脱硫石膏煅烧工艺

　　湖南铭亿为您介绍脱硫石膏煅烧工艺：
　　1、脱硫石膏煅烧机理
　　脱硫石膏不能直接进行应用，通常需要制备成半水石膏(CaSO4·0.5H2O，工业上称为熟石膏)。二水石膏加热到一定温度容易失去部分结晶水，成熟石膏。煅烧工艺一直是影响脱硫石膏制品质量和应用的主要因素。在脱硫石膏煅烧过程中，当温度升高、脱水速度加快时，由于石膏导热性能不良，容易造成石膏的内外温度分布不均匀，形成多相混合物。因此，需要选择合适的煅烧工艺措施，才能保证煅烧后产品的质量。有研究表明：煅烧温度在180℃时，石膏水化晶体发育完整，生长致密，在凝结时间、标准稠度及强度等方面均表现出优异的性能。

　　2、脱硫石膏煅烧方式和设备
　　根据不同锻烧方式可分别获得α型半水石膏和β型半水石膏。α型半水石膏是用饱和蒸汽在压力状态下蒸煮后烘干获得，也叫高强度石膏，主要用于陶瓷、医药行业的模具制造;β型半水石膏是在气相条件下加热脱水获得，也叫建筑石膏，主要用于制造石膏板、石膏砌块、或加入添加剂后加工成粉刷石膏。石膏煅烧技术装备主要有回转窑、立式炒锅、沸腾炉、彼得磨等。各种装备的技术性能和煅烧产品的综合指标分析，各有其优缺点。脱硫石膏综合利用技术应用是否成功，其关键在于干燥煅烧工艺技术和设备的先进性。目前我国主要采用回转窑和炒锅生产建筑石膏，近年来成功地将间歇式炒锅改造成连续式炒锅，并进行沸腾炉煅烧石膏。当今石膏煅烧工艺的发展趋势为：从间歇出料到连续出料；从间接加热到直接加热;从慢速脱水到快速脱水。现在石膏生产常用的煅烧方式和设备有如下几种：
　　(1)连续炒锅煅烧技术
　　国内煅烧化学石膏较理想的设备是炒锅，但能耗比气流煅烧设备要高。脱硫石膏可采用干燥管进行干燥，这种干燥器比较适合小颗粒的粉状脱硫石膏，处理能力大，能耗低。脱硫石膏含水量10%以上，经干燥后要求水分小于2%。干燥后的脱硫石膏可直接进入连续式炒锅进行炒制。和天然石膏相比，可以省去颚式破碎、粉磨收尘等工序和设备，故工艺简单，煅烧费用也低。综合来看，较天然建筑石膏有竞争优势。炒锅具有物料温度容易控制、产品均匀、结构简单等优点。但必须保证石膏粉料在达到一次沸腾时保持流态化，否则炒锅内部会出现脱水速度不均一的情况。国内大都使用传统式的炒锅，热效率较低，设备维护费用高，而且工作环境较差。
　　(2)回转窑煅烧技术
　　回转窑煅烧技术有直接煅烧回转炉和间接煅烧回转炉两种方式。利用直接加热式回转窑可以直接煅烧石膏，在煅烧前，脱硫石膏不必进行预干燥处理，但窑体应有一定长度的干燥带，并注意排潮和收尘。因为在窑体内有较大分压的水蒸汽，因此煅烧的石膏质量好且稳定。另外，煅烧石膏应用较多的是带有一体化冷却器的内管加热式回转窑。这种回转窑采用间接加热且物料停留时间较长。在回转窑内，通过烟气管道将烟气的热量传递给物料，在其后的冷却管中，物料得以陈化。回转窑具有连续进料、连续出料的特点，且能适应原料粒度的变化，运转稳定，可靠性高。但回转窑占地面积较大、流程长、初期投资较大、物料的温度不容易控制，煅烧的产品质量不容易控制，能耗较高。
　　(3)沸腾炉煅烧技术
　　石膏沸腾煅烧炉的床层状态属于鼓泡床，因此将这种炉子形象地称作“沸腾炉”。正常工作时，从沸腾炉底部鼓入空气，通过气体分布板进入流化床。鼓入空气使床层实现流态化，在流化床中的加热管向物料传递大量的热量，使二水石膏粉达到脱水分解的温度，二水石膏就在流化床中脱去结晶水并变为蒸气，这些蒸气与炉底鼓入的空气混合在一起，通过床层向上运动。由于在流化床中粉料激烈的翻滚、混合，所以在整个流化床中各处的物料温度和成分几乎是一致的。连续投入的生石膏粉，一进入床层，几乎瞬间就与床层中大量热粉料混合均匀，在热粉料中迅速脱水分解。生石膏粉先进入大的部分，在此脱掉大部分结晶水，然后通过下部的通道进入小的部分，在这里完成最终的脱水过程，再由床层上部自动溢流出炉。
　　沸腾炉煅烧工艺的最大优点是：有效换热面积大及操作控制准确，从而保留了炒锅煅烧的优点，同时可方便地回收蒸汽或热介质油所携带的热量，再循环利用。由于无机械搅拌装置和采用内管换热，使设备维修工作简单化，因而可延长设备本体的使用寿命。
　　(4)彼得磨煅烧技术
　　脱硫石膏经装料车送入给料仓，然后通过皮带机送入脱硫石膏湿料仓，再配合电子秤能精确地向锤式磨给料。锤式磨中脱硫石膏在锤头的搅动下，分散后与热烟气直接充分地进行热交换，并在3～5s内料温迅速升高，使其快速脱去脱硫石膏自由水的同时，脱去石膏中的一个半结晶水，实现脱硫石膏的干燥与煅烧在同一台设备中瞬间完成，生产出无水石膏Ⅲ含量较多的熟石膏。此石膏稳定性较差，一般采取研磨与冷却的手段，将建筑石膏的性能稳定下来，为大型纸面石膏板生产又提供了一个新的原料生产工艺。此工艺过程输送环节少，工艺流程简单，虽然石膏的白度降低，但很好地适应纸面石膏板的生产。彼得磨具有将粉磨煅烧一体化，烟气与物料直接接触，换热强度较高，设备比较简洁紧凑，占地面积较小等优点。但要求石膏的成分相对稳定，系统的温度控制及操作要求严格，特别对原料的杂质含量和原料的品位波动要求较严。
　　(5)蒸汽管回转窑煅烧技术
　　脱硫石膏经装料车送入计量给料仓，定量的给回转窑供料，与回转窑的蒸汽通过齿片管进行间接热交换，随着料温的升高，脱去脱硫石膏中的自由水，再升温后脱去石膏中的一个半结晶水，实现脱硫石膏的干燥与煅烧在同一台设备中完成，生产出性能稳定的半水石膏。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，为大型纸面石膏板生产提供了一个新型的、先进的原料生产工艺。高温气流煅烧具有热利用合理、设备紧凑、占地面积较小、初投资较小等特点。但同时具有物料停留时间较短、系统的热惰性较差、煅烧产品的性能波动较大和排气热损失较大等缺点，煅烧过程中物料易牯壁、堵塞，影响系统的连续可靠运行。
　　(6)流态代煅烧技术
　　流态化煅烧炉，它包括炉体、位于炉体下部的高温烟气入口、炉体上部的废气出口以及位于炉体内部的流化床;还包括振动装置以及安装在振动装置上的复合振动搅拌装置，振动装置以及复合振动搅拌装置安装在流化床的顶部或底部。本实用新型的流态化煅烧炉既改善了流化床层的流化质量，又解决了物料在流化床内壁粘附问题。流态化煅烧炉中气流与物料直接接触，具有换热效率较高、设备比较紧凑、占地面积较小、前期投资较小等诸多优点。缺点是设备本身对进料的状态、粒级分布和水分要求比较严格，控制不当则容易造成腾涌、沟流、结块等流态化恶化现象，严重时会板结、死床，影响生产的连续稳定运行。在流化床式焙烧炉的基础上开发出的新型煅烧装置-LD流化床石膏煅烧系统，初步解决了流态化技术在煅烧石膏过程中的适应性问题，可以大批量处理脱硫石膏、磷石膏、天然石膏，为当今国内最为先进的石膏煅烧技术之一，投资省，运行成本低，在节能及环保方面都达到了令人满意的效果。