jìn)度。

（6）具有呼吸功能:當(dāng)室內(nèi)環(huán)境濕度較大時(shí),呼吸孔自動(dòng)吸濕;在相反條件下,能自動(dòng)釋放儲(chǔ)備的水份,反復(fù)循環(huán),將室內(nèi)濕度控制在適宜范圍之內(nèi),為居住者創(chuàng)造了良好舒適的生活環(huán)境。

（7）有利冬季施工:施工不受季節(jié)限制,尤其冬季-5℃以上搶工期時(shí),其水化速度不因氣溫低而明顯減慢,只要拌合水不結(jié)冰,即具有早強(qiáng)快凝的特性,是冬季室內(nèi)抹灰施工的好材料。

（二）建筑石膏生產(chǎn)設(shè)備的市場(chǎng)分析

由于用天然石膏生產(chǎn)建筑石膏的現(xiàn)行工藝是采用對(duì)粉狀物料的煅燒,而脫硫石膏就是粉狀的;因此,用脫硫石膏生產(chǎn)建筑石膏的設(shè)備與天然石膏的變化不大;但也并不能完全照搬,要根據(jù)脫硫石膏和天然石膏的不同點(diǎn)對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝和設(shè)備進(jìn)行選擇與改造；比如,脫硫石膏不適合流態(tài)化煅燒設(shè)備,因?yàn)樗教?有的未燒就被吹出來(lái)了,為解決這個(gè)問(wèn)題需要加大均化倉(cāng),并不斷倒倉(cāng)。目前用天然石膏生產(chǎn)建筑石膏的設(shè)備主要有:連續(xù)炒鍋、回轉(zhuǎn)窯、沸騰爐、流化床煅燒爐、以及沙司基打磨、彼特磨、斯德動(dòng)態(tài)煅燒爐等；總體來(lái)說(shuō)都很成熟,但各有千秋,因此競(jìng)爭(zhēng)激烈。

1、管束干燥機(jī)

     管束干燥機(jī)按逆流方式操作，根據(jù)需要也可采用順流加熱方式，熱耗低；干燥物料范圍廣泛，主要為松散物料干燥，處理能力大，水分蒸發(fā)大且可干燥高水份物料；物料干燥彈性大（能視不同的物料性質(zhì)及水分要求對(duì)干燥時(shí)間進(jìn)行調(diào)整）可連續(xù)生產(chǎn)（自動(dòng)化程度高），亦可間隙操作（適合于特殊生產(chǎn)工藝）；

        1.1組成結(jié)構(gòu)

(1) 主機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，此為干燥機(jī)的核心部件，不同的干燥機(jī)有不同的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)列管式干燥機(jī)的轉(zhuǎn)子由兩端中空軸、封頭及數(shù)百根管子形成的管束組成；旋轉(zhuǎn)圓盤式干燥機(jī)的轉(zhuǎn)子由中空軸和焊接組裝在其上的數(shù)十只圓盤組成。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子靠?jī)啥溯S承支撐；一端為固定軸承，一端可以自由游動(dòng)、消耗熱膨脹。轉(zhuǎn)子四周有固定在架子上的抄板。

(2) 傳動(dòng)系統(tǒng)，由電機(jī)、減速系統(tǒng)組成（擺線針輪減速和齒輪減速二級(jí)）

(3) 管路系統(tǒng)，由調(diào)節(jié)閥門、金屬軟管、旋轉(zhuǎn)街頭等組成。

(4) 排風(fēng)和除塵系統(tǒng)，引風(fēng)機(jī)排風(fēng)，配濕法除塵回收熱水和粉塵。

  1.2性能特點(diǎn)

（1）換熱充分、熱耗低、高效節(jié)能、干燥物料范圍廣、處理量大、水分蒸發(fā)量大，并且可以干燥高水分物料。

（2）采用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電耗比傳統(tǒng)管束節(jié)約30%以上。

（3）該機(jī)附加配套設(shè)備少，占地面積小，工藝布局緊湊，可在單層廠房?jī)?nèi)放置，大大節(jié)約了土建費(fèi)用。

（4）物料在滾筒內(nèi)翻拌徹底，沒(méi)有殘留物料。

（5）由于換熱管在滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí)不承受扭矩，減少了換熱管因傳扭矩而導(dǎo)致焊縫開裂、泄漏的危險(xiǎn)，極大的提高了設(shè)備使用壽命；如果列管發(fā)生漏氣等現(xiàn)象，列管可以很方便的任意更換。

（6）滾筒底部筒體壁厚12毫米，常規(guī)管束殼體一般厚6毫米，在經(jīng)受相同程度的磨損和腐蝕的情況下，筒體的壽命可以成倍的提高。

（7）允許帶料啟動(dòng)。

（8）可以連續(xù)操作（即自動(dòng)化程度高），也可以間歇操作（適合于特種工藝）

（9）物料在呈負(fù)壓狀態(tài)的封閉內(nèi)腔被干燥，作業(yè)環(huán)境清潔，無(wú)污染，噪音小。

2、煅燒沸騰爐的工藝特點(diǎn)

（1）設(shè)備小巧，生產(chǎn)能力大

        沸騰爐生產(chǎn)能力的大小由沸騰爐的熱換面積來(lái)決定。沸騰爐由于實(shí)現(xiàn)了物料的徹底流太化，爐內(nèi)不需要安裝攪拌設(shè)備。在爐內(nèi)可以高密度地安裝很多加熱管，因此尺寸不大的爐子就可以有非常大的傳熱面積。另外，沸騰爐采用的熱源為真氣，傳熱系數(shù)和傳熱面積都較大，總穿熱量也就大。所以沸騰爐的生產(chǎn)能力比較大，這是其他傳統(tǒng)的外熱式煅燒設(shè)備無(wú)法相比的

（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不易損壞

由于物料實(shí)現(xiàn)了流太化，爐子就不需要有轉(zhuǎn)動(dòng)的部件，爐子的結(jié)構(gòu)就簡(jiǎn)單得多。不

 但制造方便，投產(chǎn)后也幾乎不需要維修保養(yǎng)。由于用的是低溫?zé)嵩矗瑺t子在任何情況下都沒(méi)有被燒壞的危險(xiǎn)，設(shè)備使用壽命也特別長(zhǎng)。

（3）設(shè)備緊湊，占地少

         沸騰爐是立式布置的設(shè)備，設(shè)備非常緊湊。占地面積少

（4）能耗較低

         沸騰爐的熱能消耗和電能消耗都較低。熱能方面：從熱源傳遞給物料的熱能，除了小部分用于加熱爐底鼓入的冷空氣以及少量的爐體散熱損失外，幾乎都能有效地用于物料的脫水分解。爐子本身的熱效率在95%以上。因此沸騰爐總的熱效率是比較高的，采用蒸汽，可達(dá)90%以上。一般的外熱式煅燒設(shè)備雖然直接使用一次熱源，但熱效率很少 超過(guò)80%。國(guó)內(nèi)沸騰爐的熱耗指標(biāo)為7.7x105KJ/t(18.33萬(wàn)kcal/t)建筑石膏。電能方面：沸騰爐不需要轉(zhuǎn)動(dòng)，也沒(méi)有攪拌機(jī)，物料主要是靠石膏脫水產(chǎn)生的水蒸氣來(lái)實(shí)現(xiàn)流太化的，需要在爐底鼓入的空氣也很有限，配套鼓風(fēng)機(jī)的功率也很小，因此沸騰爐的電能消耗比傳統(tǒng)的煅燒設(shè)備少的多。

（5）操作方便，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制

流化床有一個(gè)特點(diǎn)，就是床層中物料溫度一致。因此操作中只要控制物料一個(gè)設(shè)定溫度，就可以連續(xù)穩(wěn)定地生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。單一的控制參數(shù)，很容易實(shí)現(xiàn)主動(dòng)控制。

（6）產(chǎn)品質(zhì)量好，熟石膏相組成比較理想，物理性能穩(wěn)定

由于采用低溫?zé)嵩�，石膏不易過(guò)燒，只要控制出料溫度合適，成品中不含二水石膏，無(wú)水石膏III也只在5%以內(nèi)，其余均為半水石膏。這樣的相組成很理想，物理性能也很穩(wěn)定。

（7）基建投資省，運(yùn)行費(fèi)用低

由于沸騰爐設(shè)備小巧、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地少，因此基建投資較同等生產(chǎn)規(guī)模的其他類型煅燒設(shè)備節(jié)省。投產(chǎn)后，由于能耗較低、維修工作量少、使用壽命長(zhǎng)，因此運(yùn)行費(fèi)用也較省。

2 沸騰煅燒爐的工作方式

石膏沸騰煅燒爐的床層狀態(tài)屬于鼓泡床，因此將這種爐子形象的稱作“沸騰爐”。沸騰爐煅燒部分為一個(gè)立式箱式容器在其底部裝有一個(gè)氣體分布板。目的是在停止工作時(shí)支撐固體粉料不致漏粉，在工作時(shí)使氣流從底部均勻地進(jìn)入床層。在床層的上界面以上裝有連續(xù)進(jìn)料的投料機(jī)。 在床層上界面處的爐壁上有溢流孔，用于出料。在床層內(nèi)裝有大量的加熱管，管內(nèi)的加熱介質(zhì)為蒸汽，熱量通過(guò)管壁傳遞給管外處于流太化的石膏粉，使石膏粉脫水分解。在煅燒部分上部，裝有一個(gè)除塵器，氣體離開流化床時(shí)帶出來(lái)的少量粉塵，由除塵器收集后自動(dòng)返回流化床，已除塵的尾氣由排風(fēng)機(jī)抽出，排入大氣。正常工作時(shí)，從沸騰爐底部鼓入空氣，通過(guò)氣體布風(fēng)板進(jìn)入流化床。鼓入的空氣不需要很多，稍稍超過(guò)臨界氣速，使床層實(shí)現(xiàn)流太化即可。此時(shí)淹沒(méi)在流化床中的加熱管向物料傳遞大量的熱量，使二水石膏粉達(dá)到脫水分解的溫度，二水石膏就在流化床中脫去結(jié)晶水并變?yōu)檎羝�，這些蒸汽與爐底鼓入的空氣混合在一起，通過(guò)床層向上運(yùn)動(dòng)。由于蒸汽量比鼓入的空氣量多的多，所以整個(gè)鼓泡床的流太化主要是靠石膏脫硫水形成的蒸汽來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于在流化床中粉料激烈的翻滾、混合，所以在整個(gè)流化床中各處的物料溫度和成分幾乎是一致的。連續(xù)投入的生石膏粉，一進(jìn)入床層，幾乎瞬間就與床層中大量熱分料混合均勻，在熱料粉中迅速脫水分解。為了避免剛加入的生料未完成脫水過(guò)程就過(guò)早短路排出和增加石膏粉的煅燒時(shí)間，設(shè)計(jì)時(shí)在爐子中加了三塊隔板，將流化床分成大小兩部分四個(gè)室。生石膏粉先進(jìn)入大的部分，在此脫掉大部分結(jié)晶水，然后通過(guò)下部的通道進(jìn)入小的部分，在這里完成最終的脫水過(guò)程，再由床層上部自動(dòng)溢流出爐。