工业副产石膏生产建筑石膏粉的方法以及设备与流程

本发明涉及建筑石膏粉生产技术领域，具体的涉及一种工业副产石膏生产建筑石膏粉的方法以及设备。

背景技术：

工业副产石膏95％以上为含有附着水的二水石膏(二水硫酸钙)，因其杂质、白度、密度和晶相与天然石膏有少许差别，一般加工成β型半水石膏作为建筑材料使用。二水石膏转化为半水石膏，理论上就是一个脱水过程，但实际生产中并不简单，要尽可能减少过烧无水硬石膏的生成和二水石膏的残留，使二水石膏几乎全部转化为半水石膏，才能保证石膏的使用性能。即，筑石膏粉最终产品中半水石膏的比例越高，质量越好。

目前行业内工业副产石膏生产建筑石膏粉的方法为：将热烟气通入除湿烘干装置中，先烘干副产石膏粉料；再将烘干后的副产石膏粉料通入炒粉装置内，向炒粉装置的的炒粉换热管内通入热烟气或导热油，对除湿烘干后的粉料进行脱水炒制而生成建筑石膏熟料；最后将建筑石膏熟料自然冷却。然而，在炒制过程中不可避免的会残留部分二水石膏，且经高温炒制生成的建筑石膏熟料在自然冷却过程中容易吸收空气中的水份而生成二水石膏，这也影响了建筑石膏粉的质量。目前行业可以达到二水石膏含量2-3％，无水石膏含量4-6％，但此种质量的建筑石膏粉仍不能完全满足高端建筑石膏制品的需求。

技术实现要素：

本发明所要解决的一个技术问题是提供一种能够提高建筑石膏粉最终产品中半水石膏的含量，使其接近理论极限值，从而大幅提高建筑石膏粉的质量的工业副产石膏生产建筑石膏粉的方法以及设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：工业副产石膏生产建筑石膏粉的方法，包括以下步骤：

将除湿烘干后的工业副产石膏粉用多个通过炒粉装置出料口与炒粉装置进料口将内腔依次相连通的炒粉装置进行多次脱水炒制，从而生产建筑石膏粉熟料，其中，所述炒粉装置进料口均设置在炒粉装置的炒粉换热管上方，所述炒粉装置出料口均设置在炒粉装置的炒粉换热管下方。

进一步地，在炒制过程中，炒粉装置内腔下部均通入有使内腔内粉料流化的压力气体。

进一步地，所述炒粉装置均采用向炒粉换热管内通入导热油的方式进行脱水炒制。

进一步地，所述炒粉装置的炒制温度均设置在155-160℃。

进一步地，还包括将脱水炒制后生产的建筑石膏粉熟料通入改性磨机内进行改性粉磨，并在改性粉磨过程中将冷却液通入设置于该改性磨机外壳的冷却通道内对改性磨机内的粉料进行冷却步骤。

进一步地，所述改性磨机内的粉料冷却后温度低于80℃。

工业副产石膏生产建筑石膏粉的设备，包括除湿烘干装置和炒粉装置，所述炒粉装置内腔设置有炒粉换热管，所述炒粉装置上设有内腔与该炒粉装置内腔相通的除尘装置，所述炒粉装置设有炒粉装置入料口和炒粉装置出料口，所述炒粉装置为多个，多个所述炒粉装置的内腔之间通过炒粉装置出料口与炒粉装置进料口依次相连通，且所述炒粉装置进料口均设置在炒粉装置的炒粉换热管上方，所述炒粉装置出料口均设置在炒粉装置的炒粉换热管下方；

所述除湿烘干装置出料口与第一个所述炒粉装置的炒粉装置入料口相通。

进一步地，还包括改性磨机，所述改性磨机的进料口与最后一个所述炒粉装置的炒粉装置出料口相通，所述改性磨机外壳设有冷却通道。

进一步地，还包括颗粒消除装置，所述颗粒消除装置设置在第一个所述炒粉装置与除湿烘干装置之间。

进一步地，所述炒粉装置内腔下部均设有与内腔相通的压力气体入口。

本发明的有益效果是：本发明的方法以及设备，通过设置多个炒粉装置数量，即将工业副产石膏经多次脱水炒制，可使最终的筑石膏粉熟料中残留的二水石膏的含量接近0，从而提高建筑石膏粉中半水石膏的含量，大幅提高建筑石膏粉的质量，进而可促进对工业副产石膏的大规模利用。

附图说明

图1是发明的工业副产石膏生产建筑石膏粉的设备的结构示意图；

图2是本发明的炒粉装置的结构示意图；

图中所示：除湿烘干装置1，颗粒消除装置2，炒粉装置3，除尘装置4，改性磨机5，压力气体6，冷却液7，导热介质8，炒粉换热管31，炒粉装置进料口32，炒粉装置出料口33，压力气体入口34，冷却通道51。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1、图2所示，本发明的工业副产石膏生产建筑石膏粉的方法，包括以下步骤：将除湿烘干后的工业副产石膏粉用多个通过炒粉装置出料口33与炒粉装置进料口32将内腔依次相连通的炒粉装置3进行多次脱水炒制，从而生产建筑石膏粉熟料，其中，所述炒粉装置进料口32均设置在炒粉装置3的炒粉换热管31上方，所述炒粉装置出料口33均设置在炒粉装置3的炒粉换热管31下方。

其中，炒粉装置3的具体个数可以为大于等于2的任意数目，具体数量是根据经单独一个炒粉装置炒制后生产的建筑石膏粉熟料中的二水石膏含量多少而定，若生产的建筑石膏粉熟料中的二水石膏含量越多，炒粉装置3的设置数量也就越多。

假设单独采用每一个炒粉装置3生产的建筑石膏粉熟料中残留二水石膏的概率(含量)均为2-3％(是由原料在炒粉装置内腔中被搅拌时不可避免的会有小部分粉料未按照预想轨迹运动，很快从炒粉装置出料口流出导致)，采用上述方法后，如；工业副产石膏粉经过两个炒粉装置3脱水炒制生产建筑石膏粉熟料，由于第二个炒粉装置3中残留二水石膏的概率(含量)也为2-3％，从第一个炒粉装置3的炒粉装置出料口33出来的只含有2-3％的二水石膏概率(含量)粉料再经第二个炒粉装置3再次脱水炒制后，即，在第一个炒粉装置3出料中只含有2-3％二水石膏基础上再只有2-3％二水石膏流出，如此，从第二个炒粉装置3的炒粉装置出料口33流出的建筑石膏粉熟料中残留的二水石膏的概率(含量)只有0.04-0.09％，其余则脱水生成半水石膏，因此采用上述方法，通过合理设置炒粉装置数量，可使最终的筑石膏粉熟料中残留的二水石膏的含量接近0，从而提高建筑石膏粉中半水石膏的含量，大幅提高建筑石膏粉的质量。

本发明的方法在炒制过程中，炒粉装置3内腔下部均通入有使内腔内粉料流化的压力气体。即，采用从炒粉装置3内腔底部向炒粉装置3内腔通入压力气体的方式，使炒粉装置3内腔内的石膏粉料处于流化状态，从而对石膏粉料进行搅动，完成石膏粉的炒制和提高换热效率。同时，也可利用该压力气体将脱水炒制后的粉料从炒粉装置出料口33吹出，送入下一个炒粉装置内腔中。

具体的，炒粉装置3均采用向炒粉换热管31内通入导热油的方式进行脱水炒制。由于导热油是液态，比热大，蓄热很大，相比采用热烟气的方式，导热油加热效果好，热利用效率高，且更容易使炒粉装置3内腔的温度维持在需要的范围内。

本发明的方法中，炒粉装置3的炒制温度优选的均设置在155-160℃。相比其他温度，在该温度下可避免无水石膏的生成，从而进一步地提高建筑石膏粉质量。

从炒粉装置3排出的建筑石膏熟料温度较高，一般为150-160℃，在此温度下自然冷却，建筑石膏熟料中的半水石膏容易吸收空气中的水份而生成二水石膏，从而降低建筑石膏粉的质量。本方法中，还将脱水炒制后生产的建筑石膏粉熟料通入改性磨机5内进行改性粉磨，并在改性粉磨过程中将冷却液7通入设置于该改性磨机5外壳的冷却通道51内对改性磨机5内的粉料进行冷却，再将冷却后的粉料送入成品库中储存。具体的，改性磨机5内的粉料冷却后温度低于80℃，当半水石膏的温度低于80℃，将不再吸收空气中的水份生成二水石膏。

本发明的工业副产石膏生产建筑石膏粉的设备，包括除湿烘干装置1和炒粉装置3，炒粉装置3内腔设置有炒粉换热管31，炒粉装置3上设有内腔与该炒粉装置3内腔相通的除尘装置4，炒粉装置3设有炒粉装置入料口32和炒粉装置出料口33。为了能够提高建筑石膏粉最终产品中半水石膏的含量，炒粉装置3为多个，多个炒粉装置3的内腔之间通过炒粉装置出料口33与炒粉装置进料口32依次相连通，且炒粉装置进料口32均设置在炒粉装置3的炒粉换热管31上方，炒粉装置出料口33均设置在炒粉装置3的炒粉换热管31下方。除湿烘干装置1出料口与第一个所述炒粉装置3的炒粉装置入料口32相通。

工作时，将工业副产石膏通入除湿烘干装置1进行除湿烘干，除湿烘干后的粉料经过除湿烘干装置1的出料口后从第一个炒粉装置3的炒粉换热管31上方进入第一个炒粉装置3的内腔，将导热介质8(导热油或热烟气)通入炒粉换热管31内，粉料在第一个炒粉装置3的内腔与炒粉换热管31内的导热介质8进行换热，使粉料进行脱水炒制而生成建筑石膏粉熟料后从第一个炒粉装置3的粉装置出料口33排出。由于粉料在从第一个炒粉装置3的炒粉装置入料口32运动到第一个炒粉装置3的粉装置出料口33过程中，不可避免的有部分粉料未脱水，即从第一个炒粉装置3的粉装置出料口33排出的建筑石膏粉熟料中会存在残留部分二水石膏的概率。假设单独采用每一个炒粉装置3生产的建筑石膏粉熟料中残留二水石膏的概率(含量)均为2-3％，从第一个炒粉装置3的粉装置出料口33排出的建筑石膏粉熟料再从第二个炒粉装置3的炒粉换热管31上方进入第二个炒粉装置3的内腔，熟料在第二个炒粉装置3的内腔与炒粉换热管31内的导热介质8进行换热，使熟料中残留的部分二水石膏再次进行脱水炒制而生成质量更高的建筑石膏粉熟料后从第二个炒粉装置3的粉装置出料口33排出……，即，相当于在第一个炒粉装置3出料中只含有2-3％二水石膏基础上再只有2-3％二水石膏流出，如此，从第二个炒粉装置3的炒粉装置出料口33流出的建筑石膏粉熟料中残留的二水石膏的概率(含量)只有0.04-0.09％，采用上述设备，通过合理设置炒粉装置数量，即将工业副产石膏经过多次脱水炒制，可使最终的筑石膏粉熟料中残留的二水石膏的含量接近0，从而提高建筑石膏粉中半水石膏的含量，大幅提高建筑石膏粉的质量。

从炒粉装置3排出的建筑石膏熟料温度较高，一般为150-160℃，在此温度下自然冷却，建筑石膏熟料中的半水石膏容易吸收空气中的水份而生成二水石膏，从而降低建筑石膏粉的质量。为了防止生产的建筑石膏熟料在自燃冷却过程中吸收空气中的水份，本设备还包括改性磨机5，改性磨机5的进料口与最后一个炒粉装置3的炒粉装置出料口33相通，改性磨机5外壳设有冷却通道51。如此，从最后一个炒粉装置3流出的筑石膏粉熟料经改性磨机5改性粉磨，并在改性粉磨过程中可向冷却通道51通入冷却水7，从而对改性磨机5内的粉料进行冷却，使其冷却到不能吸收空气中水份的温度，再进行储存。具体的，冷却通道51由改性磨机外壳与包裹在改性磨机5外壳上的护套之间的间隙形成。

工业副产石膏粉料中均含有部分颗粒物料，颗粒物料不仅仅堵塞炒粉装置3，同时对生产建筑石膏粉的质量也有很大的影响。因为颗粒物料体积较大，在脱水时，颗粒内部不容易被加热到需要的温度而脱去1.5个结晶水，从而也影响建筑石膏粉的质量。为了解决上述问题，本设备在第一个炒粉装置3与除湿烘干装置1之间还设有颗粒消除装置4，以防止颗粒从进入第一个炒粉装置3内腔中，从而减小建筑石膏粉中残留的二水石膏。颗粒消除装置4为现有设备，如专利cn209680306u公开的一种高效消除石膏颗粒的装置。

本设备的炒粉装置3内腔下部均设有与内腔相通的压力气体入口34。这样，可向炒粉装置3内腔通入压力气体6，该压力气体6可使炒粉装置3内腔内的石膏粉料处于流化状态，从而对石膏粉料进行搅动，完成石膏粉的炒制和提高换热效率。同时，也可利用该压力气体将脱水炒制后的粉料从炒粉装置出料口33吹出，送入下一个炒粉装置内腔中。