各種石膏煅燒設(shè)備的特點(diǎn)與淺析

1、各種石膏煅燒設(shè)備的特點(diǎn)與淺析各種石膏煅燒設(shè)備的特點(diǎn)與淺析一、國內(nèi)外石膏煅燒概況：石膏石或工業(yè)副產(chǎn)石膏是以二水硫酸鈣形式存在，其分子式中有兩個結(jié)晶水，只有脫去一個半結(jié)晶水生成半水硫酸鈣才有膠凝性質(zhì)。脫去結(jié)晶水的過程即為石膏煅燒。石膏的煅燒主要有干法和濕法兩大類，前者是在干燥條件下脫水而成，以半水石膏為主的建筑石膏；后者是在飽和水蒸氣壓力下“煮成”α半水石膏，也叫高強(qiáng)石膏。兩種形態(tài)的半水石膏各有不同性質(zhì)和用途，本文涉及的是建筑石膏。建筑石膏

2、的生產(chǎn)采用干法煅燒石膏工藝，其種類繁多，按加熱方式，分為間接加熱和直接加熱；按煅燒脫水速度，分為慢速煅燒和快速煅燒；按出料方式可分為間歇和連續(xù)兩種。國外在二十世紀(jì)六十年代之前，以傳統(tǒng)慢燒型的間歇炒鍋和外燒式回轉(zhuǎn)窯為主。六十年代后期，對上述設(shè)備進(jìn)行了技術(shù)改造，七十年代，將間歇炒鍋發(fā)展成為連續(xù)炒鍋，八十年代后又發(fā)展成了錐形炒鍋；回轉(zhuǎn)窯也從外燒式發(fā)展成內(nèi)燒式煅燒；為推動石膏工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，提高石膏建材制品生產(chǎn)線的運(yùn)行速度，又發(fā)展了氣流式快速煅

3、燒工藝?？偟膩碇v，煅燒工藝是從間歇出料到連續(xù)出料；間接加熱到直接加熱；慢速脫水和快速脫水并舉的趨勢發(fā)展。因國情不同，各國對石膏煅燒設(shè)備的選擇不盡相同：美國二十世紀(jì)九十年代之前主要以炒鍋為主，為滿足紙面石膏板市場持續(xù)快速發(fā)展的需要，采取了加速生產(chǎn)線速度的措施，到90年代中期，已將近50%的生產(chǎn)線改成了以彼特磨、Delta磨為主的快速煅燒設(shè)備；英國以炒鍋及改進(jìn)炒鍋為主，如連續(xù)炒鍋、埋入式炒鍋、錐形炒鍋等，德國為炒鍋，回轉(zhuǎn)窯，煅燒一體的彼特磨

4、等。日本有炒鍋、回轉(zhuǎn)窯及蒸汽間接回轉(zhuǎn)窯等。澳大利亞多用外國引進(jìn)的煅燒設(shè)備，近兩年發(fā)展了沸騰煅燒。從總體水平看，國外的煅燒設(shè)備生產(chǎn)規(guī)模大、機(jī)械化和自動化程度高，能耗較低，煅燒產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。國內(nèi)現(xiàn)有內(nèi)、外資大型石膏制品企業(yè)，多使用引進(jìn)的大型連續(xù)炒鍋、彼特磨、氣流式煅燒磨和蒸汽間接回轉(zhuǎn)窯等設(shè)備。而地方企業(yè)多使用內(nèi)、外燒的回轉(zhuǎn)窯，間歇或連續(xù)炒鍋，沸騰爐等，且規(guī)模較小，配套設(shè)施不健全，產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定，能耗偏高。國內(nèi)對規(guī)?；F(xiàn)代化煅燒設(shè)備的開發(fā)

5、還剛起步，目前，年產(chǎn)10萬噸以上的沸騰爐、直熱式回轉(zhuǎn)窯已有幾條投入了生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝參數(shù)尚有待于優(yōu)化；國內(nèi)研發(fā)的快速煅燒設(shè)備已經(jīng)完成工業(yè)化試驗(yàn)，規(guī)模生產(chǎn)正在籌備中。二、常用煅燒方式及設(shè)備簡述：1.間接加熱方式：1.1連續(xù)炒鍋：是帶有橫穿火管的直園形鍋體，由鍋外壁、鍋底及火管將熱量傳遞給鍋內(nèi)二水石膏，并靠機(jī)械攪拌和石膏脫水所產(chǎn)生的水蒸汽及循環(huán)熱氣體的攪動，而呈現(xiàn)流態(tài)化狀態(tài)，在此狀況下二水石膏脫水而成半水石膏，借助溢流原理連續(xù)出料。鍋內(nèi)物料溫

6、度在150℃左右，物料煅燒時間1～1.5小時。屬于低溫慢速煅燒方式。連續(xù)炒鍋煅燒石膏在國內(nèi)外，都是成熟技術(shù)，生產(chǎn)穩(wěn)定，易操作，產(chǎn)品質(zhì)量均衡有保證。適合煅燒粉狀石膏，若用于工業(yè)付產(chǎn)石膏，需增設(shè)一套氣流干燥裝置，以除去10％以上的游離水。炒鍋可用固體、液體、氣體燃料。燒煤連續(xù)炒鍋熱耗在27~30萬仟卡／噸半水石膏左右，若煅燒含10%左右的工業(yè)付產(chǎn)石膏，其能耗在36~37萬仟卡／噸半水石膏。繼續(xù)粉磨，合格細(xì)料經(jīng)高溫收塵器收入料倉。據(jù)資料介紹，

7、這種磨在煅燒80％天然石膏，游離水3％時的熱耗為22.0萬千卡噸成品，若用于10％游離水的脫硫石膏（90％以上）則熱耗大約為28～30萬千卡噸成品。據(jù)BMH公司介紹此磨設(shè)計合理，功效高，設(shè)備運(yùn)行率高故障少。產(chǎn)品的細(xì)度可調(diào)節(jié)，設(shè)備緊湊占地少，熱效率高，能耗低，煅燒的建筑石膏均勻一致，特別適用于煅燒工業(yè)副產(chǎn)石膏。2.3斯德動態(tài)煅燒爐：是國內(nèi)自行研發(fā)的氣流煅燒裝置。外形為立式圓柱體，底部帶有打散器的立軸與電機(jī)相聯(lián)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，一個側(cè)面的中下

8、部進(jìn)料，另一側(cè)面下部通入熱風(fēng)，頂部出料至捕集器進(jìn)行氣固分離后機(jī)械輸送至儲料倉。基本原理是：物料和熱氣體快速混合，在爐體軸向產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，使物料與熱載體急速換熱，達(dá)到二水石膏脫水的目的，這種方式也可稱旋流式煅燒。特點(diǎn)是：連續(xù)作業(yè)，熱交換速度快，從進(jìn)料到出料僅需幾秒鐘。該技術(shù)是東北大學(xué)在多種干燥與煅燒設(shè)備的基礎(chǔ)上，開發(fā)的石膏煅燒方式。已建立小型工業(yè)化實(shí)驗(yàn)裝置，并對脫硫石膏、磷石膏進(jìn)行了煅燒試驗(yàn)，取得了一定的技術(shù)參數(shù)；并在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上設(shè)計

9、了兩種工藝路線：一種為“一步法”即將干燥與煅燒合為一步，在同一個設(shè)備內(nèi)完成；另一種為兩步法，干燥和煅燒分別在兩個設(shè)備內(nèi)完成。目前，第一套年產(chǎn)5萬噸的一步法煅燒脫硫石膏的裝置已經(jīng)在北京安裝完畢，正在等待試車。第二套二步法脫硫煅燒設(shè)備在浙江安裝。2.4彼特磨：也是一種氣流快速煅燒設(shè)備，是集研磨—干燥—煅燒為一體的煅燒設(shè)備，是德國CLAUDISPETERS公司研制的，簡稱彼特斯磨。它是一種環(huán)形球磨機(jī)，磨機(jī)最底部為主傳動裝置，帶動下研磨盤旋轉(zhuǎn)，

10、磨盤上有多個直徑φ600～800mm的空心園球，園球上方是不旋轉(zhuǎn)的上研磨盤。石膏從上側(cè)部進(jìn)料管送入研磨體的中心部位，（進(jìn)料粒度最大可達(dá)60毫米。）在離心力作用下，將物料向外推動，推至球體下部與磨環(huán)之間被粉碎和研磨。與此同時500～600℃的熱氣體由磨體下側(cè)方通入磨內(nèi)，使石膏與熱氣流直接接觸而迅速脫水而成建筑石膏。這種磨可煅燒天然石膏或天然石膏和工業(yè)付產(chǎn)石膏混合的石膏。它的特點(diǎn)是：設(shè)備體積小，生產(chǎn)效率高，能耗低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，適合大型連續(xù)

11、生產(chǎn)的石膏制品生產(chǎn)線。是應(yīng)用成熟的石膏煅燒設(shè)備之一。國外己有16～52thr的系列產(chǎn)品，根據(jù)資料介紹，目前世界上已有近90臺在運(yùn)轉(zhuǎn)使用。國內(nèi)BNBM公司已引進(jìn)二臺30thr和一臺40thr。磨機(jī)用于紙面石膏板生產(chǎn)線。煅燒天然石膏時能耗在24～27萬仟卡t產(chǎn)品之間。3、直熱式回轉(zhuǎn)窯：熱介質(zhì)與石膏物料直接接觸使之脫水而成半水石膏或無水石膏。石膏在小角度傾斜園筒中旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，熱介質(zhì)與其同方向或反方向運(yùn)動，在運(yùn)動過程中完成石膏脫水，連續(xù)喂料及出料

12、即為連續(xù)作業(yè)，由于直火、要比外燒回轉(zhuǎn)窯熱效率高，燃料可用氣、油、煤。近幾年在河北、山東等地均有不同規(guī)模的回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)，己投產(chǎn)的有4~5噸小時，14噸小時的幾條生產(chǎn)線，每小時近30噸的大型內(nèi)燒式回轉(zhuǎn)窯即將投產(chǎn)。已生產(chǎn)的直熱式回轉(zhuǎn)窯都是煅燒天然石膏，燃料為煤，煅燒能耗約在22~23萬仟卡噸成品，產(chǎn)品質(zhì)量以順流式較好。直熱式回轉(zhuǎn)窯煅燒天然石膏是可行的，若煅燒工業(yè)付產(chǎn)石膏，在煅燒前不必進(jìn)行干燥處理，但窯體應(yīng)有一定長度的干燥帶，排濕和收塵要重點(diǎn)設(shè)計