本發明涉及磷石膏加工設備領域，特別涉及一種磷石膏破碎干燥制粉生產線。

背景技術：

磷酸一銨是一種很好的阻燃、滅火劑，廣泛用于木材、紙張、織物的阻燃，同時也用作纖維加工和染料工業的分散劑、搪瓷用釉劑、防火涂料的配合劑、干粉滅火劑，醫藥和印刷工業等也有使用。按制造工藝分有濕法產磷酸一銨和熱法產磷酸一銨，隨著國家和各級部門對能源使用的嚴格控制，濕法磷酸由于其生產能耗低于熱法磷酸，產品指標能滿足多方面要求，在一些領域濕法磷酸已基本取代熱法磷酸，其市場份額在90%以上。

濕法磷酸生產過程中主要副產物是磷石膏，當前世界濕法磷酸年總產量約2.6億噸(以p2o5計)，副產物磷石膏約1.5億噸，利用率僅4.3%-4.6%。預計中國到2020年磷肥(p2o5)需求量將達1.3億噸，屆時磷石膏年排放量將超過2000萬噸，而目前利用率僅為2%-3%。大多數相關生產企業都選擇將磷石膏直接排放，不僅占用大量土地，而且會產生環境污染。造成這種現象的主要原因之一是市場上缺乏專業加工磷石膏的設備，企業若用其他生產線替代，生產效率過低，利潤空間不大，生產動力不足。

例如，用磷石膏生產建筑石膏是目前磷石膏應用中較為成熟的方法，將磷石膏凈化處理，除去其中的磷酸鹽、氟化物、有機物和可溶性鹽，使其符合建筑材料的要求。凈化后的磷石膏經干燥、煅燒脫去游離水和結晶水，再經陳化即可制成半水石膏(即建筑石膏)。但長期堆放后的磷石膏通常會產生大量的結塊，這些結塊體積大，內部水分不易蒸發，干燥時常常會在回轉窯內堆積造成堵塞，嚴重影響磷石膏加工效率。

此外，磷石膏烘干過程中，回轉窯產生的高溫物料往往需冷卻到一定溫度，方可進行輸送、貯存和進行下一步處理。目前常規的做法是在回轉窯的末端加裝冷卻機，通過冷卻機將物料上的熱量帶走。但冷卻機工作過程中會消耗大量的電能，設備運行成本較高，而且機器長期運轉故障率會不斷攀升，生產線無法連續穩定運行。

技術實現要素：

本發明的目的是根據上述問題，提供一種磷石膏破碎干燥制粉生產線，在回轉窯內設置防堵料裝置避免堵塞，在回轉窯冷卻帶設置水冷結構替代冷卻機對物料進行降溫，并改進炒制爐的結構提高生產線加工磷石膏的效率，降低生產成本，提高磷石膏的利用率。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：磷石膏破碎干燥制粉生產線，包括回轉窯、破碎機、炒制爐和球磨機，磷石膏濕基在回轉窯中烘干脫水后被送入破碎機進行破碎，然后再經過炒制爐煅燒和球磨機粉磨制得成品石膏粉，所述回轉窯安裝在窯頭罩與窯尾煙室之間，回轉窯從窯頭罩到窯尾煙室依次為預熱帶、過渡帶、燒成帶和冷卻帶，所述的回轉窯為防堵料磷石膏高溫回轉窯，回轉窯的冷卻帶設有水冷結構，所述的炒制爐為鼓風型磷石膏粉炒制爐。

優選的，所述防堵料磷石膏高溫回轉窯的預熱帶、過渡帶和燒成帶內壁上設有圓柱螺旋線形的導流片，回轉窯內設有防堵螺旋，所述防堵螺旋的中心軸線與回轉窯的中心軸線共線，防堵螺旋的高位端通過第一支撐桿設在窯頭罩出料口中心處，防堵螺旋的低位端通過第二支撐桿設在窯尾煙室進料口中心處。

優選的，所述的窯頭罩出料口處設有電機，所述電機通過第一支撐桿固定在窯頭罩出料口的中心處，防堵螺旋的高位端與電機轉軸固定相連，防堵螺旋的低位端通過第二支撐桿可旋轉地設在窯尾煙室進料口中心處。

優選的，所述防堵料磷石膏高溫回轉窯的冷卻帶內壁上設有圓柱螺旋線形的冷卻水管道，冷卻水從靠近窯尾煙室的一端流入管道。將冷卻設備與回轉窯設為一體，整個生產線具有很好的連貫性，極大地提高了磷石膏的加工速度，降低加工成本。

優選的，所述防堵螺旋的螺圈直徑為回轉窯內圈直徑的35-50%，導流片的寬度為回轉窯內圈半徑的15-25%，所述冷卻水管道的剖面為矩形，冷卻水管道包括側向壁和螺旋內壁，所述螺旋內壁到回轉窯內壁的距離與導流片的寬度相同。可以根據磷石膏結塊量和含水率的不同，設置不同粗細的防堵螺旋和不同寬度的導流片來調整物料在回轉窯內的堆積量，在干燥效果和干燥速度之間取得一個較好的平衡。

優選的，所述回轉窯的傾斜角為3-4.5度，導流片的升角為10-20度，冷卻水管道的升角與導流片的升角相同。當回轉窯轉動時物料沿著導流片或冷卻水管道向前流動，由于導流片和冷卻水管道的升角較大，物料前進的速度更快，加工效率更高。

優選的，所述的燒成帶與冷卻帶之間設有氧化鋁材質的隔熱環，避免溫度驟變對窯體造成影響，延長檢修周期，增加設備使用壽命。

優選的，所述的隔熱環外設有散熱環，一方面能加固燒成帶與冷卻帶之間連接結構，另一方面可以增大隔熱環的散熱面積，及時將連接處蓄積的熱量從窯壁散失，減少熱量流入冷卻帶。

優選的，所述的鼓風型磷石膏粉炒制爐包括殼體、炒制熱管和隔板，所述殼體的頂部設有給料口和排氣口，殼體的側壁上設有出料口和熱氣流回流口，所述隔板安裝在殼體內的下部，隔板上設有鼓風口，鼓風口上設有風帽，從鼓風口噴出的熱流會在殼體內形成穩定的上升氣流，使磷石膏分層懸浮在殼體內不會掉落到隔板上。炒制熱管相互平行地安裝在隔板的上方，所述炒制熱管的高度位于隔板和出料口之間，隔板的高度位于炒制熱管與熱氣流回流口之間，炒制熱管的入口連接高溫熱氣流源，炒制熱管的出口通過回流氣管與熱氣流回流口連通。

優選的，上下相鄰兩層炒制熱管內高溫熱氣流的流向相反，保證殼體內同一水平面上的溫度相同，便于將不同含水量的磷石膏均勻分隔在不同高度。

本發明的有益效果為：

（1）回轉窯內設有導流片，當物料在導流片之間的凹槽內流動時，回轉窯上的熱量會從三個方向傳遞給物料，導流片增加了物料與回轉窯的接觸面積，提高了烘干速度；

（2）在回轉窯內設置防堵螺旋，通過防堵螺旋可以將蓄積在導流片上方的物料刮下來，避免磷石膏將回轉窯完全堵死；

（3）防堵螺旋安裝在電機上與回轉窯反方向轉動，這樣能提高防堵螺旋相對于回轉窯的轉動速度，進一步提高防堵螺旋的疏通能力和送料速度；

（4）設置冷卻水管道代替冷卻機對高溫的物料迅速降溫，以便于對物料進行輸送、貯存和進行下一步處理，不使用大功率的制冷設備，電能消耗少，使用成本低；

（5）用純機械結構的水冷管道代替依靠電機運行的冷卻機，故障率低，設備能長時間穩定運行；

（6）冷卻水管道為貼在回轉窯內壁上的圓柱螺旋線形裝置，物料在冷卻水管道之間的凹槽內流動時，物料上的熱量同樣會從三個方向向外傳遞，冷卻速度快；

（7）設置導流片、防堵螺旋和水冷結構后極大地提高了回轉窯干燥磷石膏的速度，降低加工成本和能源消耗，提高企業效益，提高了磷石膏利用率，減少環境污染；

（8）剛進入炒制爐內的石膏水分含量比較大，會漂浮在炒制爐的中下層被熱風干燥，水分含量較少的石膏粉質量較輕，而且熱流動性好，漂浮于炒制爐殼體內的上部從出料口排出，產品質量均勻；

（9）高溫熱氣流通過炒制熱管對物料進行煅燒，磷石膏不會直接與熱源接觸，避免引入其他雜質污染產品；

（10）高溫熱氣流從炒制熱管內流出后經熱氣流回流口進入殼體內，充分利用熱氣流剩余的熱量，提高能量利用率。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明窯頭罩的正視圖；

圖3為本發明窯尾煙室的正視圖；

圖4為本發明導流片的結構示意圖；

圖5為本發明冷卻水管道的結構示意圖；

圖6為本發明隔熱環處的剖視圖；

圖7為本發明炒制爐的結構示意圖；

圖8為本發明炒制爐的結構透視圖；

圖9為本發明風帽的安裝位置示意圖；

圖10為本發明炒制熱管的結構示意圖；

圖中：1-窯頭罩，1.1-窯頭罩出料口，1.2-第一支撐桿，2-窯尾煙室，2.1-窯尾煙室進料口，2.2-第二支撐桿，2.3-軸承，3-回轉窯，3.1-預熱帶，3.2-過渡帶，3.3-燒成帶，3.4-冷卻帶，4-防堵螺旋，5-隔熱環，6-冷卻水管道，6.1-側向壁，6.2-螺旋內壁，7-導流片，8-電機，9-散熱環，10-殼體，11-炒制熱管，11.1-散熱換片，12-隔板，12.1-鼓風口，12.2-風帽，13-給料口，14-排氣口，15-出料口，16-熱氣流回流口。

具體實施方式

下面結合附圖進一步詳細描述本發明的技術方案，但本發明的保護范圍不局限于以下所述。

如圖1和圖7所示，磷石膏破碎干燥制粉生產線，包括回轉窯3、破碎機、炒制爐和球磨機，磷石膏濕基在回轉窯3中烘干脫水后被送入破碎機進行破碎，然后再經過炒制爐煅燒和球磨機粉磨制得成品石膏粉，所述回轉窯3安裝在窯頭罩1與窯尾煙室2之間，回轉窯3從窯頭罩1到窯尾煙室3依次為預熱帶3.1、過渡帶3.2、燒成帶3.3和冷卻帶3.4。

作為改進，如圖1所示，將所述的回轉窯3設置為防堵料磷石膏高溫回轉窯。所述的防堵料磷石膏高溫回轉窯的預熱帶3.1、過渡帶3.2和燒成帶3.3內壁上設有圓柱螺旋線形的導流片7（如圖4），當物料在導流片7之間的凹槽內流動時，回轉窯3上的熱量會從三個方向傳遞給物料，導流片7增加了物料與回轉窯3的接觸面積，提高了烘干速度。在回轉窯3內設有防堵螺旋4，所述防堵螺旋4可以為絞龍結構，防堵螺旋4的中心軸線與回轉窯3的中心軸線共線，防堵螺旋4的高位端通過第一支撐桿1.2設在窯頭罩出料口1.1中心處，防堵螺旋4的低位端通過第二支撐桿2.2設在窯尾煙室進料口2.1中心處，通過防堵螺旋4可以將蓄積在導流片7上方的物料刮下來，避免磷石膏將回轉窯3完全堵死。

如圖2所示，所述的窯頭罩出料口1.1處設有電機8，所述電機8通過第一支撐桿1.2固定在窯頭罩出料口1.1的中心處，防堵螺旋4的高位端與電機8轉軸固定相連，防堵螺旋4的低位端通過第二支撐桿2.2可旋轉地設在窯尾煙室進料口2.1中心處。設備運轉時，防堵螺旋4與回轉窯3反方向轉動，這樣能提高防堵螺旋4相對于回轉窯3的轉動速度，進一步提高防堵螺旋4的疏通能力和送料速度。作為進一步改進，如圖3所示，所述防堵螺旋4的低位端通過軸承2.3與第二支撐桿2.2連接，軸承2.3的座圈與第二支撐桿2.2固定相連，軸承2.3的軸圈與防堵螺旋4固定連接。

如圖5所示，上述防堵料磷石膏高溫回轉窯的冷卻帶3.4內壁上設有圓柱螺旋線形的冷卻水管道6，冷卻水從靠近窯尾煙室2的一端流入管道。用純機械結構的水冷管道6代替依靠電機運行的冷卻機，故障率低，設備能長時間穩定運行。而且不使用大功率的制冷設備，電能消耗少，使用成本低。

所述防堵螺旋4的螺圈直徑為回轉窯3內圈直徑的35-50%，導流片7的寬度為回轉窯3內圈半徑的15-25%，所述冷卻水管道6的剖面為矩形，冷卻水管道6包括側向壁6.1和螺旋內壁6.2，所述螺旋內壁6.2到回轉窯3內壁的距離與導流片7的寬度相同。可以根據磷石膏結塊量和含水率的不同，設置不同粗細的防堵螺旋4和不同寬度的導流片7來調整物料在回轉窯3內的堆積量，在干燥效果和干燥速度之間取得一個較好的平衡。

作為優選的，所述回轉窯3的傾斜角為3-4.5度，導流片7的升角為10-20度，冷卻水管道6的升角與導流片7的升角相同。當回轉窯3轉動時物料沿著導流片7或冷卻水管道6向前流動，由于導流片7和冷卻水管道6的升角較大，物料傳送速度更快。

為避免溫度驟變對窯體造成影響，延長檢修周期，增加設備使用壽命，如圖6所示，在燒成帶3.3與冷卻帶3.4之間設有氧化鋁材質的隔熱環5，所述隔熱環5外還設有散熱環9。

作為改進，將所述的炒制爐設置為鼓風型磷石膏粉炒制爐。如圖7和圖8所示，該鼓風型磷石膏粉炒制爐包括殼體10、炒制熱管11和隔板12，所述殼體10的頂部設有給料口13和排氣口14，排氣口14與除塵裝置連接。殼體10的側壁上設有出料口15和熱氣流回流口16，所述隔板12安裝在殼體10內的下部，隔板12上設有鼓風口12.1，鼓風口12.1上設有風帽12.2（如圖9），從鼓風口12.1噴出的熱流會在殼體10內形成穩定的上升氣流，使磷石膏分層懸浮在殼體10內不會掉落到隔板12上。

炒制熱管11相互平行地安裝在隔板12的上方，炒制熱管11上設有散熱環片11.1（如圖10），可以有效增大物料與炒制熱管11接觸的熱交換面積，提高炒制效率。上述炒制熱管11的高度位于隔板12和出料口15之間，隔板12的高度位于炒制熱管11與熱氣流回流口16之間，炒制熱管11的入口連接高溫熱氣流源，炒制熱管11的出口通過回流氣管與熱氣流回流口16連通。高溫熱氣流從炒制熱管11內流出后經熱氣流回流口16進入殼體10內，充分利用熱氣流剩余的熱量，提高能量利用率。

為保證殼體1內同一水平面上的溫度相同，便于將不同含水量的磷石膏均勻分隔在不同高度，上下相鄰兩層炒制熱管11內高溫熱氣流的流向相反。

以上所述實施例僅表達了本發明的具體實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。