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用斯德煅燒爐煅燒硫石膏生產(chǎn)建筑石膏粉

更新時(shí)間:2008-10-27  |  點(diǎn)擊率:4444

一、概述

電廠、熱電廠以及大型鍋爐采用濕法脫硫產(chǎn)生大量的付產(chǎn)硫石膏,脫硫后的硫石膏經(jīng)吸濾機(jī)過(guò)濾,表面水含量在1015%,粒度分布10100μm左右,硫酸鈣含量普遍大于90%95%。

經(jīng)多種試驗(yàn)表明脫硫石膏經(jīng)干燥煅燒處理后,可生產(chǎn)建筑石膏粉。由于用脫硫石膏生產(chǎn)半水石膏在我國(guó)還剛起步,將硫石膏煅燒為建筑材料目前還沒(méi)有的干燥煅燒生產(chǎn)設(shè)備,用生產(chǎn)天然石膏設(shè)備生產(chǎn)硫石膏工藝上有較大差異。國(guó)內(nèi)一公司引進(jìn)國(guó)外設(shè)備用以快速煅燒硫石膏生產(chǎn)建材石膏,目前使用中仍存在技術(shù)問(wèn)題不斷改進(jìn)和調(diào)整。北京興達(dá)開(kāi)元脫硫石膏有限公司采用遼寧東大粉體工程技術(shù)有限公司設(shè)計(jì)制造的“斯德煅燒爐”用于煅燒硫石膏生產(chǎn)建筑石膏粉,于20064月開(kāi)始調(diào)試并投入生產(chǎn),在調(diào)試過(guò)程中依據(jù)硫石膏的特性制定出合理的煅燒工藝制度,生產(chǎn)出的半水石膏符合(GB977688)標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到并超過(guò)優(yōu)等品的性能。該煅燒爐在硫石膏煅燒上的成功應(yīng)用,給由硫石膏生產(chǎn)建筑石膏提供了先進(jìn)可靠的工藝數(shù)據(jù)與設(shè)備。

 

二、硫石膏煅燒的工藝過(guò)程與基本原理


     按上述的煅燒系統(tǒng)工藝,系統(tǒng)設(shè)備主要由熱源、斯德煅燒爐、氣固分離器、陳化倉(cāng)、儲(chǔ)倉(cāng)組成。

斯德煅燒爐是上述系統(tǒng)中的主要設(shè)備,斯德煅燒爐是一種快速煅燒設(shè)備,其主要結(jié)構(gòu)由機(jī)械打散機(jī)構(gòu)、氣體分布室、干燥煅燒室、離心均化器組成。由燃燒室加熱的熱空氣進(jìn)入斯德煅燒爐氣體分布室,送料機(jī)將欲煅燒物料送入斯德?tīng)t內(nèi),經(jīng)設(shè)置在爐內(nèi)底部的機(jī)械分散、經(jīng)氣體分布室進(jìn)入爐內(nèi)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)空氣運(yùn)動(dòng),使物料快速分散,形成較大比表面,熱載體同物料快速傳熱,將干燥煅燒過(guò)程瞬間完成。

本系統(tǒng)在熱源上采用煤為燃料并采用了機(jī)燒燃煤煙氣熱風(fēng)爐,用燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)降塵處理直接作為干燥、煅燒的熱源。

      采用斯德煅燒爐煅燒硫石膏工藝過(guò)程如下:硫石膏經(jīng)提升運(yùn)輸機(jī)送入斯德煅燒爐的給料機(jī),并進(jìn)入煅燒爐內(nèi),經(jīng)煅燒爐內(nèi)的機(jī)械分散以及由熱源部分產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)入煅燒爐內(nèi)同分散的硫石膏進(jìn)行快速傳熱,硫石膏在干燥區(qū)間表面水快速氣化,物料溫度急速升溫進(jìn)入煅燒區(qū)間,經(jīng)過(guò)5~10秒鐘時(shí)間干燥煅燒過(guò)程完成。轉(zhuǎn)變?yōu)榘胨氖喾?,由斯德煅燒爐出口進(jìn)入氣固分離器氣固分離,收集下的半水石膏由輸送機(jī)送入陳化倉(cāng),尾氣經(jīng)袋式除塵進(jìn)一步凈化排入大氣。 

 三、斯德煅燒爐主要特點(diǎn)和工藝數(shù)據(jù)

采用斯德煅燒爐煅燒硫石膏,需要將煅燒爐的操作工藝同硫石膏煅燒工藝性相結(jié)合,確定基本操作規(guī)程。在調(diào)試過(guò)程中,通過(guò)調(diào)整斯德煅燒爐進(jìn)出口溫度,調(diào)整系統(tǒng)中物料進(jìn)給速度以及干燥與煅燒界面因素,找出影響初、終凝、抗壓、抗折的相關(guān)條件,確定基本操作規(guī)程。以下數(shù)據(jù)是在調(diào)試中反映的相關(guān)結(jié)果。

(見(jiàn)表)                      取樣檢測(cè)表

取樣

主機(jī)進(jìn)口℃

主機(jī)出口℃

加水量%

初凝時(shí)間/

終凝時(shí)間/

抗折強(qiáng)度

A

A1

A2

60

6

13

6.78

B

B1

B2

64

5

14

5.75

C

C1

C2

64

5

14

5.6

D

D1

D2

62

6

15

4.7

E

E1

E2

70

6

15

3.55

在完成調(diào)試、確定基本操作規(guī)程后,設(shè)備進(jìn)入正常生產(chǎn),通過(guò)對(duì)比總結(jié),采用斯德煅燒爐煅燒硫石膏主要表現(xiàn)如下特點(diǎn):

1. 干燥與煅燒一步完成

斯德?tīng)t的特點(diǎn)是干燥與煅燒一次完成,硫石膏表面水一般在1015%左右,物料呈粘性和結(jié)團(tuán)狀態(tài),如采用流態(tài)化煅燒由于受進(jìn)料粒度和含濕量限制,煅燒前須經(jīng)過(guò)干燥和粉碎工藝過(guò)程,形成生產(chǎn)工藝線長(zhǎng),設(shè)備占地面積大。斯德?tīng)t占地僅是上述工藝的1/2。該工藝無(wú)需破碎環(huán)節(jié),工藝路線簡(jiǎn)捷,生產(chǎn)能力大,年產(chǎn)510萬(wàn)噸,設(shè)備及操作空間占地200余平米。

2. 煅燒后物料顆??尚纬闪己眉?jí)配

經(jīng)斯德煅燒爐煅燒后的硫石膏粒徑變小,表面積增大,活性提高,產(chǎn)品性能增強(qiáng),這是斯德?tīng)t煅燒突出特點(diǎn),煅燒后可省略粉磨工序,煅燒前原料粒度與煅燒后產(chǎn)品粒度明顯變細(xì),比表面積可提高510倍。(見(jiàn)硫石膏煅燒前后粒度分布圖)

 3. 連續(xù)化生產(chǎn),產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

從設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行中監(jiān)測(cè)的有關(guān)數(shù)據(jù)可以看出,調(diào)整運(yùn)行中相關(guān)的溫度參數(shù),可得到相對(duì)應(yīng)的初、終凝時(shí)間,初凝時(shí)間可在57分鐘內(nèi)任意調(diào)整,終凝時(shí)間可在20分鐘內(nèi)調(diào)整。抗折強(qiáng)度均大于3.2MPa/cm2產(chǎn)品煅燒后經(jīng)置放1、3、7天檢測(cè),性能穩(wěn)定。產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的主要因素是煅燒溫度穩(wěn)定,斯德?tīng)t采用的熱源和控制方式可使溫度變動(dòng)在±5范圍以內(nèi)。物料含濕的不穩(wěn)定,對(duì)產(chǎn)品性能影響較小。

形成產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的另一原因是物料受熱均勻,煅燒中*,無(wú)生燒和過(guò)燒,連續(xù)化生產(chǎn),可實(shí)現(xiàn)快速陳化目的。

利用干燥時(shí)形成的濕空氣分壓平衡結(jié)晶水逸出速度,形成合理的空氣濕度,使產(chǎn)品不過(guò)火,相成分轉(zhuǎn)變穩(wěn)定。

 

4. 生產(chǎn)效率高,能耗低。

斯德煅燒爐突出特點(diǎn)是快速煅燒,生產(chǎn)效率高,能耗低。在快速煅燒時(shí)物料的分解溫度比低溫慢速煅燒溫度低2030℃,使能耗可節(jié)省15%左右。

根據(jù)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)和設(shè)備運(yùn)行檢測(cè),生產(chǎn)每噸建筑石膏粉其能耗見(jiàn)下表。

     名稱

表面水W0

電耗kwh/噸產(chǎn)品

能耗  1×104kcal/噸產(chǎn)品

硫石膏

1012

1820

3537

折合用煤(標(biāo)煤)5558kg/噸產(chǎn)品

硫石膏能耗統(tǒng)計(jì)

 

5. 操作方便,可自動(dòng)控制。

設(shè)定斯德?tīng)t進(jìn)出口溫度,采用自動(dòng)、手動(dòng)方式控制溫度的變動(dòng)范圍,即可連續(xù)、穩(wěn)定地生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。

 

6. 投資少,運(yùn)行費(fèi)低。

由于采用一步法干燥煅燒比傳統(tǒng)煅燒方式工藝更簡(jiǎn)捷,從投資分析看,采用一步法工藝,同采用二步法工藝綜合投資相比較,投資減少30%以上,運(yùn)行成本降低20%,設(shè)備故障率低,對(duì)環(huán)境無(wú)污染,有利于文明化生產(chǎn)。

 

 

結(jié)束語(yǔ)

采用斯德煅燒爐煅燒硫石膏是在國(guó)內(nèi)采用的先進(jìn)技術(shù)和裝備,經(jīng)生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備的各項(xiàng)性能同傳統(tǒng)設(shè)備相比,表現(xiàn)了明顯的優(yōu)勢(shì)。目前設(shè)備年產(chǎn)量可達(dá)57 萬(wàn)噸(設(shè)計(jì)產(chǎn)量57萬(wàn)噸),計(jì)劃在2007年擴(kuò)產(chǎn)達(dá)到年產(chǎn)20萬(wàn)噸建筑石膏粉,同時(shí)生產(chǎn)紙面石膏板與石膏球(用于水泥緩凝劑),通過(guò)合理的工藝與設(shè)備將硫石膏得到更加合理的應(yīng)用。

在完成調(diào)試、確定基本操作規(guī)程后,設(shè)備進(jìn)入正常生產(chǎn),通過(guò)對(duì)比總結(jié),采用斯德煅燒爐煅燒硫石膏主要表現(xiàn)如下特點(diǎn):

1. 干燥與煅燒一步完成

斯德?tīng)t的特點(diǎn)是干燥與煅燒一次完成,硫石膏表面水一般在1015%左右,物料呈粘性和結(jié)團(tuán)狀態(tài),如采用流態(tài)化煅燒由于受進(jìn)料粒度和含濕量限制,煅燒前須經(jīng)過(guò)干燥和粉碎工藝過(guò)程,形成生產(chǎn)工藝線長(zhǎng),設(shè)備占地面積大。斯德?tīng)t占地僅是上述工藝的1/2。該工藝無(wú)需破碎環(huán)節(jié),工藝路線簡(jiǎn)捷,生產(chǎn)能力大,年產(chǎn)510萬(wàn)噸,設(shè)備及操作空間占地200余平米。

2. 煅燒后物料顆??尚纬闪己眉?jí)配

經(jīng)斯德煅燒爐煅燒后的硫石膏粒徑變小,表面積增大,活性提高,產(chǎn)品性能增強(qiáng),這是斯德?tīng)t煅燒突出特點(diǎn),煅燒后可省略粉磨工序,煅燒前原料粒度與煅燒后產(chǎn)品粒度明顯變細(xì),比表面積可提高510倍。(見(jiàn)硫石膏煅燒前后粒度分布圖)

 3. 連續(xù)化生產(chǎn),產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

從設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行中監(jiān)測(cè)的有關(guān)數(shù)據(jù)可以看出,調(diào)整運(yùn)行中相關(guān)的溫度參數(shù),可得到相對(duì)應(yīng)的初、終凝時(shí)間,初凝時(shí)間可在57分鐘內(nèi)任意調(diào)整,終凝時(shí)間可在20分鐘內(nèi)調(diào)整??拐蹚?qiáng)度均大于3.2MPa/cm2產(chǎn)品煅燒后經(jīng)置放1、3、7天檢測(cè),性能穩(wěn)定。產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的主要因素是煅燒溫度穩(wěn)定,斯德?tīng)t采用的熱源和控制方式可使溫度變動(dòng)在±5范圍以內(nèi)。物料含濕的不穩(wěn)定,對(duì)產(chǎn)品性能影響較小。

形成產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的另一原因是物料受熱均勻,煅燒中*,無(wú)生燒和過(guò)燒,連續(xù)化生產(chǎn),可實(shí)現(xiàn)快速陳化目的。

利用干燥時(shí)形成的濕空氣分壓平衡結(jié)晶水逸出速度,形成合理的空氣濕度,使產(chǎn)品不過(guò)火,相成分轉(zhuǎn)變穩(wěn)定。

 

4. 生產(chǎn)效率高,能耗低。

斯德煅燒爐突出特點(diǎn)是快速煅燒,生產(chǎn)效率高,能耗低。在快速煅燒時(shí)物料的分解溫度比低溫慢速煅燒溫度低2030℃,使能耗可節(jié)省15%左右。

根據(jù)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)和設(shè)備運(yùn)行檢測(cè),生產(chǎn)每噸建筑石膏粉其能耗見(jiàn)下表。

項(xiàng)目名稱

表面水W0

電耗kwh/噸產(chǎn)品

能耗  1×104kcal/噸產(chǎn)品

硫石膏

1012

1820

3537

折合用煤(標(biāo)煤)5558kg/噸產(chǎn)品

硫石膏能耗統(tǒng)計(jì)

 

5. 操作方便,可自動(dòng)控制。

設(shè)定斯德?tīng)t進(jìn)出口溫度,采用自動(dòng)、手動(dòng)方式控制溫度的變動(dòng)范圍,即可連續(xù)、穩(wěn)定地生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。

 

6. 投資少,運(yùn)行費(fèi)低。

由于采用一步法干燥煅燒比傳統(tǒng)煅燒方式工藝更簡(jiǎn)捷,從投資分析看,采用一步法工藝,同采用二步法工藝綜合投資相比較,投資減少30%以上,運(yùn)行成本降低20%,設(shè)備故障率低,對(duì)環(huán)境無(wú)污染,有利于文明化生產(chǎn)。

 

 

結(jié)束語(yǔ)

采用斯德煅燒爐煅燒硫石膏是在國(guó)內(nèi)采用的先進(jìn)技術(shù)和裝備,經(jīng)生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備的各項(xiàng)性能同傳統(tǒng)設(shè)備相比,表現(xiàn)了明顯的優(yōu)勢(shì)。目前設(shè)備年產(chǎn)量可達(dá)57 萬(wàn)噸(設(shè)計(jì)產(chǎn)量57萬(wàn)噸),計(jì)劃在2007年擴(kuò)產(chǎn)達(dá)到年產(chǎn)20萬(wàn)噸建筑石膏粉,同時(shí)生產(chǎn)紙面石膏板與石膏球(用于水泥緩凝劑),通過(guò)合理的工藝與設(shè)備將硫石膏得到更加合理的應(yīng)用。

在完成調(diào)試、確定基本操作規(guī)程后,設(shè)備進(jìn)入正常生產(chǎn),通過(guò)對(duì)比總結(jié),采用斯德煅燒爐煅燒硫石膏主要表現(xiàn)如下特點(diǎn):

1. 干燥與煅燒一步完成

斯德?tīng)t的特點(diǎn)是干燥與煅燒一次完成,硫石膏表面水一般在1015%左右,物料呈粘性和結(jié)團(tuán)狀態(tài),如采用流態(tài)化煅燒由于受進(jìn)料粒度和含濕量限制,煅燒前須經(jīng)過(guò)干燥和粉碎工藝過(guò)程,形成生產(chǎn)工藝線長(zhǎng),設(shè)備占地面積大。斯德?tīng)t占地僅是上述工藝的1/2。該工藝無(wú)需破碎環(huán)節(jié),工藝路線簡(jiǎn)捷,生產(chǎn)能力大,年產(chǎn)510萬(wàn)噸,設(shè)備及操作空間占地200余平米。

2. 煅燒后物料顆粒可形成良好級(jí)配

經(jīng)斯德煅燒爐煅燒后的硫石膏粒徑變小,表面積增大,活性提高,產(chǎn)品性能增強(qiáng),這是斯德?tīng)t煅燒突出特點(diǎn),煅燒后可省略粉磨工序,煅燒前原料粒度與煅燒后產(chǎn)品粒度明顯變細(xì),比表面積可提高510倍。(見(jiàn)硫石膏煅燒前后粒度分布圖)

 3. 連續(xù)化生產(chǎn),產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

從設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行中監(jiān)測(cè)的有關(guān)數(shù)據(jù)可以看出,調(diào)整運(yùn)行中相關(guān)的溫度參數(shù),可得到相對(duì)應(yīng)的初、終凝時(shí)間,初凝時(shí)間可在57分鐘內(nèi)任意調(diào)整,終凝時(shí)間可在20分鐘內(nèi)調(diào)整。抗折強(qiáng)度均大于3.2MPa/cm2產(chǎn)品煅燒后經(jīng)置放1、3、7天檢測(cè),性能穩(wěn)定。產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的主要因素是煅燒溫度穩(wěn)定,斯德?tīng)t采用的熱源和控制方式可使溫度變動(dòng)在±5范圍以內(nèi)。物料含濕的不穩(wěn)定,對(duì)產(chǎn)品性能影響較小。

形成產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的另一原因是物料受熱均勻,煅燒中*,無(wú)生燒和過(guò)燒,連續(xù)化生產(chǎn),可實(shí)現(xiàn)快速陳化目的。

利用干燥時(shí)形成的濕空氣分壓平衡結(jié)晶水逸出速度,形成合理的空氣濕度,使產(chǎn)品不過(guò)火,相成分轉(zhuǎn)變穩(wěn)定。

 

4. 生產(chǎn)效率高,能耗低。

斯德煅燒爐突出特點(diǎn)是快速煅燒,生產(chǎn)效率高,能耗低。在快速煅燒時(shí)物料的分解溫度比低溫慢速煅燒溫度低2030℃,使能耗可節(jié)省15%左右。

根據(jù)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)和設(shè)備運(yùn)行檢測(cè),生產(chǎn)每噸建筑石膏粉其能耗見(jiàn)下表。

表面水W0

電耗kwh/噸產(chǎn)品

能耗  1×104kcal/噸產(chǎn)品

硫石膏

1012

1820

3537

折合用煤(標(biāo)煤)5558kg/噸產(chǎn)品

硫石膏能耗統(tǒng)計(jì)

 

5. 操作方便,可自動(dòng)控制。

設(shè)定斯德?tīng)t進(jìn)出口溫度,采用自動(dòng)、手動(dòng)方式控制溫度的變動(dòng)范圍,即可連續(xù)、穩(wěn)定地生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。

 

6. 投資少,運(yùn)行費(fèi)低。

由于采用一步法干燥煅燒比傳統(tǒng)煅燒方式工藝更簡(jiǎn)捷,從投資分析看,采用一步法工藝,同采用二步法工藝綜合投資相比較,投資減少30%以上,運(yùn)行成本降低20%,設(shè)備故障率低,對(duì)環(huán)境無(wú)污染,有利于文明化生產(chǎn)。

 

 

結(jié)束語(yǔ)

采用斯德煅燒爐煅燒硫石膏是在國(guó)內(nèi)采用的先進(jìn)技術(shù)和裝備,經(jīng)生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備的各項(xiàng)性能同傳統(tǒng)設(shè)備相比,表現(xiàn)了明顯的優(yōu)勢(shì)。目前設(shè)備年產(chǎn)量可達(dá)57 萬(wàn)噸(設(shè)計(jì)產(chǎn)量57萬(wàn)噸),計(jì)劃在2007年擴(kuò)產(chǎn)達(dá)到年產(chǎn)20萬(wàn)噸建筑石膏粉,同時(shí)生產(chǎn)紙面石膏板與石膏球(用于水泥緩凝劑),通過(guò)合理的工藝與設(shè)備將硫石膏得到更加合理的應(yīng)用。

 

 

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