石膏粉煅燒工藝介紹及對比

1、 泰安匯森機電科技有限公司石膏粉煅燒工藝介紹及對比一 石膏粉的煅燒按原料區(qū)分有，天然石膏、脫硫石膏、磷石膏等，不同的原料會有幾種對應的煅燒工藝，有的只適用于天然石膏，也有的只適用于化學石膏。天然石膏的煅燒有的工藝是先燒后磨，如回轉窯煅燒，可以先煅燒顆粒，然后再磨；有的工藝是先磨后燒，如連續(xù)炒鍋、錐型炒鍋、連續(xù)回轉窯、間歇回轉窯、沸騰爐等，國內都在大量的應用；還有就是磨燒一體機，如皮特磨，隨研磨隨煅燒?；瘜W石膏的煅燒工藝和天然石膏有些區(qū)別，主要是因為化學石膏大部分都含游離水，有些煅燒工藝可以烘干煅燒一體完成，有些工藝烘干和煅燒是分開的，也就是所謂一步法和兩步法。石膏粉的煅燒按煅燒溫度區(qū)分可以分為

2、低溫慢速煅燒和高溫快速煅燒，隨著科技進步的發(fā)展和其他行業(yè)的引入，國內涌現(xiàn)出很多類型的設備，低溫煅燒設備老一些的如連續(xù)炒鍋、錐型炒鍋、沸騰爐，新上市的如FC煅燒爐；高溫快速煅燒國內最早的是北京一熱從國外引進的錘式煅燒機，國內后期出現(xiàn)的司德爐，新式的錘式煅燒機。國內外還有很多介于高溫和低溫之間的一些設備。二 炒鍋的特點介紹炒鍋分間歇炒鍋、連續(xù)炒鍋、錐形炒鍋國內外現(xiàn)在在大量的使用，間歇炒鍋和連續(xù)炒鍋結構差別不大，大部分后期都改成了連續(xù)式的，它屬于低溫慢燒，產(chǎn)品質量穩(wěn)定均勻度高，生產(chǎn)中粉體特性變化不大，國外熱源一般為天然氣，國內因為天然氣的價格昂貴，石膏粉的價格偏低，一般企業(yè)承受不起，所以都是以煤為熱

3、源，也有外資企業(yè)用天然氣為熱源在國內生產(chǎn)石膏粉，因為連續(xù)炒鍋開發(fā)時主要考慮以天然氣為主，所以用煤的時候出現(xiàn)一些弊病，煤燃燒時產(chǎn)生煤煙附著在炒鍋外壁和加熱管上，形成一層保護隔熱膜，用上一段時間后產(chǎn)量下降煤耗增加，清理很困難，而且單機產(chǎn)量都不高，國內外規(guī)模板線上配套時都配56臺才能滿足生產(chǎn)需要。 錐形炒鍋國內一直有介紹，但從沒見有用的，據(jù)介紹可以燃煤和天然氣，國外在用的都是天然氣的，它延續(xù)了連續(xù)炒鍋的優(yōu)點，去除了攪拌電機，降低了維修量，和連續(xù)炒鍋同等體積時的產(chǎn)量是連續(xù)炒鍋的35倍，而且尾煙最后和低溫石膏粉直接接觸，排煙溫度只有100多度，在已知的煅燒設備中，據(jù)說能耗是最低的，但是此設備只在歐洲銷售

4、，絕對禁止在亞洲銷售。在國內使用過程中由于產(chǎn)量和熱源的局限，國人根據(jù)國情開發(fā)出了一系列類似煅燒設備，如沸騰爐（杭院開發(fā)）石膏沸騰煅燒爐的工作原理石膏沸騰煅燒爐的床層狀態(tài)屬于前面所描述過的鼓泡床，因此將這種爐子形象地稱作“沸騰爐”。沸騰爐煅燒部分為一個立式直筒狀容器在其底部裝有一個氣體分布板，氣體分布板可設計多孔板。目的是在停止工作時支撐固體粉料不致漏粉，在工作時使氣流從底部均勻地進入床層。在床層的上界面以上裝有連續(xù)進料的投料機。在床層上界面處的爐壁上有溢流孔，用于出料。在床層內裝有大量的加熱管，管內的加熱介質為飽和蒸汽或載熱油，熱量通過管壁傳遞給管外處于流態(tài)化的石膏粉，使石膏粉脫水分解。在煅燒

5、部分上部，裝有一個靜電除塵器，氣體離開流化床時帶出來的少量粉塵，由靜電除塵器收集后自動返回流化床，已除塵的尾氣由排風機抽出，排入大氣。正常工作時，從沸騰爐底部鼓入空氣，通過氣體分布板進入流化床。鼓入的空氣不需要很多，稍稍超過臨界氣速，使床層實現(xiàn)流態(tài)化即可。此時淹沒在流化床中的加熱管向物料傳遞大量的熱量，使二水石膏粉達到脫水分解的溫度，二水石膏就在流化床中脫去結晶水并變?yōu)檎羝?，這些蒸汽與爐底鼓入的空氣混合在一起，通過床層向上運動。由于蒸汽量比鼓入的空氣量多得多，所以整個鼓泡床的流態(tài)化主要是靠石膏脫水形成的蒸汽來實現(xiàn)的。由于在流化床中粉料激烈的翻滾、混合，所以在整個流化床中各處的物料溫度和成分幾乎

6、是一致的。連續(xù)投入的石膏粉，一進入床層，幾乎瞬間就與床層中大量熱粉料混合均勻，在熱粉料中迅速脫水分解。為了避免剛加入的生料未完成脫水過程就過早排出，設計時在爐子中加了一塊隔板，將流化床分成大小兩部分，兩部分底部是連通的。生石膏粉先進入大的部分，在此脫掉大部分結晶水，然后通過下部的通道進入小的部分，在這里完成最終的脫水過程，再由床層上部自動溢流出爐。設備小巧，生產(chǎn)能力大。沸騰爐生產(chǎn)能力的大小實質上由熱源通過加熱器壁傳遞給物料的熱量多少來決定。沸騰爐由于物料實現(xiàn)了徹底的流態(tài)化，因此爐內不需要安裝攪拌設備。在爐內就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

7、用的熱源為載熱油，其傳熱系數(shù)K比熱煙氣為熱源的傳熱系數(shù)高出一個數(shù)量級。從傳熱方程式就可以看出，由于傳熱系數(shù)和傳熱面積都較大，總傳熱量Q也就大。這就是說沸騰爐的生產(chǎn)能力比較大，比如產(chǎn)量為56t/h的沸騰爐，其長寬只有1.3m，產(chǎn)量為20t/h的沸騰爐，其長寬也只有2m就足夠了，這是其他傳統(tǒng)的外熱式煅燒設備無法相比的。結構簡單，不易損壞。由于物料實現(xiàn)了流態(tài)化，爐子就不需要有轉動的部件，爐子的結構就簡單得多。不但制造方便，投產(chǎn)后也幾乎不需要維修保養(yǎng)。由于用的是低溫熱源（載熱油約260），爐子在任何情況下都沒有被燒壞的危險，設備使用壽命也特別長。設備緊湊，占地少沸騰爐是立式布置的設備，除塵器套在爐體上

8、方，與爐子連成一個整體，設備非常緊湊。不但占地少，還可以避免除塵器結露。能耗較低沸騰爐的熱能消耗和電力消耗都較低。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，幾乎都有效地用于物料的脫水分解。爐子本身的熱效率在95%以上。當然沸騰爐使用的是二次熱源，最終的熱效率還要將爐子的熱效率乘上鍋爐的熱效率。但熱油鍋爐都是很成熟的熱工設備，其熱效率是比較高的，熱油鍋爐能達到70%80%.因此沸騰爐總的熱效率是比較高的。采用蒸汽，可達57%67%；采用熱油，可達67%76%。一般的外熱式煅燒設備雖然直接使用一次熱源，但熱效率很少超過50%。國內沸騰爐的熱耗指標

9、為7.7105kJ/t建筑石膏。電能方面：沸騰爐不需要轉動，也沒有攪拌機，物料主要是靠石膏脫水產(chǎn)生的水蒸氣來實現(xiàn)流態(tài)化的，需要在爐底鼓入的空氣也很有限，因此鼓風機的功率也很小，因此沸騰爐的電能消耗比傳統(tǒng)的煅燒設備少得多。如生產(chǎn)3萬噸建筑石膏粉所用沸騰爐的裝機容量為10kW左右。操作方便，容易實現(xiàn)自動控制流化床有一個特點，就是床層中物料溫度一致。因此操作中只要控制物料一個設定溫度，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)，很容易實現(xiàn)自動控制。產(chǎn)品質量好，熟石膏相組成比較理想，物理性能穩(wěn)定由于采用低溫熱源，石膏不易過燒，只要控制出料溫度合適，成品中不含二水石膏，無水石膏也只在5%以內，其余均

10、為半水石膏。這樣的相組成很理想，物理性能也很穩(wěn)定。國內類似產(chǎn)品還有FC分室煅燒，如下圖所示工藝：與其他煅燒流程相比較，F(xiàn)C-分室石膏煅燒系統(tǒng)具有顯著的經(jīng)濟性：1）不需購買運行費用較高的蒸汽鍋爐或熱油鍋爐,FC-分室石膏煅燒系統(tǒng)可直接配套各種熱源：燃煤高溫熱風爐特點1燃煤高溫熱風爐電廠余汽燃油或燃氣燃燒器2）生產(chǎn)線占地少，車間面積小一個年產(chǎn)20萬噸的脫硫石膏工廠,煅燒車間的建筑面積為20x55m2一個年產(chǎn)10萬噸的脫硫石膏工廠,煅燒車間的建筑面積為15x40m2一個年產(chǎn)5萬噸級的脫硫石膏工廠,煅燒車間的建筑面積為15x30m23）設備緊湊，節(jié)省安裝費用和輸送成本FC-分室石膏煅燒系統(tǒng)除煅燒天然石

11、膏外，更適合于煅燒高含水率的磷石膏、脫硫石膏、氟石膏、檸檬酸石膏，允許最高含水率25%，原料粒度6MM。節(jié)能該系統(tǒng)采用高溫熱風和主爐尾風預熱高濕原料，使預熱后的原料含水率降低10%左右，料溫達到6090.同時該系統(tǒng)選用了高效燃煤爐高溫沸騰爐作熱源，對燃料的要求低，煤的燃燼率達到98%以上。主煅燒爐采用高溫熱管換熱技術和高溫氣流攪拌流態(tài)化兩種傳熱傳質方式作用于粉體，進行高效換熱。FC-分室石膏煅燒系統(tǒng)的主煅燒室采用流態(tài)化原理換熱，每一石膏粉顆粒在換熱場中處于沸騰狀態(tài)，從而顯著提高了與傳熱管的接觸概率和換熱效率，避免因煅燒不均而導致的石膏粉質量下降。換熱部件，F(xiàn)C-分室石膏煅燒爐的換熱管全部采用特

12、種耐熱鋼制成，可以確保換熱體的換熱效率及高壽命。FC分室煅燒方式能有效防止石膏粉煅燒過程中的生熟料混和現(xiàn)象,傳統(tǒng)的煅燒技術如立式炒鍋、回轉窯、一般沸騰爐等，由于機械、氣流的攪拌作用，石膏粉在沸騰脫水過程中，二水石膏、半水石膏和無水石膏三相相互摻和，致使最終產(chǎn)品的相組成不可避免的出現(xiàn)多相化，顯著降低了產(chǎn)品質量指標。而分室沸騰煅燒按照石膏粉的溫升曲線變化人為地將煅燒過程區(qū)分成四個相對獨立的脫水空間，有效避免了高低溫物料的摻和現(xiàn)象，最終產(chǎn)品的相組成得到優(yōu)化。三 回轉窯的特點介紹回轉窯的應用起源于水泥生產(chǎn)，介于它的優(yōu)異特性，很快便被引入了石膏的工業(yè)生產(chǎn)中。但與回轉窯技術傳統(tǒng)的高溫煅燒不同，石膏制備工藝

13、屬于低溫煅燒，且晶體反應溫度段集中，狹窄，控制起來難度增大，因此必須在原有回轉窯技術的基礎上不斷完善改進，使之很好的應用于石膏領域。發(fā)展的過程分別經(jīng)歷了間歇式回轉窯，直接加熱回轉圓筒石膏烘干窯和間接加熱的連續(xù)式旋管煅燒窯。直熱式工業(yè)副產(chǎn)石膏煅燒（一步法）工藝，就是將工業(yè)副產(chǎn)石膏的烘干和煅燒在同一設備內一次性處理完成，成品半水石膏含量可達80-90%；而傳統(tǒng)工藝需分二步完成，先在烘干設備中除去外表水，然后轉出來再經(jīng)煅燒設備煅燒掉部分結晶水。經(jīng)烘干、煅燒后的合格熟石膏粉，可以用于生產(chǎn)紙面石膏面板、水泥緩凝劑、石膏基干混砂漿、模盒，以及陶瓷材料、石膏晶須和石膏纖維等。 與天然石膏相比較，工業(yè)副產(chǎn)石膏

14、具有質量均勻性不好、含自由水較高、雜質不易清除、粉體細且潮濕等特點，容易造成產(chǎn)品質量不穩(wěn)定，難以利用。近20年來，我國工業(yè)副產(chǎn)石膏排放量已達世界第一，接近一億噸。因此積極利用工業(yè)副產(chǎn)石膏，既使污染環(huán)境的廢棄物變成了再生資源，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，又可節(jié)省寶貴的天然石膏資源，具有十分重要的意義。 該成套設備由二十多項自有知識產(chǎn)權專利技術組成；熱源由自有知識產(chǎn)權的國家火炬計劃項目GXDF型高溫煙氣沸騰爐提供，該爐具有高效潔凈燃燒特性。該成套設備工藝集烘干、分篩、煅燒、粉磨、改性于一體，通過系統(tǒng)的分選裝置可有效去除雜物，脫硫石膏或磷石膏由輸送管送入氣固分離系統(tǒng)，冷卻、均化貯存后袋裝或散裝出廠。 該套設備工

15、藝流程簡潔、能耗低、運行穩(wěn)定、質量穩(wěn)定，工藝參數(shù)控制合理，干燥煅燒后產(chǎn)品中半水石膏量就可達8090%。年工業(yè)副產(chǎn)石膏已達600萬噸以上工業(yè)副產(chǎn)石膏煅燒線設計計算標準：自由水W1=10%，化合水W2=16-20%（實際生產(chǎn)中自由水W1=5-25%，也可煅燒）；電耗：16千瓦時/噸熟膏粉；煤耗：46公斤標煤/噸熟膏粉；煤燃盡率99%；供熱系統(tǒng)熱效率95%。四 快速煅燒的特點介紹石膏斯德煅燒技術與設備 工藝流程簡介 硫石膏含水一般在10左右制成半水石膏。根據(jù)經(jīng)驗采用一步法的工藝。斯德動態(tài)煅燒爐內完成四道工序：1.打散。2.干燥。3.分級。4.煅燒。首先脫出表面水，再脫出部分結晶水獲得半水石膏，在生產(chǎn)

16、過程中設備將干燥與煅燒分一步法工藝過程進行，這樣可獲得較高性能的半水石膏。含濕硫石膏由送料機送入具有干燥、分散、分級、煅燒功能的斯德煅燒爐內，燃煤熱空氣進入斯德煅燒爐內同物料相混合，使迅速連續(xù)干燥成粉狀物料并且分級，并進入第二道工序動態(tài)煅燒，經(jīng)39秒時間即煅燒成為半水石膏。煅燒后的石膏粉經(jīng)過風冷、均化后送入的料倉。斯德石膏 煅燒爐：目的工藝技術立足國內，東大粉體工程技術有限公司()研究開發(fā)，硫、磷等化學石膏經(jīng)過旋轉干燥、動態(tài)煅燒、均化后的石膏，可以達到建筑石膏粉國家標準?？捎米魇嗥鰤K磚、石膏板等。 本工藝特點 1. 依據(jù)硫石膏特點，確定合理的干燥煅燒工藝，用該工藝生產(chǎn)的半水石膏可獲得優(yōu)等品,

17、生產(chǎn)出的石膏粉產(chǎn)品可直接用于生產(chǎn)面板、砌塊等制品。 2. 設備工藝過程簡單，連續(xù)自動化生產(chǎn)，生產(chǎn)能力大，能耗低，煅燒時間短，設備運轉穩(wěn)定，并可實現(xiàn)自動化控制。適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，無粉塵泄漏，無污染，環(huán)保達標?？捎行У乩卯?shù)鼗瘜W石膏工業(yè)廢渣生產(chǎn)出合格的建筑石膏粉，解決了工業(yè)廢渣堆放和污染問題，變廢為寶，經(jīng)濟和社會效益顯著。設備運轉穩(wěn)定，并可實現(xiàn)自動化控制。 3. 產(chǎn)品品質穩(wěn)定，由于干燥與煅燒同步步進行，在煅燒時可獲得穩(wěn)定產(chǎn)品。 【】該設備已經(jīng)在北京某公司調試運行，小時產(chǎn)量達到8噸。 煅燒后的石膏粉測試結果： 抗折強度：2.83.2 MPa 凝時間：78 分鐘 終凝時間：1518 分鐘 粉碎、

18、干燥、煅燒、分級在煅燒爐內完成。全過程大概時間幾秒鐘。 年產(chǎn)量：2萬噸、5萬噸、10萬噸等類型。 石膏膠凝材料的主要原料是天然二水石膏(CaSO42H2O)和天然無水石膏(CaSO4)(又稱硬石膏)，二者統(tǒng)稱為生石膏。除天然石膏外，還可以利用硫酸鈣為主要成分的工業(yè)副產(chǎn)品及廢渣來制取石膏;1.排煙脫硫石膏 flue gas desulfurization gypsum 工廠排煙脫硫裝置產(chǎn)生的副產(chǎn)品。2.磷石膏phosphogypsum (ardealite)，用硫酸與磷礦石制取磷酸的副產(chǎn)品。而磷酸是磷肥工業(yè)的濕法磷酸生產(chǎn)工藝都是通過磷酸礦粉生產(chǎn)萃取料漿，然后過慮洗滌制得磷酸，過慮洗滌的過程中生產(chǎn)磷石膏廢棄物。3.檸檬酸的提取工藝大多采用鈣鹽法，檸檬酸在提取過程中產(chǎn)生大量的化學石膏?；瘜W