建筑石膏煅烧新工艺及其工艺设备的制作方法

本发明涉及石膏煅烧技术，涉及一种生物质燃料制备建筑石膏新工艺。

背景技术：

目前，煅烧建筑石膏的主要热源为煤、气、木材等能源，但是煤的经济效益较高，但污染较为严重；天然气污染少，但是使用成本较高；木材价格较为便宜，但是热值较低，需要大量的木材才能满足生产要求。作为仅次于煤的经济效益是生物质燃料。生物质成型燃料含硫量低、灰分低，燃烧后主要的污染物是烟尘。配置高效的除尘设备的生物质锅炉在正常运行时，可以达到《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2014的排放标准，是一种可再生能源，国家各部门都在积极推进生物质成型燃料的开发和利用。

技术实现要素：

针对现有煅烧建筑石膏热源所存在的诸多不足之处，本发明提供一种新的热源系统制备建筑石膏的方法及其装置，生产过程运行稳定，自动化程度高，产品质量高且稳定、易控制，且运行成本较低，实现废弃物再利用，符合国家各部门的相关规定，可实现大规模生产。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种建筑石膏煅烧新工艺，

1.将粉磨或烘干后的石膏粉进行煅烧，煅烧温度在150-160℃，煅烧时间20-40min；

2.将煅烧后的石膏进行降温，冷却到50-60℃；

3.将冷却后的成品石膏粉输送成品仓或包装仓。

根据所述的建筑石膏煅烧新工艺，步骤1中的煅烧过程采用热风作为加热介质，热风炉出风口温度精度控制在±5℃，煅烧炉采用箱式脉冲除尘器加旋风除尘器二级除尘的方式进行除尘。

根据所述的建筑石膏煅烧新工艺，所述的热风由燃生物质直燃式热风炉产生，热风炉采用陶瓷多管除尘器加水膜消烟除尘器二级除尘方式除尘。

一种所述建筑石膏煅烧新工艺所用的工艺设备，石膏煅烧专用炉的热风进口与生物质热风炉连接，石膏煅烧专用炉的热风出口先后与陶瓷多管除尘器、水膜消烟除尘器；石膏煅烧专用炉上端先后与旋风除尘器、箱式脉冲除尘器连接。

根据所述的工艺设备，NE板链斗式提升机先后通过中转仓、螺旋计量装置最后与所述的石膏煅烧专用炉进料连接；旋风除尘器、箱式脉冲除尘器的粉尘出口经FU链式输送机与NE板链斗式提升机入料口连接。

根据所述的工艺设备，所述的中转仓带有仓顶除尘器。

根据所述的工艺设备，石膏煅烧专用炉出料的一端与降温热交换器连接。

本发明的优点如下。

1.使用石膏煅烧专用炉来原料进行煅烧，石膏煅烧专用炉采用的慢速低温的方式煅烧，用热风作为加热介质，物料在内部停留时间长，有利于半水晶体的形成和整体相组成分布，煅烧相对均匀，产品性能相对稳定，具有较好的强度。较快速煅烧法可有效提高产品性能的稳定性，降低能源能耗，降低处理成本。煅烧后物料绝大多数为半水石膏，同时含有少量的无水硫酸钙和微量的二水硫酸钙，相组成分布，大大提高了产品的品质和稳定性。

2.使用降温热交换器进行冷却，采用空气冷却，节能环保。用冷却装置是因为刚煅烧好的粉料温度达150℃以上，后续设备因处于高温状态易缩短设备的使用寿命；入仓后降温慢，若直接包装，容易将编制袋烫化；高温下料粉与舱壁接触，因外界温度低，容易在舱壁上，产生水珠，腐蚀料仓。采用降温交换器后，缩短物料与外界的温度差，舱壁上不易产生水珠，降温后料温接近正常的温度，后续设备和编制袋均可满足要求。

3.采用燃生物质直燃式热风炉，热风炉采用助燃风机、配风风机和引风机即可，较导热油锅炉节约能耗一半以上；采用生物质作为燃料，可有效降低生产成本；直燃式热风炉温控性高，正常控温精度为±5℃，控温精度可提到±3℃，完全满足石膏煅烧对热源的要求；燃生物质只会产生二氧化碳和粉煤灰，不会产生二氧化硫等有害气体。

4.采用箱式脉冲除尘器与旋风除尘器配套使用对石膏煅烧专用炉进行除尘，因石膏煅烧专用炉煅烧时料温可达150℃以上，且物料煅烧过程中会脱掉大部分水，因此粉尘量会特别大，传统的除尘器完全满足不了该要求，而采用箱式脉冲除尘器加旋风除尘器二级除尘的方式即可满足要求，旋风除尘器具有处理量大，无任何传动部件不易损坏，且耐高温，能起到冷却作用，而箱式脉冲除尘器采用防结露防油，耐170℃，排放标准可达30mg/m³特殊定制的除尘布袋，完全满足国家环保排放标准，整套除尘较静电除尘器可节约30-40%的能耗，且维修量小，处理效果好。

5.采用陶瓷多管除尘器和水膜消烟除尘器二级除尘，因热风炉是燃生物质，所以尾气中主要存在二氧化碳和烟灰，采用陶瓷多管除尘器处理大部分烟灰，最终通过水膜除尘器彻底将烟尘除掉，最终将二氧化碳排放到空气中，不会污染空气。

附图说明

图1是本发明的各设备连接关系图。

附图中：

1.箱式脉冲除尘器风机；2.箱式脉冲除尘器；3.旋风除尘器；4.FU链式输送机；5.NE板链斗式提升机； 6.中转仓；7.仓顶除尘器；8.螺旋计量装置；9.风量调节阀；10.石膏煅烧专用炉；11.降温热交换器；12.沉淀池；13.水膜消烟除尘器；14.液下泵；15.陶瓷多管除尘器；16.生物质热风炉；17.罗茨风机；18.风量调节阀；19.FU链式输送机；20.变频刚性叶轮给料机；21.降温热交换器风机。

具体实施方式

实施例

本发明采用的具体工艺步骤如下。

将粉磨或烘干后石膏粉进行煅烧，煅烧温度在150-160℃，煅烧时间20-40min；将煅烧后的石膏进行降温，冷却到50-60℃；将冷却后的成品石膏粉输送成品仓或包装仓。

采用本发明中的各种设备进行生产制造的过程：采用石膏煅烧专用炉10来原料进行煅烧，石膏煅烧专用炉采用的慢速低温的方式煅烧，用热风作为加热介质，热风炉出风口温度精度控制在±5℃；物料在内部停留时间长，有利于半水晶体的形成和整体相组成分布，煅烧相对均匀，产品性能相对稳定，具有较好的强度。较快速煅烧法可有效提高产品性能的稳定性，降低能源能耗，降低处理成本。

该设备与前方烘干设备配套使用，烘干后的产品各项指标完全符合建筑石膏要求，最佳煅烧参数为：煅烧温度：150-160℃，煅烧时间20-40min。煅烧后，排出的物料结晶水含量小于5%,因此煅烧后物料绝大多数为半水石膏，同时含有少量的无水硫酸钙和微量的二水硫酸钙，相组成分布，大大提高了产品的品质和稳定性。而石膏煅烧专用炉10采用箱式脉冲除尘器2加旋风除尘器3二级除尘的方式进行除尘，旋风除尘器3具有处理量大，无任何传动部件不易损坏，且耐高温，能起到冷却作用，而箱式脉冲除尘器2采用防结露防油，耐170℃，排放标准可达30mg/m³特殊定制的除尘布袋，完全满足国家环保排放标准，整套除尘较静电除尘器可节约30-40%的能耗，且维修量小，处理效果好。

煅烧炉出料端使用降温热交换器11进行冷却，采用空气冷却，节能环保。用冷却装置是因为刚煅烧好的粉料温度达150℃以上，后续设备因处于高温状态易缩短设备的使用寿命；入仓后降温慢，若直接包装，容易将编制袋烫化，高温下料粉与舱壁接触，因外界温度低，容易在舱壁上产生水珠，腐蚀料仓，采用降温交换器后，缩短物料与外界的温度差，舱壁上不易产生水珠，降温后料温接近正常的温度，后续设备和编制袋均可满足要求。

采用燃生物质直燃式热风炉，可采用生物质如秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠等。生物质热风炉16采用助燃风机、配风风机和引风机即可。经过试验，相同产量下，较导热油锅炉节约能耗一半以上。采用生物质作为燃料，可有效较低生产成本；温控性高，正常控温精度为±5℃，控温精度可提到±3℃，完全满足石膏煅烧对热源的要求。燃生物质只会产生二氧化碳和粉煤灰，不会产生二氧化硫等有害气体。生物质热风炉16采用陶瓷多管除尘器15和水膜消烟除尘器13二级除尘，采用陶瓷多管除尘器16处理大部分烟灰，最终通过水膜消烟除尘器13彻底将烟尘除掉，最终将二氧化碳排放到空气中。

经过本工艺设备处理后，石膏成品其初凝时间6-10min，终凝时间20-30min，2h抗折强度2.4-3.2MPa，完全符合《建筑石膏》GB9776-2008标准。该工艺可实现随生产随包装，随生产随使用的功能，节约大量冷却时间，节约大量的时间和空间。

旋风除尘器3和箱式脉冲除尘器2回料采用FU链式输送机4，其输送粉状、小粒状物料的产品，使用寿命长,运转可靠性高,节能高效,密封、安全且维修方便。各设备的提升转运使用提升机，为设备的一体化生产提高了效率，解决了占地空间。中转仓6后的螺旋计量装置8，将煅烧的石膏质量进行有效控制，提高煅烧效率和煅烧效果。全系统在设备易扬尘的位置设除尘系统，降低生产作业环境中的粉尘，避免粉尘扩散对设备造成不良影响。

以上主要设备和配套设备控制均接入DCS控制中，可根据煅烧、冷却温度的变化来自行控制输送设备的给料量；每小时产量、每部分温度、设备运行情况、设备开启等均可在电脑上显示，也可实现生物质热风炉16与石膏煅烧专用炉互锁，根据热风温度自动控制螺旋计量装置给料，完全实现自动化，不但节约大量的人力物力，生产出的产品质量稳定。

整条生产线中物料全部在密闭的设备中输送，在关键部位装有除尘设备，全线负压运行，无任何扬尘点，具有绿色、环保、节能的优点。