专利名称：一种高效直热式石膏煅烧回转窑的制作方法
技术领域：
本发明涉及建筑材料的处理设备，尤其是一种高效直热式石膏煅烧回转窑。(二)背景技 术天然石膏和工业副产石膏是以二水硫酸钙形式存在，其分子式中有两个结晶水，实际使用时需脱去一个半结晶水使其生成半水硫酸钙，这个过程就是石膏的煅烧。经过煅烧后的石膏由于具有胶凝性质便成为建筑行业广泛使用的建筑石膏。建筑石膏的煅烧设备种类繁多，其生产工艺也随煅烧设备的不同而不同，如脱水受热方式的不同可分为间接加热和直接加热；按脱水方式可分为一步法和二步法；按脱水煅烧速度可分为快速脱水煅烧和慢速脱水煅烧；按进出料方式可分为间歇出料和连续出料等。煅烧设备则有炒锅、沸腾炉、气流煅烧机、沙司基打磨、斯德煅烧炉彼特磨、回转窑等，这些煅烧设备各具特色也各有优势和不足。传统直热式回转煅烧窑由于设备结构简单效率高，已成功地应用于水泥和石灰工业的煅烧工序，但是在煅烧石膏特别是煅烧工业副产石膏时由于需先脱除较高的石膏外表水然后再脱去一个半结晶水，在原料水份和石膏成份波动较大时，很难稳定地在窑内一次性完成脱水和煅烧，往往需要先进行外表水的烘干使外表水达到一个稳定的数值后再入窑煅烧以脱去结晶水，这就是二步法煅烧。二步法煅烧的优点是脱水和煅烧是在不同的设备内单独完成，因而控制方便，生产相对稳定，产品质量易于保证。但由于脱去外表水需要单独的烘干设备和进出料及中间储存系统，而往往烘干机和煅烧使用不同的设备和系统，如目前国内常用的气流干燥加连续炒锅和气流干燥加沸腾炉等方式，使工艺变得复杂，热损失增大，能耗增加。另一方面，目前常用的石膏煅烧回转窑煅烧段是采用扬料板式结构，即物料形成料幕与热气流直接接触而换热，进一步脱去结晶水。但由于石膏特别是工业副产石膏颗粒很细，通常在IOum至140um之间，脱去外表水以后特别是在脱去结晶水时，容重迅速降低，颗粒变得更细，极易被热气流直接带出窑外，缩短煅烧时间，为此，要么增加窑体长度以增加停留时间，要么加大窑径以降低截面风速，从而使设备变得庞大。曰
发明内容
本发明的目的就是要解决现有二步法煅烧工艺复杂，热损失大，能耗高，传统一步法回转窑虽工艺简单、热损失小，但产品质量不稳定等问题，提供一种高效直热式石膏煅烧回转窑。本发明针对石膏原料的品质指标、水份、及燃料特性的波动情况不同，提出了两种解决方案
方案一一种高效直热式石膏煅烧回转窑，(适宜于原燃料品质指标的波动在允许范围之内时)具有卧置回转筒体，配置有支承回转驱动机构，筒体内分为导入段安装有导料板、 脱水段安装有扬料板、煅烧段、以及导出段安装有导料板，筒体前端为进口，后端为出口，其特征是在筒体的煅烧段沿筒壁周边吊装有煅烧悬链。方案二 一种高效直热式石膏煅烧回转窑，(适宜于原燃料品质指标波动较大，或对产品的质量指标有调整要求时)具有脱水筒体和煅烧筒体，两筒体各自配置有支承回转驱动装置，所述脱水筒体内分为导入段安装有导料板、脱水段安装有扬料板、导出段安装有导料板，筒体前端为进口，后端为出口 ；所述煅烧筒体内分为导入段安装有导料板、煅烧段、 以及导出段安装有导料板，筒体前端为进口，后端为出口 ；其特征是所述脱水筒体的出口与煅烧筒体的进口相互对接；且在煅烧筒体的煅烧段沿筒壁周边吊装有煅烧悬链。本发明方案一和二中所述的在筒体的导入段安装有打散装置。本发明方案一和 二中所述煅烧悬链在筒体内呈多排帘式布置，当然交错或无规则布置也是可行的。本发明方案一和二中所述煅烧悬链为直线链或U型链。本发明方案一和二中所述煅烧悬链是由多个圆环或椭圆环或“8”字环套扣连接而成；当然其它结构形式的悬链也是可行的，但以“8”字环扣式悬链最好，其结构可使热交换充分。本发明方案二是由前后两部分组成，由于前后两部分承担的功能不一样，因而两部分筒体的内部结构也不同。前半部分在筒体内分三段安置有四种装置首段装有导料板， 将含水的石膏原料迅速的导入下一阶段；且在首段设有一组悬链式打散装置，大颗粒的物料在这一阶段变为蓬松的小颗粒，以增加石膏颗粒的比表面积，便于水分的吸热蒸发；对于原料颗粒小而均勻的石膏原料，可省去打散装置；第二阶段装有组合扬料板装置，石膏原料由组合扬料板抄起随着筒体的转动而抛落，在筒内形成一均布的料幕，当高温烟气穿过料幕时能使石膏充分的受热脱水；尾部装有一组导出功能的导料板，将石膏原料送入后部分筒体。后部分筒体内同样分为三段，第一阶段也为导入段设有导料板，导入物料，同时该段导料板可进一步脱去剩余的外表水，并将粉料通过气流铺洒至第二阶段；第二阶段为煅烧段设置有帘式煅烧悬链，已脱去外表水的石膏原料在此阶段通过对流和传导换热的方式脱去一个半结晶水从而成为合格的建筑石膏粉料。其工作原理是本发明将煅烧段中的扬料板装置改为煅烧悬链以后，物料不再扬起，而是由帘式煅烧悬链通过对流换热的方式获得烟气流的热量，然后随着筒体的旋转而逐渐埋入筒体下部的料层中，由于此时物料呈疏松流动状态，物料与链条外表的接触非常充分，可以高效的获得链条所储蓄的热量，以传导的方式完成换热脱水。这种装置的优点是一、结构简单，回转窑的体积减小，链条相对扬料板而言，制造成本也降低；二、链条埋入物料后，随着筒体的旋转而不断翻动，对物料具有抄动功能，使换热效率提高；三、由于链条不断的翻动和相对研磨，使物料在煅烧的同时也能随之粉粹而改变颗粒的形状，从而达到物理改性及改善颗粒级配的目的；四、煅烧温度稳定均勻，减少过烧和生烧的现象，保证产品的质量。为了有针对性的根据物料参数变化调节和控制产品品质，采用装置于筒体外部的热传感器件测得有关阶段的温度，且采用装置于筒体上的在线取样装置及进料口处检测出的物料温度及水分的变化，通过调整两部分筒体转速改变物料在筒体内的停留时间， 以控制脱水和保温时间，从而很方便的对煅烧参数进行调整，保证所需要的品质指标；第三阶段为物料导出段，利用筒体的回转通过兼扬料功能的导料板将成品输出煅烧筒体外。根据物料特性及产品品质指标的不同要求，在长期生产同一种品质指标的产品， 同时原料的水份及成份波动在允许范围的情况下，也可将前后两部分合二为一，即本发明方案一，则只需要一个筒体、一套传动机构，此即为典型的一步法煅烧窑。这时，其内部结构可分为四个阶段第一阶段设有导料板，并可增加打散装置，但当物料疏松状态非常好时，可省去打散装置；第二阶段为脱水段安装有组合式扬料板；第三阶段为帘式煅烧悬链；第四阶段为具有导料功能的扬料板，其形式根据尾部的出料输送方式不同而不同。
图1是本发明结构一的示意图； 图2是图1的A-A示意图； 图3是图1的B-B示意图； 图4是直线煅烧悬链的示意图； 图5是椭圆环形煅烧悬链的局部放大视图； 图6是变形“8”字形煅烧悬链的局部放大视图； 图7是本发明结构二的示意图； 图8是本发明结构三的示意图。图中1-热风管，2-下料斗，3-导料板，4-链式打散装置，5-扬料板，6_回转筒体， 7-煅烧悬链，8-导料板，9-钢圈，10-承托轮，11-齿圈，12-齿轮，13-电机减速器，14-椭圆环，15-变形“8”字环，16-脱水筒体，17-同轴对接套，18-煅烧筒体，19-错位对接套，20-物料。
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具体实施例方式
例1 本发明结构一，参见图1、2、3，它具有卧置回转筒体6，配置有支承回转驱动机构 (由前后钢圈9、承托轮10、及齿圈11、齿轮12、电机减速器13组成)，筒体内分为导入段安装有导料板3、脱水段安装有扬料板5、煅烧段、以及导出段安装有导料板8，筒体前端为进口 (外接热风管1和下料斗2)，后端为出口，特别是在筒体的煅烧段沿筒壁周边吊装有煅烧悬链7，且在筒体的导入段安装有打散装置4(本实施例的打散装置为链式结构，还可以是铰刀、粉碎锤等)，对物料20进行打散；本实施例中所述煅烧悬链7呈多排帘式布置，且煅烧悬链7为直线链(参见图4)或U型链(参见图3)，所述煅烧悬链7是由椭圆环14 (参见图5) 或变形“8”字环15 (参见图6)(还可以是圆环及其它形式的环形)套扣连接而成。煅烧悬链7中还可以加装钢球等研磨体。例2 本发明结构二，参见图7，它具有脱水筒体16和煅烧筒体18，两筒体各自配置有支承回转驱动装置(同例1结构)，所述脱水筒体16内分为导入段安装有导料板3及打散装置4 (也可在特殊情况下省掉);脱水段安装有扬料板5、导出段安装有导料板8，筒体前端为进口(对接热风管1和下料斗2)，后端为出口 ；所述煅烧筒体18内分为导入段安装有导料板3、煅烧段、以及导出段安装有导料板8，筒体前端为进口，后端为出口 ；特别是所述脱水筒体16的出口与煅烧筒体18的进口采用同轴对接套17相互对接；且在煅烧筒体18 的煅烧段沿筒壁周边吊装有煅烧悬链7;本实施例中所述煅烧悬链7呈多排帘式布置，所述煅烧悬链7为U型链，参见图3，所述煅烧悬链7是由多个椭圆环14参见图5，或变形“8” 字环15参见图6套扣连接而成。例3 本发明结构三，参见图8，其基本结构同例2，不同的是，省掉打散装置(根据需要也可增加打散装置)脱水筒体16与煅烧筒体18错位(不同轴)布置，则两者采用错位对接套19对接。
权利要求
1.一种高效直热式石膏煅烧迴转窑，具有卧置迴转筒体，配置有支承迴转驱动机构，筒体内分为导入段安装有导料板、脱水段安装有扬料板、煅烧段、以及导出段安装有导料板， 筒体前端为进口，后端为出口，其特征是在筒体的煅烧段沿筒壁周边吊装有煅烧悬链。
2.根据权利要求1所述的一种高效直热式石膏煅烧迴转窑，其特征是在筒体的导入段安装有打散装置。
3.根据权利要求1所述的一种高效直热式石膏煅烧迴转窑，其特征是所述煅烧悬链在筒体内呈多排帘式布置。
4.根据权利要求1或3所述的一种高效直热式石膏煅烧迴转窑，其特征是所述煅烧悬链为直线链或U型链。
5.根据权利要求1或3所述的一种高效直热式石膏煅烧迴转窑，其特征是所述煅烧悬链是由多个圆环或椭圆环或“8”字环套扣连接而成。
6.一种高效直热式石膏煅烧迴转窑，具有脱水筒体和煅烧筒体，两筒体各自配置有支承迴转驱动装置，所述脱水筒体内分为导入段安装有导料板、脱水段安装有扬料板、导出段安装有导料板，筒体前端为进口，后端为出口；所述煅烧筒体内分为导入段安装有导料板、 煅烧段、以及导出段安装有导料板，筒体前端为进口，后端为出口 ；其特征是所述脱水筒体的出口与煅烧筒体的进口相互对接；且在煅烧筒体的煅烧段沿筒壁周边吊装有煅烧悬链。
7.根据权利要求6所述的一种高效直热式石膏煅烧迴转窑，其特征是在脱水筒体的导入段安装有打散装置。
8.根据权利要求6所述的一种高效直热式石膏煅烧迴转窑，其特征是所述煅烧悬链在筒体内呈多排帘式布置。
9.根据权利要求6所述的一种高效直热式石膏煅烧迴转窑，其特征是所述煅烧悬链为直线链或U型链。
10.根据权利要求6所述的一种高效直热式石膏煅烧迴转窑，其特征是所述煅烧悬链是由多个圆环或椭圆环或“8”字环套扣连接而成。
全文摘要
本发明涉及建筑材料的处理设备，是种高效直热式石膏煅烧回转窑，它具有卧置迴转筒体，配置有支承迴转驱动机构，筒体内分为导入段安装有导料板、脱水段安装有扬料板、煅烧段、以及导出段安装有导料板，筒体前端为进口，后端为出口，其特征是在筒体的煅烧段沿筒壁周边吊装有煅烧悬链，而且针对物料特性的变化及对产品质量指标的不同要求可分为单筒式及双筒式，本发明工艺结构简单，操作方便，效率高，能耗低，且生产产品质量好而稳定，主要用于天然石膏和工业副产石膏的脱水煅烧。
文档编号C04B11/028GK102381848SQ20111020880
公开日2012年3月21日 申请日期2011年7月25日 优先权日2011年7月25日
发明者李应锐 申请人:黄石市建材节能设备总厂