旋转蒸压干燥一体化生产α半水石膏的加工系统的制造方法与工艺

本发明涉及工业原料生产加工系统，尤其是一种旋转蒸压干燥一体化生产α半水石膏的加工系统。

背景技术：
α型半水石膏是一种具有密实的晶体结构,水化后具有较高强度的石膏胶凝材料。α型半水石膏是在饱和水蒸汽气氛中加热或在某些盐类溶液中加热缓慢结晶形成，目前α型半水石膏的制备方法主要有以下几种：蒸压法、水热法、常压盐溶液法、自蒸压法等。1.蒸压法即饱和水蒸汽蒸压法，是将天然石膏（破碎成块、粒状）或工业副产石膏（压制成块、粒状）置于卧式或立式蒸压釜中，通入饱和蒸汽，在一定的温度和压力下，经过一段时间，使二水石膏转变成α型半水石膏，再通过干燥和粉磨，即得α型半水石膏粉。使用卧式蒸压釜时，国内普遍使用的方法是将蒸压好的石膏块从釜中移出，送入专门的干燥窑内干燥；使用立式釜时，干燥阶段则是在釜内通过间接加热干燥。但无论是卧式或立式蒸压釜工艺，只能适用块状或压制成的块粒状物料，由于物料体积较大，蒸压和干燥时间长，并且溶解析晶过程差异性大，不便使用转晶剂和外加剂，因而工艺系统能耗大、效率低、产品质量波动大，特别是在蒸压完成至干燥开始的一段时间，若间隔期长，随着温度的降低，部分α型半水石膏会重新水化形成二水石膏，影响石膏粉的性能。另一方面，工业副产石膏多为粉状物料，为了适应这种工艺，不得不进行成型加工，蒸压干燥完成后又需破碎粉磨。既浪费能源，增加工序，又提高了制造成本。2.水热法即加压水热法，是将粉状二水石膏与加有转晶剂的水溶液混合，搅拌均匀后的料浆置于反应釜内，在一定的温度和压力下，经过一定的时间，二水石膏即转变为α型半水石膏，然后再经压滤或离心脱水、干燥、粉磨，制得α型半水石膏粉。这种方法反应充分，产品质量好，但工艺较复杂，由于料浆浓度低，需水量大，能源消耗高。脱水设备故障率高，管道堵塞清理困难。同时，由于转晶完成后的α型半水石膏是由料浆进行输送的，其干燥脱水工艺决定了半水石膏向二水石膏还原量的高低。3.常压盐溶液法，是将磨细的二水石膏粉置于盐溶液后煮沸一定时间，然后进行过滤、洗涤、干燥，成为α型半水石膏粉。此法产品质量较好，可不用压力容器，但用水量大，洗涤困难，水处理成本较高，工序复杂，目前处于实验阶段。4.自蒸压法（或称半干法），系另一种形式的蒸压法，是将二水石膏置于带间接加热管或隔套的蒸压釜内，先使釜内的二水石膏加热脱去外表（自由）水，形成部分蒸汽，然后逐渐脱出结晶水，在釜内形成饱和蒸汽环境，经过一定时间，二水石膏转换成α型半水石膏。蒸压结束后排汽降压，仍由换热管或隔套间接加热干燥。此法传热效率较低，卸压和干燥排汽时蒸汽浪费大，粉尘不易收集，管道易堵塞，同时泄压时温度波动大，产品质量亦难以保证。

技术实现要素：
本发明的目的就是要解决现有四种α型半水石膏制备方法各自存在的上述缺陷，提供一种旋转蒸压干燥一体化生产α半水石膏的加工系统。本发明的具体方案是：旋转蒸压干燥一体化生产α半水石膏的加工系统，其特征是：包括有一台特制的旋转蒸压干燥釜和一台蒸汽过滤收尘器，以及饱和蒸汽源、过热蒸汽源、压缩空汽源、粉料仓、集水池；所述旋转蒸压干燥釜，具有卧置筒形壳体，配置有旋转托轮组及旋转驱动机构，壳体的一端设有进气主管，另一端设有出料气管，在进气主管上套装有旋转接头A，旋转接头A上装有进气总管和冷凝水排放管；在壳体内通过支架安装有盛料罐，盛料罐与壳体之间形成有蒸气保温夹层，夹层的尾端封闭，夹层的前端与进气主管连通，所述盛料罐的前端设有进气口与进气主管连通，后端设有出料气口与出料气管连通；在壳体上安装有加料管伸入盛料罐内，并在加料管外端口配有密封盖；在旋转接头A上装有虹吸管，虹吸管的一端与冷凝水排放管连通，另一端伸入蒸气保温夹层的底部区域；所述进气总管外端并接有饱和蒸汽管、过热蒸汽管、压缩空气管分别对应连通饱和蒸汽源、过热蒸汽源、压缩空汽源；所述出料气管外端通过旋转接头B安装有气料排放管，在气料排放管外端通过蒸汽排放阀门再连通蒸气过滤收尘器，在气料排放管上位于蒸气排放阀门内侧叉接有粉料排放管，配有阀门并通过输送管道A连通粉料仓。本发明中所述饱和蒸汽源和过热蒸汽源是由一台双质蒸汽锅炉提供，也可由两台单质蒸汽锅炉分别提供，或由一台单质蒸汽锅炉提供饱和蒸汽和一台过热蒸汽发生器提供过热蒸汽源，过热蒸汽发生器是由单质蒸汽锅炉提供汽源或系统回收提供汽源，或前述两者同时提供汽源，所述系统回收提供汽源，是在蒸汽过滤收尘器的净气出口上接装回气管A，并通过增压机为过热蒸汽发生器提供汽源。本发明中在蒸气保温夹层中设有冷凝水螺旋导流片，使冷凝水集中于虹吸管入口处，方便排放。本发明中在盛料罐内壁设有抄板或链条或同时设置抄板和链条。本发明中所述气料排放管上的蒸汽排放阀门之后并接有两台蒸汽过滤收尘器，以交替工作，保证系统的连续性。本发明中所述蒸汽过滤收尘器，具有筒形壳体，壳体顶部设有环形端盖，壳体下部设有集灰斗，集灰斗底部设有粉料出口，粉料出口下方设有螺旋送料泵并通过输送料管B连通粉料仓，特别是：在壳体内悬装有内罩，内罩外壁与环形端盖内孔焊合密封，并与壳体内壁有间距构成预收尘环道，内罩上部设有水平隔板，将内罩腔分隔为上部的脉冲清灰室和下部的袋收尘室，在袋收尘室内吊装有若干收尘滤袋，在水平隔板上正对每个收尘滤袋开有通风孔，内罩的顶部设有顶盖，顶盖上开有净气出口，在内罩外部设有压缩空气进气管一端连通脉冲清灰室，另一端连通压缩空汽源；内罩下部为敞口与预收尘环道连通，在壳体的上部设有含尘蒸汽入口，壳体外罩设有加热保温层，保持加热保温层内的温度与壳体内温度一致；在集灰斗中还安装有加热盘管；所述壳体外壁的加热保温层为蒸气加热夹层或绕装蒸气加热管；集灰斗中的加热盘管为蒸气加热盘管，蒸气加热夹层或蒸气加热管、蒸气加热盘管是与旋转干燥釜的进气系统共用汽源，保持温度一致，并在加热保温层或蒸气加热管的底部设有冷凝水排放口。本发明中所述蒸气加热夹层或蒸气加热管与蒸气加热盘管为串联设置，蒸气进口设在蒸气加热盘管上。本发明中所述含尘蒸气入口是与壳体内壁形成切向进气布置。本发明中在压缩空气进气管上安装有脉冲阀。本发明中压缩空汽源由空气压缩机和储气罐提供，以保证供气稳定。本发明充分综合了蒸压法和加压水热法的优势，即将石膏原料（天然石膏破碎成小于3mm的粉料，工业副产石膏按自然形态的粉料）与外加剂及转晶剂混合装入特殊设计的卧式旋转蒸压干燥釜内，也可根据需要加入一定比例的水，混合均匀后通入一定温度和压力的饱和蒸汽，使蒸汽与物料直接接触，随着蒸汽对物料的加热，蒸汽中的冷凝水和物料析出的液态水与物料共同形成一定浓度的料浆，并逐步在釜内形成饱和蒸汽的压力环境，当蒸压釜、物料、饱和蒸汽达到热平衡时，进入恒温反应阶段，二水石膏逐步稳定的脱水析晶。经过一定时间的晶体生长，析晶完成，停止蒸压，这个工艺实质上是一种高浓度的加压水热法工艺。然后直接通入过热蒸汽进行干燥，由于料浆含水率不高，干燥能较快完成。本发明的优势在于：1.采用了特制的旋转蒸压干燥釜：现有的卧式蒸压釜通常为固定式，即将蒸压釜固定安装于地面上，进、出料和蒸压均通过轨道车装载物料，由于物料在轨道车上处于静止的堆积状态，为了使物料能与水蒸汽接触，必须使颗粒间有一定的空隙，因此这种方法仅适用于块状物料...