用斯德煅燒爐煅燒硫石膏生產(chǎn)建筑石膏粉

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)過濾，表面水含量在10～15％，粒度分布10～100μm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)半水石膏在我國還剛起步，將硫石膏煅燒為建筑材料目前還沒有的干燥煅燒生產(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。國內(nèi)一公司引進(jìn)國外設(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)問題不斷改進(jìn)和調(diào)整。北京興達(dá)開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2006年4月開始調(diào)試并投入生產(chǎn)，在調(diào)試過程中依據(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（GB9776－88）標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到并超過優(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、儲倉組成。

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爐內(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，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5～10秒鐘時間干燥煅燒過程完成。轉(zhuǎn)變?yōu)榘胨氖喾郏伤沟蚂褵隣t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，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)試過程中，通過調(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。

（見表）                      取樣檢測表

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)，通過對比總結(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

斯德爐的特點(diǎn)是干燥與煅燒一次完成，硫石膏表面水一般在10～15％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)過干燥和粉碎工藝過程，形成生產(chǎn)工藝線長，設(shè)備占地面積大。斯德爐占地僅是上述工藝的1/2。該工藝無需破碎環(huán)節(jié)，工藝路線簡捷，生產(chǎn)能力大，年產(chǎn)5～10萬噸，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)，這是斯德爐煅燒突出特點(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5～10倍。（見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)，可得到相對應(yīng)的初、終凝時間，初凝時間可在5～7分鐘內(nèi)任意調(diào)整，終凝時間可在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，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，斯德爐采用的熱源和控制方式可使溫度變動在±5℃范圍以內(nèi)。物料含濕的不穩(wěn)定，對產(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*，無生燒和過燒，連續(xù)化生產(chǎn)，可實(shí)現(xiàn)快速陳化目的。

利用干燥時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。在快速煅燒時物料的分解溫度比低溫慢速煅燒溫度低20～30℃，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，生產(chǎn)每噸建筑石膏粉其能耗見下表。

硫石膏能耗統(tǒng)計(jì)

5. 操作方便，可自動控制。

設(shè)定斯德爐進(jìn)出口溫度，采用自動、手動方式控制溫度的變動范圍，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，對環(huán)境無污染，有利于文明化生產(chǎn)。

結(jié)束語

采用斯德煅燒爐煅燒硫石膏是在國內(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。目前設(shè)備年產(chǎn)量可達(dá)5～7 萬噸（設(shè)計(jì)產(chǎn)量5～7萬噸），計(jì)劃在2007年擴(kuò)產(chǎn)達(dá)到年產(chǎn)20萬噸建筑石膏粉，同時生產(chǎn)紙面石膏板與石膏球（用于水泥緩凝劑），通過合理的工藝與設(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)，通過對比總結(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

斯德爐的特點(diǎn)是干燥與煅燒一次完成，硫石膏表面水一般在10～15％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)過干燥和粉碎工藝過程，形成生產(chǎn)工藝線長，設(shè)備占地面積大。斯德爐占地僅是上述工藝的1/2。該工藝無需破碎環(huán)節(jié)，工藝路線簡捷，生產(chǎn)能力大，年產(chǎn)5～10萬噸，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)，這是斯德爐煅燒突出特點(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5～10倍。（見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)，可得到相對應(yīng)的初、終凝時間，初凝時間可在5～7分鐘內(nèi)任意調(diào)整，終凝時間可在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，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，斯德爐采用的熱源和控制方式可使溫度變動在±5℃范圍以內(nèi)。物料含濕的不穩(wěn)定，對產(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*，無生燒和過燒，連續(xù)化生產(chǎn)，可實(shí)現(xiàn)快速陳化目的。

利用干燥時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。在快速煅燒時物料的分解溫度比低溫慢速煅燒溫度低20～30℃，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，生產(chǎn)每噸建筑石膏粉其能耗見下表。

硫石膏能耗統(tǒng)計(jì)

5. 操作方便，可自動控制。

設(shè)定斯德爐進(jìn)出口溫度，采用自動、手動方式控制溫度的變動范圍，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，對環(huán)境無污染，有利于文明化生產(chǎn)。

結(jié)束語

采用斯德煅燒爐煅燒硫石膏是在國內(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。目前設(shè)備年產(chǎn)量可達(dá)5～7 萬噸（設(shè)計(jì)產(chǎn)量5～7萬噸），計(jì)劃在2007年擴(kuò)產(chǎn)達(dá)到年產(chǎn)20萬噸建筑石膏粉，同時生產(chǎn)紙面石膏板與石膏球（用于水泥緩凝劑），通過合理的工藝與設(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)，通過對比總結(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

斯德爐的特點(diǎn)是干燥與煅燒一次完成，硫石膏表面水一般在10～15％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)過干燥和粉碎工藝過程，形成生產(chǎn)工藝線長，設(shè)備占地面積大。斯德爐占地僅是上述工藝的1/2。該工藝無需破碎環(huán)節(jié)，工藝路線簡捷，生產(chǎn)能力大，年產(chǎn)5～10萬噸，設(shè)備及操作空間占地200余平米。

2. 煅燒后物料顆?？尚纬闪己眉壟?span lang="EN-US">

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)，這是斯德爐煅燒突出特點(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5～10倍。（見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)，可得到相對應(yīng)的初、終凝時間，初凝時間可在5～7分鐘內(nèi)任意調(diào)整，終凝時間可在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，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，斯德爐采用的熱源和控制方式可使溫度變動在±5℃范圍以內(nèi)。物料含濕的不穩(wěn)定，對產(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*，無生燒和過燒，連續(xù)化生產(chǎn)，可實(shí)現(xiàn)快速陳化目的。

利用干燥時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。在快速煅燒時物料的分解溫度比低溫慢速煅燒溫度低20～30℃，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，生產(chǎn)每噸建筑石膏粉其能耗見下表。

硫石膏能耗統(tǒng)計(jì)

5. 操作方便，可自動控制。

設(shè)定斯德爐進(jìn)出口溫度，采用自動、手動方式控制溫度的變動范圍，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，對環(huán)境無污染，有利于文明化生產(chǎn)。

結(jié)束語

采用斯德煅燒爐煅燒硫石膏是在國內(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。目前設(shè)備年產(chǎn)量可達(dá)5～7 萬噸（設(shè)計(jì)產(chǎn)量5～7萬噸），計(jì)劃在2007年擴(kuò)產(chǎn)達(dá)到年產(chǎn)20萬噸建筑石膏粉，同時生產(chǎn)紙面石膏板與石膏球（用于水泥緩凝劑），通過合理的工藝與設(shè)備將硫石膏得到更加合理的應(yīng)用。

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