脫硫石膏煅燒工藝

低溫慢速煅燒是指物料在煅燒設(shè)備中停留時(shí)間較長(zhǎng)，進(jìn)出料時(shí)間至少為幾十分鐘，石膏顆粒的表面溫度均處于較低狀態(tài)，石膏顆料內(nèi)外溫度較為接近，如炒鍋、…

脫硫石膏的主要成分是CaSO₄·2H₂O，雜質(zhì)成分包括SiO₂、A1₂O₃、Fe₂O₃、MgO、CaO等，其中CaSO₄·2H₂O含量一般達(dá)到85％以上，游離水含量10％~15％。脫硫石膏一般呈中性，是一種粉狀材料，濕粉狀脫硫石膏的密度為1.06~1.20g/cm³，其顆粒直徑集中在30-60μm，其品質(zhì)取決于石灰石的來(lái)源和煙氣脫硫過(guò)程的生產(chǎn)控制。由于脫硫石膏呈濕粉狀，易結(jié)團(tuán)，因此在煅燒前不需要像天然石膏一樣進(jìn)行破碎，但需要對(duì)成團(tuán)的石膏粉進(jìn)行烘干、打散、分散，從而使石膏顆粒充分與加熱介質(zhì)均勻接觸，保證傳熱過(guò)程均衡連續(xù)；其次，脫硫石膏的顆粒粒度分布窄，在煅燒后需要增加粉磨措施，以保證良好的顆粒級(jí)配；最后，脫硫石膏中含有少量的SiO₂等高硬度雜質(zhì)對(duì)煅燒設(shè)備具有較強(qiáng)的磨損性，需對(duì)直接接觸及運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行耐磨處理。

脫硫石膏煅燒工藝

（1）低溫慢速煅燒

低溫慢速煅燒是指物料在煅燒設(shè)備中停留時(shí)間較長(zhǎng)，進(jìn)出料時(shí)間至少為幾十分鐘，石膏顆粒的表面溫度均處于較低狀態(tài)，石膏顆料內(nèi)外溫度較為接近，如炒鍋、間接式回轉(zhuǎn)窯、間接式沸騰爐等均為低溫慢速煅燒設(shè)備。這些煅燒設(shè)備是通過(guò)內(nèi)置加熱管使脫硫石膏間接受熱，熱源一般采用蒸汽、導(dǎo)熱油或熱煙氣。因其是間接加熱，物料與熱源間的傳熱速度較慢，石膏慢慢加熱升溫后，緩慢脫水而成半水石膏。

低溫慢速煅燒最突出的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品質(zhì)量均勻穩(wěn)定，由于低溫煅燒，其煅燒產(chǎn)品中絕大部分為半水石膏（約88％），極少量的AⅢ型無(wú)水石膏（約2％）和二水石膏（小于l％），結(jié)晶水含量為5.5％~6.0％，所以低溫慢速煅燒生成的建筑石膏粉質(zhì)量穩(wěn)定，相組成穩(wěn)定，凝結(jié)速度慢，標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量小。

（2）高溫快速煅燒

高溫快速煅燒時(shí)熱源溫度多大于600℃，物料在煅燒裝置內(nèi)停留僅幾十秒鐘，石膏顆粒的表面溫度較高，顆料內(nèi)部溫度根據(jù)成團(tuán)顆料大小的不同而不同，如氣流煅燒、直接式回轉(zhuǎn)窯煅燒等均采用高溫快速煅燒工藝。高溫快速煅燒設(shè)備是脫硫石膏與高溫?zé)煔庵苯咏佑|進(jìn)行換熱，快速脫水煅燒。由于細(xì)石膏粉升溫較快，極易生成無(wú)水石膏AⅢ和無(wú)水石膏AⅡ；中等細(xì)度的石膏粉主要生成半水石膏HH；而成團(tuán)的粗石膏粉則出現(xiàn)表面煅燒完成，內(nèi)部未達(dá)到煅燒溫度仍保持二水相。其相組分一般為半水石膏HH約70％、無(wú)水石膏AⅢ約10％，二水石膏約3％，表現(xiàn)出無(wú)水石膏AⅢ的比例較大，甚至?xí)a(chǎn)生一定量的無(wú)水石膏AⅡ，降低了石膏的活性成份。所以快速煅燒工藝控制難度較大，建筑石膏質(zhì)量波動(dòng)較大，產(chǎn)品相組成不穩(wěn)定，凝結(jié)速度過(guò)快，標(biāo)準(zhǔn)需水量偏高，但生產(chǎn)效率較高。由于AⅢ型無(wú)水石膏是不穩(wěn)定相，在空氣中很容易吸潮而成半水相，因此系統(tǒng)中需設(shè)陳化冷卻裝置。高溫快速煅燒最突出的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備投資低、生產(chǎn)效率高。

（3）復(fù)合煅燒

復(fù)合煅燒是近年來(lái)脫硫石膏煅燒工藝發(fā)展的一種新工藝，特別是在紙面石膏板行業(yè)中應(yīng)用較多。復(fù)合煅燒主要是模擬慢速煅燒，將石膏煅燒的流程和時(shí)間適當(dāng)加長(zhǎng)，避免集中受熱，即籽‘一步煅燒”的方式改為“兩步煅燒”的方式。脫硫石膏在2個(gè)不同的煅燒設(shè)備中依次加熱，先脫去全部游離水和部分結(jié)晶水，再脫去剩余部分結(jié)晶水以生成合格的建筑石膏，這樣可以降低物料溫度和實(shí)現(xiàn)能源的梯級(jí)利用，以達(dá)到和低溫煅燒一樣的效果。目前通常的做法是氣流快速烘干煅燒與間接加熱式沸騰爐復(fù)合或氣流快速烘干與炒鍋煅燒復(fù)合等。

脫硫石膏煅燒工藝和設(shè)備選擇的原則

應(yīng)根據(jù)建筑石膏終端用品的種類來(lái)確定合適的工藝和設(shè)備，若用于生產(chǎn)紙面石膏板、石膏砌塊等石膏建材制品，可選用快速或復(fù)合煅燒設(shè)備?？焖俜ㄉa(chǎn)的建筑石膏凝結(jié)硬化快，可提高生產(chǎn)效率，適合于流水線生產(chǎn)；若用于生產(chǎn)抹灰石膏、粘結(jié)石膏等石膏膠凝材料，宜選用慢速或復(fù)合煅燒設(shè)備，慢速法的建筑石膏凝結(jié)硬化較慢，性能穩(wěn)定。

另外，應(yīng)根據(jù)熱源來(lái)確定合適的煅燒工藝和煅燒設(shè)備，不同設(shè)備對(duì)熱源有不同要求。由于在高溫狀態(tài)下快速煅燒，建筑石膏產(chǎn)品中不可避免的會(huì)產(chǎn)生AⅢ型和AⅡ無(wú)水石膏，導(dǎo)致建筑石膏制品性能的不穩(wěn)定，因此有蒸汽或?qū)嵊偷鹊蜏責(zé)嵩创嬖诘臈l件下，可優(yōu)先考慮。

煅燒系統(tǒng)：

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐，并結(jié)合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝進(jìn)行了優(yōu)化改造，該改造工藝對(duì)主煅燒流程采用典型的分室石膏煅燒工藝，用分室石膏煅燒爐替代回轉(zhuǎn)窯，在節(jié)約占地面積的同時(shí)，也降低了能耗。

概述如下：             

分室石膏煅燒爐是一種應(yīng)用流態(tài)化技術(shù)煅燒高含水率化學(xué)石膏的高效節(jié)能設(shè)備。熱風(fēng)爐產(chǎn)生的高溫?zé)犸L(fēng)進(jìn)入煅燒爐后，通過(guò)管道式熱交換器，把熱量傳遞給石膏，使二水石膏脫去部分結(jié)晶水變成半水石膏。

分室石膏煅燒爐為分室石膏煅燒裝置，底部有活化風(fēng)換熱器和多孔板，在床層內(nèi)裝有大量加熱管，管內(nèi)加熱介質(zhì)為高溫?zé)犸L(fēng)，熱量通過(guò)管壁傳遞給管外處于流態(tài)化的石膏粉，使石膏粉脫水分解。在煅燒器上部，裝有內(nèi)置式高效旋風(fēng)子，汽體離開(kāi)流化床時(shí)夾帶的粉塵大部分被這些裝置捕收并重新返回至爐內(nèi)，熱濕氣體則通過(guò)管道與預(yù)干燥工段的旋風(fēng)分離器濕氣匯合進(jìn)入二次布袋收塵器。