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    翅片式石膏煅烧机的应用.pdf

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    翅片式石膏煅烧机的应用.pdf

    刘 宇等翅片式石膏煅烧机的应用 27 翅片式石膏煅烧机的应用 刘宇 任明秋杜维刚 大连大化工程设计有限公司 大连1 16031 摘要 脱硫石膏先干燥后煅烧生产B一半水石膏,主要有干燥与煅烧分开生产工艺,干燥、煅烧一体化生 产工艺。本文介绍一种新型的干燥、煅烧一次完成的工艺装备一翅片式石膏煅烧机。 关键词 翅片式石膏煅烧机脱硫石膏半水石膏 我国约有410 KW燃煤发电机组配置石灰 石一石膏法脱硫设施,每年将产生4000万吨脱硫 石膏。如果不对脱硫石膏进行处理,不仅浪费资 源、占用大量土地,而且会产生二次污染。如果 将脱硫石膏进行干燥与煅烧,可生产B一半水石 膏,有效解决上述问题。B一半水石膏用作建筑材 料、粉饰石膏构件,生产纸面石膏板、石膏砌块、 石膏条板、自流平石膏浆料、水泥缓凝剂及其它 多种石膏制品。本文将翅片式石膏煅烧机用于脱 硫石膏的干燥与煅烧,为脱硫石膏的合理利用提 供基础。 1脱硫石膏的煅烧机理 脱硫石膏的主要成分为二水石膏CaSO 2H 0,表面水含量为10%~15%,干燥加热到 一定温度并保持一定的时间,失去部分结晶水, 变成B一半水石膏。 石膏煅烧过程中的化学反应方程式为 CaSO42H20580KJ/kg_ CaSO41/2H2O3/2 H20 T 石膏煅烧脱水一般要经过预热阶段约 95℃,恒速脱水阶段107℃一130℃和快速脱 水阶段130℃~163C。脱硫石膏煅烧过程中, 当温度过高、煅烧的时间过长或过短,煅烧后的 产物易形成各相混合物,影响产品石膏的质量, 所以要选择合适的煅烧工艺,保证煅烧后的产品 质量。 2主要生产工艺技术 2.1干燥、煅烧二步生产工艺 在脱硫石膏利用早期,国内一般采用干燥与 煅烧分开的生产工艺,如采用回转窑干燥,然后 再采用沸腾炉进行煅烧;或采用气流干燥,然后 采用炒锅等煅烧设备生产建筑石膏。由于其能耗 较大,扬尘点较多,又因脱硫石膏较细,生产环 境相对较差。 2.2蒸汽回转煅烧机生产工艺 目前国外比较先进的德国制造的蒸汽回转石 膏煅烧机,煅烧机内的蒸汽加热管采用光管,升 降搅拌,无汽室,无预混器。这种煅烧机的优点 是无污染,操作温度可调,但也存在问题加热 光管的换热面积小;蒸汽直接进入蒸汽加热管, 易产生蒸汽分配不均;又因无汽室,易产生冷凝 水排泄不畅;天然石膏与脱硫石膏在炉内混合搅 拌,占据了机体内的有效加热空问。该煅烧机适 用于石膏的煅烧;或表面水含量较少的量大的天 然石膏与表面水含量较多的量少的脱硫石膏,经 混合后再进行干燥与煅烧。 2.3锤式磨式的干燥、煅烧一体化生产工艺 脱硫石膏经电子秤称重,送人锤式磨给料。 锤式磨中脱硫石膏在锤头的搅动下,分散后与烟 气直接充分的进行热交换,并在35s内料温迅速 升高,使其快速脱去脱硫石膏表面水的同时,脱 去石膏中的一个半结晶水,实现脱硫石膏的干燥 刘宇高级工程师。1990年毕业于大连理工大学机械工程专业。从事化工机械产品的设计开发工作。联系电话13252993758, Emaillu6793556163.tom。 CHEMICAL ENGINEERING DESIGN 化工设计2013,233 与煅烧在同一台设备中瞬间完成,生产出B一半水 石膏较多的熟石膏。生产的熟石膏稳定性较差, 需采用冷取研磨与冷却的手段,将熟石膏的性能 稳定下来。此工艺过程输送环节较少,工艺流程 较简单,但石膏的白度降低,仅适应纸面石膏板 的生产。 干燥与煅烧在同一台设备中完成,生产出性能稳 定的B一半水石膏产品。此工艺过程减少了输送环 节,缩短了工艺流程,降低了蒸汽耗量,节省了 电能,为B一半水石膏的生产提供了一个新型的、 先进的生产工艺。 3翅片式石膏煅烧机介绍 24翅片式石膏煅烧机的干燥、煅烧一体化生产 3.1 翅片式石膏煅烧机组成结构 工艺 脱硫石膏经装料车送人计量给料仓,定量地 给翅片式石膏煅烧机供料,与煅烧机的蒸汽通过 翅片换热管进行间接热交换,随着料温的升高, 脱去脱硫石膏中的表面水,在升温并保持一定时 间后脱去石膏中的一个半结晶水,实现脱硫石膏的 翅片式石膏煅烧机主要组成部分进料混合 机部分、进料密封部分、机体部分、传动部分、 托轮部分、挡轮部分、汽室部分、出料密封部分、 进汽轴部分、不凝气排放部分、煅烧机保温、出 料密封旋转阀部分、集中润滑部分,翅片式石膏 煅烧机结构见图2。 图2翅片式石膏煅烧机组成结构 3.2翅片式石膏煅烧机各部分的作用 3.2.1进料混合机部分 原料石膏在这里充分混合,热干空气导人。 特点进料混合机分前后两部分,前部分主要用 于搅拌混合,其次是向前推料;后部分主要用于 给机体喂料,其次是搅拌混合。 3.2.2进料密封部分 用于进料混合机与机体连接部分的密封。特 点机械迷宫式端面密封。 3.2.3机体部分 原料石膏在机体内被干燥后煅烧成B一半水石 膏并流向机体尾部。特点加热管外设不易结疤的 螺旋翅片,按同心圆方式排成若干圈,使换热面 积提高2.5倍。 3.2.4传动部分 为翅片式石膏煅烧机机体部分的旋转运动提 供动力。 3.2.5托轮部分 为大型的翅片式石膏煅烧机的机体部分提供 旋转支承。特点托轮与机体滚圈,在材质配合 选择和结构上合理,使二者的使用寿命大大提高。 3.2.6挡轮部分 为翅片式石膏煅烧机的机体部分提供轴向定 位,满足石膏煅烧机在正常运行和停车时的热胀 冷缩要求。 3.2.7汽室部分 为加热管提供均匀分布的蒸汽,及时排除冷 凝水,保证加热管始终处于散发汽化潜热的功能, 刘 宇等翅片式石膏煅烧机的应用 29 最大限度地提高加热管的换热能力。特点为加 热管提供均匀分布的蒸汽;及时排除冷凝水,用 机械螺旋方法防止冷凝水倒流;用螺旋抄板推动 产品石膏出料。 3。2.8汽轴部分 引人加热蒸汽,排出冷凝水。特点蒸汽与 冷凝水的旋转通道之间采用膨胀石墨密封。 3.2.9出料密封部分 上部排出机体中的热湿空气,下部排出煅烧 好的产品石膏,密封连接汽室和汽轴。特点密 封采用机械弹性端面密封,结构简单,密封效 果好。 3.2.10不凝气排放部分 排除加热管在机体头端的不凝性气体,提高 加热管的换热能力。 3.2.11集中润滑部分 为进料混合机的传动部分、机体的传动部分 提供润滑,为进料端面密封和出料端面密封提供 润滑。 3.2.12保温部分 保温机体,减少热量损失。 3.2.13出料旋转阀 密封性出料。 3.3翅片式石膏煅烧机工作原理 原料石膏、热干空气分23路,同时进入进 料混合机,在此处进行充分混合。 混合后的原料石膏被推进机体,机体内有带 螺旋翅片的加热管,原料石膏首先被加热干燥, 时间为1030rain,然后被煅烧成产品石膏,时间 为1030min,随着带有一定斜度并旋转的机体进 入炉尾。进入机体尾部的产品石膏温度控制在 140C~150t2被汽室中的三头螺旋抄板推人出 料密封装置后排出。同时机体内的热湿空气在出 料密封部分的出料箱上部排出后进入炉气处理 系统。 过热蒸汽由进汽轴引入到汽室后,经均匀分 布后进入加热管,保证进入加热管的蒸汽为饱和 蒸汽;加热管内的冷凝水流人汽室的疏水槽后, 经排水管导人进汽轴后排到煅烧机外的储水槽。 3.4翅片式石膏煅烧机应用实例 2003年10月qb3m30m翅片式石膏煅烧机在 山东省某集团石膏板厂310 m 纸面石膏板项目 中使用,原料为天然石膏与脱硫石膏混合物。该 煅烧机设计能力为43t/h,实际生产能力能达到52 t/h,运转平稳,操作方便能耗低,无污染,产品 质量完全符合要求。 2007年中3m24m翅片式石膏煅烧机在宁波 某建材有限公司使用,原料为脱硫石膏,石膏在 煅烧机内的停留时间为45min,产品石膏出料温度 为140150t2,该煅烧机生产能力为30t/h。运行 情况表明该煅烧机生产的B一半水石膏产品质量 稳定,无水石膏CaSO 及二水石膏的含量很 低,产品强度高,三相组成稳定,利于大型纸面 石膏板的稳定生产及制造超轻板。 4 结语 1用蒸汽作为主要热源间接加热煅烧生石 膏,对环境和产品无污染,操作温度可调。 2加热管外设螺旋翅片,换热面积大,生 产能力高,热效率高。 3换热管内蒸汽分布均匀,物料受热均匀, 温度容易控制,产品质量好。 4加热管内冷凝水排放通畅,保证了加热管 内蒸汽汽化潜热的完全释放,从而为石膏的转化 提供更多的热能。 5密封性能好,无泄漏。 6原料经预}昆处理,不占炉内有效空间。 7单位体积生产能力大,约是国外同类设备 生产能力的1.5倍。 8产品石膏质量非常稳定,无水石膏 CaSO 及二水石膏的含量很低,产品强度高。 参考文献 1易梅生.国产石膏煅烧窑性能浅析和展望[J].新型建筑 材料,1994,11. 收稿日期2O】302一O1

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