一、概述
電廠、熱電廠以及大型鍋爐采用濕法脫硫產(chǎn)生大量的副產(chǎn)硫石膏,脫硫后的硫石膏經(jīng)吸濾機(jī)過濾,表面水含量在10~15%,粒度分布10~100μm左右,硫酸鈣含量普遍大于90%~95%。
脫硫石膏經(jīng)干燥煅燒處理后,可生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)建筑石膏粉。遼寧東大粉體工程技術(shù)有限公司設(shè)計(jì)制造的"斯德煅燒爐"用于煅燒硫石膏生產(chǎn)建筑石膏粉,依據(jù)硫石膏的特性制定出合理的煅燒工藝制度,生產(chǎn)出的半水石膏符合(GB9776-88)標(biāo)準(zhǔn)并達(dá)到優(yōu)等品的性能。該煅燒爐在硫石膏煅燒上的成功應(yīng)用,給由硫石膏生產(chǎn)建筑石膏提供了先進(jìn)可靠的工藝數(shù)據(jù)與設(shè)備。
二、硫石膏煅燒的工藝過程與基本原理
按上述的煅燒系統(tǒng)工藝,系統(tǒng)設(shè)備主要由熱源、斯德煅燒爐、氣固分離器、陳化倉、儲(chǔ)倉組成。
斯德煅燒爐是上述系統(tǒng)中的主要設(shè)備,斯德煅燒爐是一種快速煅燒設(shè)備,其主要結(jié)構(gòu)由機(jī)械打散機(jī)構(gòu)、氣體分布室、干燥煅燒室、離心均化器組成。由燃燒室加熱的熱空氣進(jìn)入斯德煅燒爐氣體分布室,送料機(jī)將欲煅燒物料送入斯德爐內(nèi),經(jīng)設(shè)置在爐內(nèi)底部的機(jī)械分散、經(jīng)氣體分布室進(jìn)入爐內(nèi)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)空氣運(yùn)動(dòng),使物料快速分散,形成較大比表面,熱載體同物料快速傳熱,將干燥煅燒過程瞬間完成。
本系統(tǒng)在熱源上采用燃?xì)?、燃油、煤為燃料的煙?a href='http://www.oadhkhi.cn/' target='_blank' title='熱風(fēng)爐' >熱風(fēng)爐,用燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)降塵處理直接作為干燥、煅燒的熱源。
采用斯德煅燒爐煅燒硫石膏工藝過程如下:硫石膏經(jīng)提升運(yùn)輸機(jī)送入斯德煅燒爐的給料機(jī),并進(jìn)入煅燒爐內(nèi),經(jīng)煅燒爐內(nèi)的機(jī)械分散以及由熱源部分產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)入煅燒爐內(nèi)同分散的硫石膏進(jìn)行快速傳熱,硫石膏在干燥區(qū)間表面水快速氣化,物料溫度急速升溫進(jìn)入煅燒區(qū)間,經(jīng)過5~10秒鐘時(shí)間干燥煅燒過程完成,轉(zhuǎn)變?yōu)榘胨氖喾?,由斯德煅燒爐出口進(jìn)入氣固分離器氣固分離,收集下的半水石膏由輸送機(jī)送入陳化倉,尾氣經(jīng)袋式除塵進(jìn)一步凈化排入大氣。
三、斯德煅燒爐主要特點(diǎn)和工藝數(shù)據(jù)
采用斯德煅燒爐煅燒硫石膏,需要將煅燒爐的操作工藝同硫石膏煅燒工藝性相結(jié)合,確定基本操作規(guī)程。在調(diào)試過程中,通過調(diào)整斯德煅燒爐進(jìn)出口溫度,調(diào)整系統(tǒng)中物料進(jìn)給速度以及干燥與煅燒界面因素,找出影響初、終凝、抗壓、抗折的相關(guān)條件,確定基本操作規(guī)程。以下數(shù)據(jù)是在調(diào)試中反映的相關(guān)結(jié)果。
取樣 | 主機(jī)進(jìn)口℃ | 主機(jī)出口℃ | 加水量% | 初凝時(shí)間/分 | 終凝時(shí)間/分 | 抗折強(qiáng)度 |
A | A1 | A2 | 60 | 6 | 13 | 6.78 |
B | B1 | B2 | 64 | 5 | 14 | 5.75 |
C | C1 | C2 | 64 | 5 | 14 | 5.6 |
D | D1 | D2 | 62 | 6 | 15 | 4.7 |
E | E1 | E2 | 70 | 6 | 15 | 3.55 |
在完成調(diào)試、確定基本操作規(guī)程后,設(shè)備進(jìn)入正常生產(chǎn),通過對(duì)比總結(jié),采用斯德煅燒爐煅燒硫石膏主要表現(xiàn)如下特點(diǎn):
1.干燥與煅燒一步完成
斯德爐的特點(diǎn)是干燥與煅燒一次完成,硫石膏表面水一般在10~15%左右,物料呈粘性和結(jié)團(tuán)狀態(tài),如采用流態(tài)化煅燒由于受進(jìn)料粒度和含濕量限制,煅燒前須經(jīng)過干燥和粉碎工藝過程,形成生產(chǎn)工藝線長(zhǎng),設(shè)備占地面積大。斯德爐占地僅是上述工藝的1/2。該工藝無需破碎環(huán)節(jié),工藝路線簡(jiǎn)捷,生產(chǎn)能力大,年產(chǎn)5~10萬噸,設(shè)備及操作空間占地200余平米。
2.煅燒后物料顆粒可形成良好級(jí)配
經(jīng)斯德煅燒爐煅燒后的硫石膏粒徑變小,表面積增大,活性提高,產(chǎn)品性能增強(qiáng),這是斯德爐煅燒突出特點(diǎn),煅燒后可省略粉磨工序,煅燒后產(chǎn)品粒度明顯變細(xì),比表面積可提高5~10倍。
3.連續(xù)化生產(chǎn),產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
從設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行中監(jiān)測(cè)的有關(guān)數(shù)據(jù)可以看出,調(diào)整運(yùn)行中相關(guān)的溫度參數(shù),可得到相對(duì)應(yīng)的初、終凝時(shí)間,初凝時(shí)間可在5~7分鐘內(nèi)任意調(diào)整,終凝時(shí)間可在20分鐘內(nèi)調(diào)整。抗折強(qiáng)度均大于3.2MPa/cm2,產(chǎn)品煅燒后經(jīng)置放1、3、7天檢測(cè),性能穩(wěn)定。產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的主要因素是煅燒溫度穩(wěn)定,斯德爐采用的熱源和控制方式可使溫度變動(dòng)在±5℃范圍以內(nèi)。物料含濕的不穩(wěn)定,對(duì)產(chǎn)品性能影響較小。
形成產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的另一原因是物料受熱均勻,煅燒中無死角,無生燒和過燒,連續(xù)化生產(chǎn),可實(shí)現(xiàn)快速陳化目的。
利用干燥時(shí)形成的濕空氣分壓平衡結(jié)晶水逸出速度,形成合理的空氣濕度,使產(chǎn)品不過火,相成分轉(zhuǎn)變穩(wěn)定。
4.生產(chǎn)效率高,能耗低。
斯德煅燒爐突出特點(diǎn)是快速煅燒,生產(chǎn)效率高,能耗低。在快速煅燒時(shí)物料的分解溫度比低溫慢速煅燒溫度低20~30℃,使能耗可節(jié)省15%左右。
根據(jù)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)和設(shè)備運(yùn)行檢測(cè),生產(chǎn)每噸建筑石膏粉其能耗見下表。
名稱 | 表面水W0% | 電耗kwh/噸產(chǎn)品 | 能耗 1×104kcal/噸產(chǎn)品 |
硫石膏 | 10~12% | 18~20 | 35~37 折合用煤(標(biāo)煤)55~58kg/噸產(chǎn)品 |
5.操作方便,可自動(dòng)控制。
設(shè)定斯德爐進(jìn)出口溫度,采用自動(dòng)、手動(dòng)方式控制溫度的變動(dòng)范圍,即可連續(xù)、穩(wěn)定地生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。
6.投資少,運(yùn)行費(fèi)低。
由于采用一步法干燥煅燒比傳統(tǒng)煅燒方式工藝更簡(jiǎn)捷,從投資分析看,采用一步法工藝,同采用二步法工藝綜合投資相比較,投資減少30%以上,運(yùn)行成本降低20%,設(shè)備故障率低,對(duì)環(huán)境無污染,有利于文明化生產(chǎn)。
簡(jiǎn)捷,從投資分析看,采用一步法工藝,同采用二步法工藝綜合投資相比較,投資減少30%以上,運(yùn)行成本降低20%,設(shè)備故障率低,對(duì)環(huán)境無污染,有利于文明化生產(chǎn)。
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