专利名称：一种石膏煅烧系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种石膏处理领域，特别涉及一种石膏煅烧系统。
背景技术：
随着国民经济的快速发展，我国对电力的需求也逐年攀升，目前我国燃煤电厂大多采用湿法脱硫工艺，这一工艺产生的大量脱硫石膏，同时我国也是柠檬酸、磷肥生产大国，柠檬酸、磷肥产量位居世界前列，因此在生产柠檬酸和磷肥的过程中每年排放的柠檬酸石膏、磷石膏等工业副产石膏同样也是数量惊人，另外我国天然石膏储量丰富，湖北、辽宁、安徽、内蒙古等省份都有大型石膏矿床分布。
目前对石膏尤其是二水石膏(CaS04 2H20)的应用主要有两个途径，一是将二水石膏用作水泥的缓凝剂，二是将二水石膏进行煅烧生产熟石膏粉，生产出的熟石膏粉再由下游企业制成石膏板、石膏砂浆等石膏制品。目前我国使用的石膏煅烧设备种类众多，其中按商品名称分主要有炒锅、回转窑、沸腾炉、FC-分室石膏煅烧系统等，在众多石膏粉生产企业多年的生产过程中发现不论是间隙式炒锅还是连续式炒锅都有其难以克服的问题，间隙式炒锅的热效率低、能耗大、生产成本高、每锅料之间的产品性能波动较大，连续式炒锅虽然在一定程度上改变了间隙式炒锅每锅料之间的产品性能波动大的缺点，但在热效率、产品能耗等指标上依然与沸腾炉、FC-分室石膏煅烧系统等新型煅烧技术有明显的差距，FC-分室石膏煅烧系统由山东平邑开元新型建材有限公司在沸腾炉基础上开发的一种新型流态化煅烧系统，与前面几种煅烧技术相比具有单机产量大、能耗低的优点，但是FC-分室石膏煅烧系统采用高温热烟气通过数量众多的管簇并对管簇外的石膏粉进行间接传热，过高的温度很容易导致三型无水硫酸钙(III-CaS04)的产生，因此该系统依然存在成品性能不稳定的问题，主要表现在熟石膏粉里的三型无水硫酸钙(III-CaS04)含量不稳定，熟石膏粉里三型无水硫酸钙含量的细微变化会对熟石膏的凝结时间尤其是熟石膏在缓凝剂作用下表现出的凝结时间产生非常显著的影响，在同样的缓凝剂的掺量下，熟石膏粉的凝结时间可从几小时至几十分钟之间变化，如此大的差异给生产石膏板或石膏砂浆等产品的下游企业带来了很大的困扰，另外目前现有的石骨粉煅烧设备对晶体发育较好、生长成长柱状的朽1檬酸石骨及部分企业的脱硫石膏煅烧效果也不理想，原因是因为长柱状的二水石膏晶体导致脱硫石膏经煅烧后堆积密度大，标准稠度需水量高，强度差。专利申请200910077032. 0公开了一种气流脱硫石膏煅烧系统，在该专利申请中的石膏煅烧系统也采用了球磨机进行粉磨改性的工艺，但在该煅烧系统中球磨机对经煅烧后的熟石膏粉进行粉磨改性，这一改性方式对优化熟石膏粉的颗粒级配、增强熟石膏粉的力学性能是显而易见的，但是将经煅烧后石膏粉进行粉磨同时会产生大量的新生表面，粉磨造成了熟石膏粉体表面能的增加，由于机械力化学效应，这样的熟石膏粉与水后会快速水化，初凝时间常常小于3分钟，无法预留给机器必须的作业时间，因此先煅烧再粉磨改性的这种改性工艺实际上是不可取的。
发明内容
本发明提出一种石膏煅烧系统，解决了现有技术中热效率低、能耗大、生产成本高、堆积密度大、标准稠度需水量高、强度差的问题。本发明的技术方案是这样实现的
本发明公开了一种石膏煅烧系统，包括用于破碎初始石膏，形成初始石膏粉的破碎机构，与所述的破碎机构相连的用于将所述的初始石膏粉进行干燥的预干燥机构，其特征在于还包括与所述的预干燥机构相连的用于将石膏粉中的长柱状二水石膏晶体磨成短柱状颗粒的中间石膏粉的粉磨改性机构，所述的粉磨改性机构将所述的中间石膏粉输送至煅烧机构，煅烧成最终的石膏粉。在本发明所述的石膏煅烧系统中，所述的破碎机构包括原料仓，所述的原料仓通过第一变频皮带机与用于破碎初始石膏的破碎机相连，所述的破碎机通过第二变频皮带 机与用于筛出大颗粒石膏及杂物的振动筛相连，所述的振动筛下端设置过渡料仓。在本发明所述的石膏煅烧系统中，所述的预干燥机构包括预干燥器、设置于所述的预干燥器上的静电除尘器以及风机、与所述的预干燥器相通的供热系统。在本发明所述的石膏煅烧系统中，所述的供热系统包括具有导热油电动调节阀的导热油炉、高温旋风除尘器、J型阀，其中，以发生炉煤气为热源的导热油炉下部流化床中煤先气化，而导热油炉的上部空间同时补入大量二次风使煤气得以燃尽，细颗粒煤依靠导热油炉炉膛出口的高温旋风分离器和J形阀构成的循环燃烧系统。在本发明所述的石膏煅烧系统中，所述的粉磨改性机构包括球磨机以及料仓。在本发明所述的石膏煅烧系统中，所述的预干燥器前设置空气预热器，用于将初始石膏粉预热至120 150°C。在本发明所述的石膏煅烧系统中，所述的煅烧机构包括变频进料机和流化床煅烧器，所述的流化床煅烧器横断面为长细比较大的长方形，二水石膏进入煅烧器的初始段供热管簇密集，构成一个强放热区，中段为管簇较稀的过渡区，末端有一个管簇布置较少的均化区，放热量最少。在本发明所述的石膏煅烧系统中，所述的煅烧机构还包括用于快速调节煅烧的温度控制装置，当温度超过门限值时，所述的温度控制装置通过所述的导热油电动调节阀减少进入煅烧器的导热油量以降温。在本发明所述的石骨煅烧系统中，所述的石骨煅烧系统还包括与所述的煅烧机构相连的成品存储包装系统，所述的成品存储包装系统包括螺旋输送机、成品提升机、成品仓和包装机，经所述的流化床煅烧器煅烧后的成品通过由所述的螺旋输送机输出至成品提升机，再由所述的成品提升机输送至成品仓，最后经所述的包装机包装入库。实施本发明的一种石膏煅烧系统，具有以下有益的技术效果
本发明在整个煅烧系统前引入粉磨改性机构，将长柱状二水石膏晶体磨成短柱状颗粒，同时也优化了二水石膏原料的颗粒级配，因此有效解决了如上所述部分工业副产石膏煅烧成熟石膏粉强度差的问题。粉磨改性机构主要由球磨机和料仓组成，二水石膏原料尤其是工业副产石膏要么呈长棒状晶体要么颗粒级配不佳，直接煅烧后形成的熟石膏粉堆积密度低，标稠需水量大，力学性能差，而通过磨机粉磨改性后既改善了二水石膏晶体的形貌又优化了二水石膏粉体的级配；
产量大、热效率高、既不过烧也不欠烧，产品性能稳定石膏煅烧系统及其工艺，此系统既能克服目前现有石膏煅烧设备如上所述的一些问题又特别适合晶体发育良好、生长成长柱状的工业副产石膏的煅烧。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术 中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本发明一种石膏煅烧系统构造示意 图2是本发明的流化床煅烧器结构示意 图3是本发明的以发生炉煤气为热源的导热油炉的结构示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。请参阅图1，本发明的实施例，一种石膏煅烧系统，包括原料仓I、破碎机2、除铁器3、皮带机4、振动筛5、过渡料仓6、风机7、静电除尘器8、预干燥器9、改性磨机
10、料仓11、提升机12、流化床煅烧器13、成品提升机14、袋式收尘器15、成品仓16、包装机17、第一变频皮带机18、第二变频皮带机19、第一变频螺旋输送机20、第二变频螺旋输送机21、第三变频螺旋输送机22。破碎机构包括原料仓I、破碎机2、除铁器3、皮带机4、振动筛5、过渡料仓
6、第一变频皮带机18、第二变频皮带机19,破碎机构用于破碎初始石膏，形成初始石膏粉，天然石膏粉或工业副产石膏由皮带机4送至振动筛5，筛出大颗粒石膏及杂物后其余二水石膏粉由皮带机4送至预干燥器9，干燥后的石膏粉进入改性磨机10，经改性后的石膏粉由提升机12送至流化床煅烧器13进行煅烧脱水，煅烧后的石膏粉由成品提升机14输送至成品仓16，最后将成品仓16里的熟石膏粉包装入库。预干燥机构包括预干燥器9、设置于预干燥器9上的静电除尘器8以及风机7、与预干燥器9相通的供热系统。供热系统包括具有导热油电动调节阀的导热油炉、高温旋风除尘器、J型阀，其中，以发生炉煤气为热源的导热油炉下部流化床中煤先气化，而导热油炉的上部空间同时补入大量二次风使煤气得以燃尽，细颗粒煤依靠导热油炉炉膛出口的高温旋风分离器和J形阀构成的循环燃烧系统，预干燥器9前设置空气预热器，用于将初始石膏粉预热至120 150°C。粉磨改性机构包括改性磨机10(球磨机)、料仓11、提升机12、第一变频螺旋输送机20、第二变频螺旋输送机21。
煅烧机构包括变频进料机和流化床煅烧器13、第三变频螺旋输送机22。成品存储包装系统包括螺旋输送机、成品提升机14、成品仓16和包装机17，经流化床煅烧器13煅烧后的成品通过由第三变频螺旋输送机22输出至成品提升机14，再由成品提升机14输送至成品仓16，最后经包装机17包装入库。或者说，在本技术方案中的预干燥机构中，预干燥器9是用于石膏粉干燥的流化床，经过空气预热器预热至120-150°C左右的热风干燥石膏粉，已干燥的石膏粉溢流至改性磨机，预干燥器9中的大块石膏颗粒经粉碎变频螺旋输送机至改性磨机10粉磨改性。在本技术方案中的粉磨改性机构主要由球磨机和料仓组成，二水石膏原料尤其是工业副产石膏要么呈长棒状晶体要么颗粒级配不佳，直接煅烧后形成的熟石膏粉堆积密度低，标稠需水量大，力学性能差，而通过磨机粉磨改性后既改善了二水石膏晶体的形貌又优化了二水石膏粉体的级配。
在本技术方案中的煅烧机构是本发明的核心设备，它包括变频进料机和流化床煅烧器13。请参阅图2，流化床煅烧器13横断面为长细比较大的长方形，二水石膏进入流化床煅烧器13的初始段供热管簇密集，构成一个强放热区，中段为管簇较稀的过渡区，末端有一个管簇布置较少的均化区，放热量最少，导热油和二水石膏原料在煅烧器中的运动方向保持一致，顺流传热突出了起始段强放热、大温差(导热油与物料)和末端均化区弱放热、小温差布局的优势，使之尽量适应石膏煅烧的热工特性，以求达到煅烧温度控制精准、不欠烧也不过烧的目的。煅烧温度对熟悉石膏粉的质量有着极其重要的影响，因此温度控制系统也是本发明的核心系统之一。在石膏煅烧过程中当温度偏高时通过物料变频螺旋输送机和导热油电动调节阀分别增加进入流化床煅烧器13的二水石膏量和减少进入流化床煅烧器13的导热油量，根据固体流态化传热系数大的物点通过调节流化床煅烧器13进料量可以快还调节煅烧温度，但调节温度的精确度不够，但通过如上两种调节手段本发明可将石膏粉的煅烧温度控制在155±5°C度，从而有力避免了石膏发生欠烧或过烧的可能，因此生产出的石膏粉无需阵化，直接包装入库即可。请参阅图3，在本技术方案中中的供热系统由以发生炉煤气为热源的导热油炉100、高温旋风除尘器200、J型阀300、省煤器400和空气预热器500组成。以发生炉煤气为热源的导热油炉下部流化床中煤先气化(包括干馏、空气煤气和水煤气)，而炉的上部空间同时补入大量二次风使煤气得以燃尽，细颗粒煤依靠炉膛出口的高温旋风分离器和J形阀构成的循环燃烧系统，在炉内作长时间停留得以燃尽，既具有层燃炉可以燃用粗颗粒煤的特点，也具有煤气炉、煤粉炉燃烧效率高和受热面磨损轻微的优点，对煤种的适应性强。本发明的工作过程为储存的原料仓I中的二水石膏原料由变频皮带机18输送至破碎机2，破碎机2将送来的二水石膏松散后由皮带机4送至振动筛5，经振动筛5过筛后的二水石膏原料储存在过渡料仓6，在第一变频皮带机18输送二水石膏原料的过程中经除铁器3除铁，过筛后二水石膏再由第二变频皮带机19输送至预干燥器9，经导热油预热的流化风通过手动或电动蝶阀进入预干燥器9，二水石膏粉在流化风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机10，经粉磨改性、优化级配后二水石膏粉进入料仓11暂存，再将暂存在料仓11中的二水石膏原料通过提升机12输送至煅烧器煅烧，预干燥器9内相对较大的二水石膏颗粒由第一变频螺旋输送机20将大颗粒粉碎后直接输送至煅烧器13煅烧，煅烧器的进料端分布着非常密集的里面通有220°C导热油的管簇，从煅烧器的进料端至出料端，管簇由密集至稀疏，煅烧器中密集的导热油管簇对二水石膏粉进行间接加热，同时二水石膏粉在来自经导热油炉油预热的150°C干净热空气的作用下形成流态化，二水石膏粉体在密集的导热油管簇中来回穿梭受热，因此本发明中煅烧器在对石膏进行煅烧时既有干净热空气对石膏粉的直接传热，也有导热油管簇对石膏粉的间接加热，因此传热系数大、控温精度高。煅烧后的熟石膏粉经成品提升机14送入成品仓16，最后由包装机17包装入库。经预干燥器和煅烧器出来的烟气进入静电除尘器8收尘后由风机7排空。熟石膏粉进入成品仓后会将仓内原有的空气排出，如不加收尘处理则导致大量粉尘污染，因此在成品仓上方安装了袋式收尘器15。实施本发明的一种石膏煅烧系统，具有以下有益的技术效果 本发明在整个煅烧系统前引入粉磨改性机构，将长柱状二水石膏晶体磨成短柱状颗粒，同时也优化了二水石膏原料的颗粒级配，因此有效解决了如上所述部分工业副产石膏煅烧成熟石膏粉强度差的问题。粉磨改性机构主要由球磨机和料仓组成，二水石膏原料尤其是工业副产石膏要么呈长棒状晶体要么颗粒级配不佳，直接煅烧后形成的熟石膏粉堆积密度低，标稠需水量大，力学性能差，而通过磨机粉磨改性后既改善了二水石膏晶体的形貌又优化了二水石膏粉体的级配。产量大、热效率高、既不过烧也不欠烧，产品性能稳定，此系统既能克服目前现有石膏煅烧设备如上所述的一些问题又特别适合晶体发育良好、生长成长柱状的工业副产石膏的煅烧。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种石膏煅烧系统，包括用于破碎初始石膏，形成初始石膏粉的破碎机构，与所述的破碎机构相连的用于将所述的初始石膏粉进行干燥的预干燥机构，其特征在于还包括与所述的预干燥机构相连的用于将石膏粉中的长柱状二水石膏晶体磨成短柱状颗粒的中间石膏粉的粉磨改性机构，所述的粉磨改性机构将所述的中间石膏粉输送至煅烧机构，煅烧成最终的石膏粉。
2.根据权利要求I所述的石膏煅烧系统，其特征在于，所述的破碎机构包括原料仓，所述的原料仓通过第一变频皮带机与用于破碎初始石膏的破碎机相连，所述的破碎机通过第二变频皮带机与用于筛出大颗粒石膏及杂物的振动筛相连，所述的振动筛下端设置过渡料仓。
3.根据权利要求I所述的石膏煅烧系统，其特征在于，所述的预干燥机构包括预干燥器、设置于所述的预干燥器上的静电除尘器以及风机、与所述的预干燥器相通的供热系统。
4.根据权利要求3所述的石膏煅烧系统，其特征在于，所述的供热系统包括具有导热油电动调节阀的导热油炉、高温旋风除尘器、J型阀，其中，以发生炉煤气为热源的导热油炉下部流化床中煤先气化，而导热油炉的上部空间同时补入大量二次风使煤气得以燃尽，细颗粒煤依靠导热油炉炉膛出口的高温旋风分离器和J形阀构成的循环燃烧系统。
5.根据权利要求I所述的石膏煅烧系统，其特征在于，所述的粉磨改性机构包括球磨机以及料仓。
6.根据权利要求3所述的石膏煅烧系统，其特征在于，所述的预干燥器前设置空气预热器，用于将初始石膏粉预热至120 150°C。
7.根据权利要求I所述的石膏煅烧系统，其特征在于，所述的煅烧机构包括变频进料机和流化床煅烧器，所述的流化床煅烧器横断面为长细比较大的长方形，二水石膏进入煅烧器的初始段供热管簇密集，构成一个强放热区，中段为管簇较稀的过渡区，末端有一个管簇布置较少的均化区，放热量最少。
8.根据权利要求4所述的石膏煅烧系统，其特征在于，所述的煅烧机构还包括用于快速调节煅烧的温度控制装置，当温度超过门限值时，所述的温度控制装置通过所述的导热油电动调节阀减少进入煅烧器的导热油量以降温。
9.根据权利要求I所述的石骨煅烧系统，其特征在于，所述的石骨煅烧系统还包括与所述的煅烧机构相连的成品存储包装系统，所述的成品存储包装系统包括螺旋输送机、成品提升机、成品仓和包装机，经所述的流化床煅烧器煅烧后的成品通过由所述的螺旋输送机输出至成品提升机，再由所述的成品提升机输送至成品仓，最后经所述的包装机包装入库。
全文摘要
本发明提出了一种石膏煅烧系统，包括用于破碎初始石膏，形成初始石膏粉的破碎机构，与所述的破碎机构相连的用于将所述的初始石膏粉进行干燥的预干燥机构，还包括与所述的预干燥机构相连的用于将石膏粉中的长柱状二水石膏晶体磨成短柱状颗粒的中间石膏粉的粉磨改性机构，所述的粉磨改性机构将所述的中间石膏粉输送至煅烧机构，煅烧成最终的石膏粉。本发明一种石膏煅烧系统产量大、热效率高、既不过烧也不欠烧，产品性能稳定。
文档编号C04B11/036GK102775081SQ201210303618
公开日2012年11月14日 申请日期2012年8月24日 优先权日2012年8月24日
发明者万建东, 唐永波, 曹大民, 杨丹, 王彦梅 申请人:江苏省一夫新材料科技有限公司