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石膏粉煅燒沸騰爐的選用與沸騰爐原理介紹

無論是天然石膏粉還是脫硫石膏粉的煅燒烘干和脫水均可選用導(dǎo)熱油沸騰爐，脫硫石膏亦可選用煤沸騰爐煅燒方式，兩者雖煅燒方式不同，但在工藝原理以及產(chǎn)出成品質(zhì)量上是一致和符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的。天然石膏首先需要經(jīng)過破碎和磨粉，細(xì)度可控在80-200目之間；脫硫石膏不用破碎和磨粉就可直接進(jìn)行煅燒，但應(yīng)保證進(jìn)入沸騰爐時(shí)不應(yīng)出現(xiàn)結(jié)塊、滾球和太多水分。

產(chǎn)量3萬噸，選用鍋爐不低于120萬大卡，沸騰爐尺寸：1.3*1.3*4米；

產(chǎn)量5萬噸，選用鍋爐不低于160萬大卡，沸騰爐尺寸：1.5*1.5*4米；

產(chǎn)量8萬噸，選用鍋爐不低于200萬大卡，沸騰爐尺寸：1.7*1.7*4米；

產(chǎn)量10萬噸，選用鍋爐不低于400萬大卡，沸騰爐尺寸：2.0*2.0*4米；

產(chǎn)量15萬噸，選用鍋爐不低于700萬大卡，沸騰爐尺寸：2.2*2.2*4米；

以上理論煤耗約在30-60kg/噸石膏粉。

三、生產(chǎn)線配置

1電力配置

2人力配置

3生產(chǎn)用水

4蒸汽配置

5壓縮空氣

6工作體制

7生產(chǎn)車間

建筑石膏的主要用途和市場分析

1、石膏砌塊

石膏砌塊的生產(chǎn)在國外已有百余年歷史,目前世界上許多國家的生產(chǎn)都已基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。其中法國的年產(chǎn)量在1700萬平米以上,德國為600萬平米,荷蘭為300萬平米,另外俄羅斯、東歐的波蘭、保加利亞、羅馬尼亞和亞洲的韓國、印度、伊朗都有較大規(guī)模的生產(chǎn)。石膏砌塊具有質(zhì)量輕、可取代粘土磚、少毀耕地等優(yōu)點(diǎn),在高層建筑物中作為非承重墻使用,能夠增大有效使用面積10%左右。普通石膏砌塊是由普通石膏粉加水?dāng)嚢?經(jīng)澆注成型、凝結(jié)硬化而成;同其它新型墻體材料綜合比較來看,它是國內(nèi)建筑行業(yè)性能良新型墻材(其價(jià)格甚至低于粘土磚的成墻價(jià)格),完全符合國家關(guān)于推廣新型建材的產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向,但由于種種原因,石膏砌塊目前在全國還沒有得到很好的推廣應(yīng)用;近年我國新型墻體材料產(chǎn)銷量為5.75億立方米,如果其中5%(約3000萬立方米)由石膏砌塊取代,每年可轉(zhuǎn)化2000萬噸的脫硫石膏。

2、石膏砂漿

石膏砂漿是水泥砂漿的換代產(chǎn)品,它能夠克服水泥砂漿抹墻后出現(xiàn)空鼓、干裂、脫落等現(xiàn)象,與各種墻體基材都能很好地粘結(jié),尤其適用頂棚抹灰,在加氣砼墻上效果更佳,同時(shí)它還具有以下特點(diǎn):

（1）表面裝飾性:墻面致密光滑而不起灰,有較高的強(qiáng)度而不收縮,外觀典雅,無氣味、無裂紋。

（2）防火性能:在發(fā)生火災(zāi)時(shí),石膏硬化體有大量結(jié)晶水在熱作用下釋放出來,形成蒸汽,阻擋了火焰的蔓延,同時(shí)在整個(gè)脫水過程中吸收了大量的熱,從而提高了耐火性能。

（3）保溫隔熱:石膏硬化體是一種多孔質(zhì)材料,導(dǎo)熱系數(shù)小,保溫隔熱性能好。

（4）施工方便:有良好的和易性、保水性,現(xiàn)場加水?dāng)嚢杈鶆蚝笾苯由蠅δɑ?操作自如,勞動(dòng)強(qiáng)度低,材料消耗少。

（5）節(jié)省工期:抹灰層凝結(jié)硬化塊,養(yǎng)護(hù)周期短,整個(gè)硬化及強(qiáng)度達(dá)標(biāo)過程1-2天全部完成,可大大提高工作效率,加快工程進(jìn)度。

（6）具有呼吸功能:當(dāng)室內(nèi)環(huán)境濕度較大時(shí),呼吸孔自動(dòng)吸濕;在相反條件下,能自動(dòng)釋放儲(chǔ)備的水份,反復(fù)循環(huán),將室內(nèi)濕度控制在適宜范圍之內(nèi),為居住者創(chuàng)造了良好舒適的生活環(huán)境。

（7）有利冬季施工:施工不受季節(jié)限制,尤其冬季-5℃以上搶工期時(shí),其水化速度不因氣溫低而明顯減慢,只要拌合水不結(jié)冰,即具有早強(qiáng)快凝的特性,是冬季室內(nèi)抹灰施工的好材料。

（二）建筑石膏生產(chǎn)設(shè)備的市場分析

由于用天然石膏生產(chǎn)建筑石膏的現(xiàn)行工藝是采用對(duì)粉狀物料的煅燒,而脫硫石膏就是粉狀的;因此,用脫硫石膏生產(chǎn)建筑石膏的設(shè)備與天然石膏的變化不大;但也并不能完全照搬,要根據(jù)脫硫石膏和天然石膏的不同點(diǎn)對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝和設(shè)備進(jìn)行選擇與改造；比如,脫硫石膏不適合流態(tài)化煅燒設(shè)備,因?yàn)樗教?有的未燒就被吹出來了,為解決這個(gè)問題需要加大均化倉,并不斷倒倉。目前用天然石膏生產(chǎn)建筑石膏的設(shè)備主要有:連續(xù)炒鍋、回轉(zhuǎn)窯、沸騰爐、流化床煅燒爐、以及沙司基打磨、彼特磨、斯德動(dòng)態(tài)煅燒爐等；總體來說都很成熟,但各有千秋,因此競爭激烈。

1、管束干燥機(jī)

     管束干燥機(jī)按逆流方式操作，根據(jù)需要也可采用順流加熱方式，熱耗低；干燥物料范圍廣泛，主要為松散物料干燥，處理能力大，水分蒸發(fā)大且可干燥高水份物料；物料干燥彈性大（能視不同的物料性質(zhì)及水分要求對(duì)干燥時(shí)間進(jìn)行調(diào)整）可連續(xù)生產(chǎn)（自動(dòng)化程度高），亦可間隙操作（適合于特殊生產(chǎn)工藝）；

        1.1組成結(jié)構(gòu)

(1) 主機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，此為干燥機(jī)的核心部件，不同的干燥機(jī)有不同的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)列管式干燥機(jī)的轉(zhuǎn)子由兩端中空軸、封頭及數(shù)百根管子形成的管束組成；旋轉(zhuǎn)圓盤式干燥機(jī)的轉(zhuǎn)子由中空軸和焊接組裝在其上的數(shù)十只圓盤組成。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子靠兩端軸承支撐；一端為固定軸承，一端可以自由游動(dòng)、消耗熱膨脹。轉(zhuǎn)子四周有固定在架子上的抄板。

(2) 傳動(dòng)系統(tǒng)，由電機(jī)、減速系統(tǒng)組成（擺線針輪減速和齒輪減速二級(jí)）

(3) 管路系統(tǒng)，由調(diào)節(jié)閥門、金屬軟管、旋轉(zhuǎn)街頭等組成。

(4) 排風(fēng)和除塵系統(tǒng)，引風(fēng)機(jī)排風(fēng)，配濕法除塵回收熱水和粉塵。

  1.2性能特點(diǎn)

（1）換熱充分、熱耗低、高效節(jié)能、干燥物料范圍廣、處理量大、水分蒸發(fā)量大，并且可以干燥高水分物料。

（2）采用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電耗比傳統(tǒng)管束節(jié)約30%以上。

（3）該機(jī)附加配套設(shè)備少，占地面積小，工藝布局緊湊，可在單層廠房內(nèi)放置，大大節(jié)約了土建費(fèi)用。

（4）物料在滾筒內(nèi)翻拌徹底，沒有殘留物料。

（5）由于換熱管在滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí)不承受扭矩，減少了換熱管因傳扭矩而導(dǎo)致焊縫開裂、泄漏的危險(xiǎn)，極大的提高了設(shè)備使用壽命；如果列管發(fā)生漏氣等現(xiàn)象，列管可以很方便的任意更換。

（6）滾筒底部筒體壁厚12毫米，常規(guī)管束殼體一般厚6毫米，在經(jīng)受相同程度的磨損和腐蝕的情況下，筒體的壽命可以成倍的提高。

（7）允許帶料啟動(dòng)。

（8）可以連續(xù)操作（即自動(dòng)化程度高），也可以間歇操作（適合于特種工藝）

（9）物料在呈負(fù)壓狀態(tài)的封閉內(nèi)腔被干燥，作業(yè)環(huán)境清潔，無污染，噪音小。

2、煅燒沸騰爐的工藝特點(diǎn)

（1）設(shè)備小巧，生產(chǎn)能力大

        沸騰爐生產(chǎn)能力的大小由沸騰爐的熱換面積來決定。沸騰爐由于實(shí)現(xiàn)了物料的徹底流太化，爐內(nèi)不需要安裝攪拌設(shè)備。在爐內(nèi)可以高密度地安裝很多加熱管，因此尺寸不大的爐子就可以有非常大的傳熱面積。另外，沸騰爐采用的熱源為真氣，傳熱系數(shù)和傳熱面積都較大，總穿熱量也就大。所以沸騰爐的生產(chǎn)能力比較大，這是其他傳統(tǒng)的外熱式煅燒設(shè)備無法相比的

（2）結(jié)構(gòu)簡單，不易損壞

由于物料實(shí)現(xiàn)了流太化，爐子就不需要有轉(zhuǎn)動(dòng)的部件，爐子的結(jié)構(gòu)就簡單得多。不

 但制造方便，投產(chǎn)后也幾乎不需要維修保養(yǎng)。由于用的是低溫?zé)嵩矗瑺t子在任何情況下都沒有被燒壞的危險(xiǎn)，設(shè)備使用壽命也特別長。

（3）設(shè)備緊湊，占地少

         沸騰爐是立式布置的設(shè)備，設(shè)備非常緊湊。占地面積少

（4）能耗較低

         沸騰爐的熱能消耗和電能消耗都較低。熱能方面：從熱源傳遞給物料的熱能，除了小部分用于加熱爐底鼓入的冷空氣以及少量的爐體散熱損失外，幾乎都能有效地用于物料的脫水分解。爐子本身的熱效率在95%以上。因此沸騰爐總的熱效率是比較高的，采用蒸汽，可達(dá)90%以上。一般的外熱式煅燒設(shè)備雖然直接使用一次熱源，但熱效率很少 超過80%。國內(nèi)沸騰爐的熱耗指標(biāo)為7.7x105KJ/t(18.33萬kcal/t)建筑石膏。電能方面：沸騰爐不需要轉(zhuǎn)動(dòng)，也沒有攪拌機(jī)，物料主要是靠石膏脫水產(chǎn)生的水蒸氣來實(shí)現(xiàn)流太化的，需要在爐底鼓入的空氣也很有限，配套鼓風(fēng)機(jī)的功率也很小，因此沸騰爐的電能消耗比傳統(tǒng)的煅燒設(shè)備少的多。

（5）操作方便，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制

流化床有一個(gè)特點(diǎn)，就是床層中物料溫度一致。因此操作中只要控制物料一個(gè)設(shè)定溫度，就可以連續(xù)穩(wěn)定地生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。單一的控制參數(shù)，很容易實(shí)現(xiàn)主動(dòng)控制。

（6）產(chǎn)品質(zhì)量好，熟石膏相組成比較理想，物理性能穩(wěn)定

由于采用低溫?zé)嵩矗嗖灰走^燒，只要控制出料溫度合適，成品中不含二水石膏，無水石膏III也只在5%以內(nèi)，其余均為半水石膏。這樣的相組成很理想，物理性能也很穩(wěn)定。

（7）基建投資省，運(yùn)行費(fèi)用低

由于沸騰爐設(shè)備小巧、結(jié)構(gòu)簡單、占地少，因此基建投資較同等生產(chǎn)規(guī)模的其他類型煅燒設(shè)備節(jié)省。投產(chǎn)后，由于能耗較低、維修工作量少、使用壽命長，因此運(yùn)行費(fèi)用也較省。

2 沸騰煅燒爐的工作方式

石膏沸騰煅燒爐的床層狀態(tài)屬于鼓泡床，因此將這種爐子形象的稱作“沸騰爐”。沸騰爐煅燒部分為一個(gè)立式箱式容器在其底部裝有一個(gè)氣體分布板。目的是在停止工作時(shí)支撐固體粉料不致漏粉，在工作時(shí)使氣流從底部均勻地進(jìn)入床層。在床層的上界面以上裝有連續(xù)進(jìn)料的投料機(jī)。 在床層上界面處的爐壁上有溢流孔，用于出料。在床層內(nèi)裝有大量的加熱管，管內(nèi)的加熱介質(zhì)為蒸汽，熱量通過管壁傳遞給管外處于流太化的石膏粉，使石膏粉脫水分解。在煅燒部分上部，裝有一個(gè)除塵器，氣體離開流化床時(shí)帶出來的少量粉塵，由除塵器收集后自動(dòng)返回流化床，已除塵的尾氣由排風(fēng)機(jī)抽出，排入大氣。正常工作時(shí)，從沸騰爐底部鼓入空氣，通過氣體布風(fēng)板進(jìn)入流化床。鼓入的空氣不需要很多，稍稍超過臨界氣速，使床層實(shí)現(xiàn)流太化即可。此時(shí)淹沒在流化床中的加熱管向物料傳遞大量的熱量，使二水石膏粉達(dá)到脫水分解的溫度，二水石膏就在流化床中脫去結(jié)晶水并變?yōu)檎羝@些蒸汽與爐底鼓入的空氣混合在一起，通過床層向上運(yùn)動(dòng)。由于蒸汽量比鼓入的空氣量多的多，所以整個(gè)鼓泡床的流太化主要是靠石膏脫硫水形成的蒸汽來實(shí)現(xiàn)的。由于在流化床中粉料激烈的翻滾、混合，所以在整個(gè)流化床中各處的物料溫度和成分幾乎是一致的。連續(xù)投入的生石膏粉，一進(jìn)入床層，幾乎瞬間就與床層中大量熱分料混合均勻，在熱料粉中迅速脫水分解。為了避免剛加入的生料未完成脫水過程就過早短路排出和增加石膏粉的煅燒時(shí)間，設(shè)計(jì)時(shí)在爐子中加了三塊隔板，將流化床分成大小兩部分四個(gè)室。生石膏粉先進(jìn)入大的部分，在此脫掉大部分結(jié)晶水，然后通過下部的通道進(jìn)入小的部分，在這里完成最終的脫水過程，再由床層上部自動(dòng)溢流出爐。