專利名稱：一種石膏煅燒系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種石膏處理領域，特別涉及一種石膏煅燒系統。
背景技術：
隨著國民經濟的快速發展，我國對電力的需求也逐年攀升，目前我國燃煤電廠大多采用濕法脫硫工藝，這一工藝產生的大量脫硫石膏，同時我國也是檸檬酸、磷肥生產大國，檸檬酸、磷肥產量位居世界前列，因此在生產檸檬酸和磷肥的過程中每年排放的檸檬酸石膏、磷石膏等工業副產石膏同樣也是數量驚人，另外我國天然石膏儲量豐富，湖北、遼寧、安徽、內蒙古等省份都有大型石膏礦床分布。
目前對石膏尤其是二水石膏(CaS04 2H20)的應用主要有兩個途徑，一是將二水石膏用作水泥的緩凝劑，二是將二水石膏進行煅燒生產熟石膏粉，生產出的熟石膏粉再由下游企業制成石膏板、石膏砂漿等石膏制品。目前我國使用的石膏煅燒設備種類眾多，其中按商品名稱分主要有炒鍋、回轉窯、沸騰爐、FC-分室石膏煅燒系統等，在眾多石膏粉生產企業多年的生產過程中發現不論是間隙式炒鍋還是連續式炒鍋都有其難以克服的問題，間隙式炒鍋的熱效率低、能耗大、生產成本高、每鍋料之間的產品性能波動較大，連續式炒鍋雖然在一定程度上改變了間隙式炒鍋每鍋料之間的產品性能波動大的缺點，但在熱效率、產品能耗等指標上依然與沸騰爐、FC-分室石膏煅燒系統等新型煅燒技術有明顯的差距，FC-分室石膏煅燒系統由山東平邑開元新型建材有限公司在沸騰爐基礎上開發的一種新型流態化煅燒系統，與前面幾種煅燒技術相比具有單機產量大、能耗低的優點，但是FC-分室石膏煅燒系統采用高溫熱煙氣通過數量眾多的管簇并對管簇外的石膏粉進行間接傳熱，過高的溫度很容易導致三型無水硫酸鈣(III-CaS04)的產生，因此該系統依然存在成品性能不穩定的問題，主要表現在熟石膏粉里的三型無水硫酸鈣(III-CaS04)含量不穩定，熟石膏粉里三型無水硫酸鈣含量的細微變化會對熟石膏的凝結時間尤其是熟石膏在緩凝劑作用下表現出的凝結時間產生非常顯著的影響，在同樣的緩凝劑的摻量下，熟石膏粉的凝結時間可從幾小時至幾十分鐘之間變化，如此大的差異給生產石膏板或石膏砂漿等產品的下游企業帶來了很大的困擾，另外目前現有的石骨粉煅燒設備對晶體發育較好、生長成長柱狀的朽1檬酸石骨及部分企業的脫硫石膏煅燒效果也不理想，原因是因為長柱狀的二水石膏晶體導致脫硫石膏經煅燒后堆積密度大，標準稠度需水量高，強度差。專利申請200910077032. 0公開了一種氣流脫硫石膏煅燒系統，在該專利申請中的石膏煅燒系統也采用了球磨機進行粉磨改性的工藝，但在該煅燒系統中球磨機對經煅燒后的熟石膏粉進行粉磨改性，這一改性方式對優化熟石膏粉的顆粒級配、增強熟石膏粉的力學性能是顯而易見的，但是將經煅燒后石膏粉進行粉磨同時會產生大量的新生表面，粉磨造成了熟石膏粉體表面能的增加，由于機械力化學效應，這樣的熟石膏粉與水后會快速水化，初凝時間常常小于3分鐘，無法預留給機器必須的作業時間，因此先煅燒再粉磨改性的這種改性工藝實際上是不可取的。

發明內容
本發明提出一種石膏煅燒系統，解決了現有技術中熱效率低、能耗大、生產成本高、堆積密度大、標準稠度需水量高、強度差的問題。本發明的技術方案是這樣實現的
本發明公開了一種石膏煅燒系統，包括用于破碎初始石膏，形成初始石膏粉的破碎機構，與所述的破碎機構相連的用于將所述的初始石膏粉進行干燥的預干燥機構，其特征在于還包括與所述的預干燥機構相連的用于將石膏粉中的長柱狀二水石膏晶體磨成短柱狀顆粒的中間石膏粉的粉磨改性機構，所述的粉磨改性機構將所述的中間石膏粉輸送至煅燒機構，煅燒成最終的石膏粉。在本發明所述的石膏煅燒系統中，所述的破碎機構包括原料倉，所述的原料倉通過第一變頻皮帶機與用于破碎初始石膏的破碎機相連，所述的破碎機通過第二變頻皮帶 機與用于篩出大顆粒石膏及雜物的振動篩相連，所述的振動篩下端設置過渡料倉。在本發明所述的石膏煅燒系統中，所述的預干燥機構包括預干燥器、設置于所述的預干燥器上的靜電除塵器以及風機、與所述的預干燥器相通的供熱系統。在本發明所述的石膏煅燒系統中，所述的供熱系統包括具有導熱油電動調節閥的導熱油爐、高溫旋風除塵器、J型閥，其中，以發生爐煤氣為熱源的導熱油爐下部流化床中煤先氣化，而導熱油爐的上部空間同時補入大量二次風使煤氣得以燃盡，細顆粒煤依靠導熱油爐爐膛出口的高溫旋風分離器和J形閥構成的循環燃燒系統。在本發明所述的石膏煅燒系統中，所述的粉磨改性機構包括球磨機以及料倉。在本發明所述的石膏煅燒系統中，所述的預干燥器前設置空氣預熱器，用于將初始石膏粉預熱至120 150°C。在本發明所述的石膏煅燒系統中，所述的煅燒機構包括變頻進料機和流化床煅燒器，所述的流化床煅燒器橫斷面為長細比較大的長方形，二水石膏進入煅燒器的初始段供熱管簇密集，構成一個強放熱區，中段為管簇較稀的過渡區，末端有一個管簇布置較少的均化區，放熱量最少。在本發明所述的石膏煅燒系統中，所述的煅燒機構還包括用于快速調節煅燒的溫度控制裝置，當溫度超過門限值時，所述的溫度控制裝置通過所述的導熱油電動調節閥減少進入煅燒器的導熱油量以降溫。在本發明所述的石骨煅燒系統中，所述的石骨煅燒系統還包括與所述的煅燒機構相連的成品存儲包裝系統，所述的成品存儲包裝系統包括螺旋輸送機、成品提升機、成品倉和包裝機，經所述的流化床煅燒器煅燒后的成品通過由所述的螺旋輸送機輸出至成品提升機，再由所述的成品提升機輸送至成品倉，最后經所述的包裝機包裝入庫。實施本發明的一種石膏煅燒系統，具有以下有益的技術效果
本發明在整個煅燒系統前引入粉磨改性機構，將長柱狀二水石膏晶體磨成短柱狀顆粒，同時也優化了二水石膏原料的顆粒級配，因此有效解決了如上所述部分工業副產石膏煅燒成熟石膏粉強度差的問題。粉磨改性機構主要由球磨機和料倉組成，二水石膏原料尤其是工業副產石膏要么呈長棒狀晶體要么顆粒級配不佳，直接煅燒后形成的熟石膏粉堆積密度低，標稠需水量大，力學性能差，而通過磨機粉磨改性后既改善了二水石膏晶體的形貌又優化了二水石膏粉體的級配；
產量大、熱效率高、既不過燒也不欠燒，產品性能穩定石膏煅燒系統及其工藝，此系統既能克服目前現有石膏煅燒設備如上所述的一些問題又特別適合晶體發育良好、生長成長柱狀的工業副產石膏的煅燒。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術 中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本發明一種石膏煅燒系統構造示意 圖2是本發明的流化床煅燒器結構示意 圖3是本發明的以發生爐煤氣為熱源的導熱油爐的結構示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。請參閱圖1，本發明的實施例，一種石膏煅燒系統，包括原料倉I、破碎機2、除鐵器3、皮帶機4、振動篩5、過渡料倉6、風機7、靜電除塵器8、預干燥器9、改性磨機
10、料倉11、提升機12、流化床煅燒器13、成品提升機14、袋式收塵器15、成品倉16、包裝機17、第一變頻皮帶機18、第二變頻皮帶機19、第一變頻螺旋輸送機20、第二變頻螺旋輸送機21、第三變頻螺旋輸送機22。破碎機構包括原料倉I、破碎機2、除鐵器3、皮帶機4、振動篩5、過渡料倉
6、第一變頻皮帶機18、第二變頻皮帶機19,破碎機構用于破碎初始石膏，形成初始石膏粉，天然石膏粉或工業副產石膏由皮帶機4送至振動篩5，篩出大顆粒石膏及雜物后其余二水石膏粉由皮帶機4送至預干燥器9，干燥后的石膏粉進入改性磨機10，經改性后的石膏粉由提升機12送至流化床煅燒器13進行煅燒脫水，煅燒后的石膏粉由成品提升機14輸送至成品倉16，最后將成品倉16里的熟石膏粉包裝入庫。預干燥機構包括預干燥器9、設置于預干燥器9上的靜電除塵器8以及風機7、與預干燥器9相通的供熱系統。供熱系統包括具有導熱油電動調節閥的導熱油爐、高溫旋風除塵器、J型閥，其中，以發生爐煤氣為熱源的導熱油爐下部流化床中煤先氣化，而導熱油爐的上部空間同時補入大量二次風使煤氣得以燃盡，細顆粒煤依靠導熱油爐爐膛出口的高溫旋風分離器和J形閥構成的循環燃燒系統，預干燥器9前設置空氣預熱器，用于將初始石膏粉預熱至120 150°C。粉磨改性機構包括改性磨機10(球磨機)、料倉11、提升機12、第一變頻螺旋輸送機20、第二變頻螺旋輸送機21。
煅燒機構包括變頻進料機和流化床煅燒器13、第三變頻螺旋輸送機22。成品存儲包裝系統包括螺旋輸送機、成品提升機14、成品倉16和包裝機17，經流化床煅燒器13煅燒后的成品通過由第三變頻螺旋輸送機22輸出至成品提升機14，再由成品提升機14輸送至成品倉16，最后經包裝機17包裝入庫。或者說，在本技術方案中的預干燥機構中，預干燥器9是用于石膏粉干燥的流化床，經過空氣預熱器預熱至120-150°C左右的熱風干燥石膏粉，已干燥的石膏粉溢流至改性磨機，預干燥器9中的大塊石膏顆粒經粉碎變頻螺旋輸送機至改性磨機10粉磨改性。在本技術方案中的粉磨改性機構主要由球磨機和料倉組成，二水石膏原料尤其是工業副產石膏要么呈長棒狀晶體要么顆粒級配不佳，直接煅燒后形成的熟石膏粉堆積密度低，標稠需水量大，力學性能差，而通過磨機粉磨改性后既改善了二水石膏晶體的形貌又優化了二水石膏粉體的級配。
在本技術方案中的煅燒機構是本發明的核心設備，它包括變頻進料機和流化床煅燒器13。請參閱圖2，流化床煅燒器13橫斷面為長細比較大的長方形，二水石膏進入流化床煅燒器13的初始段供熱管簇密集，構成一個強放熱區，中段為管簇較稀的過渡區，末端有一個管簇布置較少的均化區，放熱量最少，導熱油和二水石膏原料在煅燒器中的運動方向保持一致，順流傳熱突出了起始段強放熱、大溫差(導熱油與物料)和末端均化區弱放熱、小溫差布局的優勢，使之盡量適應石膏煅燒的熱工特性，以求達到煅燒溫度控制精準、不欠燒也不過燒的目的。煅燒溫度對熟悉石膏粉的質量有著極其重要的影響，因此溫度控制系統也是本發明的核心系統之一。在石膏煅燒過程中當溫度偏高時通過物料變頻螺旋輸送機和導熱油電動調節閥分別增加進入流化床煅燒器13的二水石膏量和減少進入流化床煅燒器13的導熱油量，根據固體流態化傳熱系數大的物點通過調節流化床煅燒器13進料量可以快還調節煅燒溫度，但調節溫度的精確度不夠，但通過如上兩種調節手段本發明可將石膏粉的煅燒溫度控制在155±5°C度，從而有力避免了石膏發生欠燒或過燒的可能，因此生產出的石膏粉無需陣化，直接包裝入庫即可。請參閱圖3，在本技術方案中中的供熱系統由以發生爐煤氣為熱源的導熱油爐100、高溫旋風除塵器200、J型閥300、省煤器400和空氣預熱器500組成。以發生爐煤氣為熱源的導熱油爐下部流化床中煤先氣化(包括干餾、空氣煤氣和水煤氣)，而爐的上部空間同時補入大量二次風使煤氣得以燃盡，細顆粒煤依靠爐膛出口的高溫旋風分離器和J形閥構成的循環燃燒系統，在爐內作長時間停留得以燃盡，既具有層燃爐可以燃用粗顆粒煤的特點，也具有煤氣爐、煤粉爐燃燒效率高和受熱面磨損輕微的優點，對煤種的適應性強。本發明的工作過程為儲存的原料倉I中的二水石膏原料由變頻皮帶機18輸送至破碎機2，破碎機2將送來的二水石膏松散后由皮帶機4送至振動篩5，經振動篩5過篩后的二水石膏原料儲存在過渡料倉6，在第一變頻皮帶機18輸送二水石膏原料的過程中經除鐵器3除鐵，過篩后二水石膏再由第二變頻皮帶機19輸送至預干燥器9，經導熱油預熱的流化風通過手動或電動蝶閥進入預干燥器9，二水石膏粉在流化風的作用下形成具有一定高度的流化床，干燥后的二水石膏溢流至改性磨機10，經粉磨改性、優化級配后二水石膏粉進入料倉11暫存，再將暫存在料倉11中的二水石膏原料通過提升機12輸送至煅燒器煅燒，預干燥器9內相對較大的二水石膏顆粒由第一變頻螺旋輸送機20將大顆粒粉碎后直接輸送至煅燒器13煅燒，煅燒器的進料端分布著非常密集的里面通有220°C導熱油的管簇，從煅燒器的進料端至出料端，管簇由密集至稀疏，煅燒器中密集的導熱油管簇對二水石膏粉進行間接加熱，同時二水石膏粉在來自經導熱油爐油預熱的150°C干凈熱空氣的作用下形成流態化，二水石膏粉體在密集的導熱油管簇中來回穿梭受熱，因此本發明中煅燒器在對石膏進行煅燒時既有干凈熱空氣對石膏粉的直接傳熱，也有導熱油管簇對石膏粉的間接加熱，因此傳熱系數大、控溫精度高。煅燒后的熟石膏粉經成品提升機14送入成品倉16，最后由包裝機17包裝入庫。經預干燥器和煅燒器出來的煙氣進入靜電除塵器8收塵后由風機7排空。熟石膏粉進入成品倉后會將倉內原有的空氣排出，如不加收塵處理則導致大量粉塵污染，因此在成品倉上方安裝了袋式收塵器15。實施本發明的一種石膏煅燒系統，具有以下有益的技術效果 本發明在整個煅燒系統前引入粉磨改性機構，將長柱狀二水石膏晶體磨成短柱狀顆粒，同時也優化了二水石膏原料的顆粒級配，因此有效解決了如上所述部分工業副產石膏煅燒成熟石膏粉強度差的問題。粉磨改性機構主要由球磨機和料倉組成，二水石膏原料尤其是工業副產石膏要么呈長棒狀晶體要么顆粒級配不佳，直接煅燒后形成的熟石膏粉堆積密度低，標稠需水量大，力學性能差，而通過磨機粉磨改性后既改善了二水石膏晶體的形貌又優化了二水石膏粉體的級配。產量大、熱效率高、既不過燒也不欠燒，產品性能穩定，此系統既能克服目前現有石膏煅燒設備如上所述的一些問題又特別適合晶體發育良好、生長成長柱狀的工業副產石膏的煅燒。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種石膏煅燒系統，包括用于破碎初始石膏，形成初始石膏粉的破碎機構，與所述的破碎機構相連的用于將所述的初始石膏粉進行干燥的預干燥機構，其特征在于還包括與所述的預干燥機構相連的用于將石膏粉中的長柱狀二水石膏晶體磨成短柱狀顆粒的中間石膏粉的粉磨改性機構，所述的粉磨改性機構將所述的中間石膏粉輸送至煅燒機構，煅燒成最終的石膏粉。
2.根據權利要求I所述的石膏煅燒系統，其特征在于，所述的破碎機構包括原料倉，所述的原料倉通過第一變頻皮帶機與用于破碎初始石膏的破碎機相連，所述的破碎機通過第二變頻皮帶機與用于篩出大顆粒石膏及雜物的振動篩相連，所述的振動篩下端設置過渡料倉。
3.根據權利要求I所述的石膏煅燒系統，其特征在于，所述的預干燥機構包括預干燥器、設置于所述的預干燥器上的靜電除塵器以及風機、與所述的預干燥器相通的供熱系統。
4.根據權利要求3所述的石膏煅燒系統，其特征在于，所述的供熱系統包括具有導熱油電動調節閥的導熱油爐、高溫旋風除塵器、J型閥，其中，以發生爐煤氣為熱源的導熱油爐下部流化床中煤先氣化，而導熱油爐的上部空間同時補入大量二次風使煤氣得以燃盡，細顆粒煤依靠導熱油爐爐膛出口的高溫旋風分離器和J形閥構成的循環燃燒系統。
5.根據權利要求I所述的石膏煅燒系統，其特征在于，所述的粉磨改性機構包括球磨機以及料倉。
6.根據權利要求3所述的石膏煅燒系統，其特征在于，所述的預干燥器前設置空氣預熱器，用于將初始石膏粉預熱至120 150°C。
7.根據權利要求I所述的石膏煅燒系統，其特征在于，所述的煅燒機構包括變頻進料機和流化床煅燒器，所述的流化床煅燒器橫斷面為長細比較大的長方形，二水石膏進入煅燒器的初始段供熱管簇密集，構成一個強放熱區，中段為管簇較稀的過渡區，末端有一個管簇布置較少的均化區，放熱量最少。
8.根據權利要求4所述的石膏煅燒系統，其特征在于，所述的煅燒機構還包括用于快速調節煅燒的溫度控制裝置，當溫度超過門限值時，所述的溫度控制裝置通過所述的導熱油電動調節閥減少進入煅燒器的導熱油量以降溫。
9.根據權利要求I所述的石骨煅燒系統，其特征在于，所述的石骨煅燒系統還包括與所述的煅燒機構相連的成品存儲包裝系統，所述的成品存儲包裝系統包括螺旋輸送機、成品提升機、成品倉和包裝機，經所述的流化床煅燒器煅燒后的成品通過由所述的螺旋輸送機輸出至成品提升機，再由所述的成品提升機輸送至成品倉，最后經所述的包裝機包裝入庫。
全文摘要
本發明提出了一種石膏煅燒系統，包括用于破碎初始石膏，形成初始石膏粉的破碎機構，與所述的破碎機構相連的用于將所述的初始石膏粉進行干燥的預干燥機構，還包括與所述的預干燥機構相連的用于將石膏粉中的長柱狀二水石膏晶體磨成短柱狀顆粒的中間石膏粉的粉磨改性機構，所述的粉磨改性機構將所述的中間石膏粉輸送至煅燒機構，煅燒成最終的石膏粉。本發明一種石膏煅燒系統產量大、熱效率高、既不過燒也不欠燒，產品性能穩定。
文檔編號C04B11/036GK102775081SQ201210303618
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月24日 優先權日2012年8月24日
發明者萬建東, 唐永波, 曹大民, 楊丹, 王彥梅 申請人:江蘇省一夫新材料科技有限公司