產(chǎn)品詳情
二、工藝描述
1、工藝簡(jiǎn)單
計(jì)量上料---皮帶輸送---預(yù)干燥---除塵---煅燒----質(zhì)控倉(cāng)---降溫---改姓---儲(chǔ)存---包裝
2、工藝流程圖
3、工藝描述
生產(chǎn)工藝采用二步法進(jìn)行,前端采用管束烘干機(jī)進(jìn)行烘干,煅燒采用沸騰爐進(jìn)行煅燒。主要生產(chǎn)系統(tǒng)分為濕供料工段、預(yù)干燥工段、煅燒工段、質(zhì)量控制系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、改性處理、入倉(cāng)陳化、除塵、熱源、自動(dòng)控制10個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、
1)濕供料工段
濕供料工段由受料斗、帶式定量給料機(jī)、皮帶輸送機(jī)、除塵器、篩分機(jī)等輸送設(shè)備構(gòu)成。
由3--5噸裝載機(jī)或者抓斗把含有游離水的工業(yè)副產(chǎn)石膏運(yùn)送至受料斗里面,在料斗內(nèi)進(jìn)行臨時(shí)儲(chǔ)存,料斗內(nèi)襯不銹鋼襯板,可防止化學(xué)石膏的粘倉(cāng)問(wèn)題。料斗底部設(shè)有專用計(jì)量皮帶稱,通過(guò)該設(shè)備可精確的計(jì)量每個(gè)時(shí)間段的供料量,并保證濕料均勻的供給下游皮帶輸送機(jī)。皮帶輸送機(jī)采用槽型皮帶輸送機(jī),實(shí)現(xiàn)一定距離和高度的運(yùn)輸,在斜皮帶輸送機(jī)上設(shè)有除鐵器,可有效避免鐵制品進(jìn)入到系統(tǒng)中。另外在斜皮帶下料端設(shè)置旋轉(zhuǎn)篩分機(jī),可有效避免大塊顆粒物及石膏內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)入到系統(tǒng)中。整個(gè)系統(tǒng)經(jīng)計(jì)量皮帶稱和皮帶輸送機(jī)輸送到后續(xù)工段,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)生產(chǎn)量和成品質(zhì)量的控制。
2)預(yù)干燥工段
預(yù)干燥工段采用管束式烘干機(jī)進(jìn)行烘干石膏粉,整個(gè)系統(tǒng)有自清潔鎖風(fēng)下料器、管束烘干機(jī)、預(yù)熱風(fēng)機(jī)、蒸汽換熱器、袋式除塵器、主引風(fēng)機(jī)、提升機(jī)、輸送設(shè)備構(gòu)成。
計(jì)量后的原料石膏經(jīng)皮帶輸送機(jī)輸送到以蒸汽為熱源的烘干機(jī)中進(jìn)行烘干,粉料在烘干設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)的帶動(dòng)下由進(jìn)料端往出料端移動(dòng),并在移動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行熱交換,以此達(dá)到烘干的目的,此種烘干機(jī)采用列管式換熱方式進(jìn)行熱交換,并在傳送物料過(guò)程中將物料揚(yáng)起進(jìn)入到管束中,保證石膏在烘干機(jī)中與蒸汽進(jìn)行的充分熱交換,提高烘干效率,
3)煅燒工段
煅燒系統(tǒng)采用蒸汽型沸騰爐煅燒工藝將粉料進(jìn)行均勻的煅燒;整套系統(tǒng)包含輸送設(shè)備、篩分機(jī)、計(jì)量螺旋、沸騰爐、羅茨風(fēng)機(jī)等組成;
烘干好的粉料首先經(jīng)過(guò)輸送設(shè)備、旋轉(zhuǎn)篩分機(jī)進(jìn)行輸送處理,在計(jì)入沸騰爐之前首先進(jìn)行篩分,避免大顆粒物料進(jìn)入到沸騰爐,進(jìn)而避免沸騰爐煅燒不均勻和沸騰爐底部歩風(fēng)板堵塞。處理完畢的石膏粉料經(jīng)計(jì)量螺旋均勻輸送給沸騰爐;輸送設(shè)備為可計(jì)量輸送機(jī),可精確計(jì)量每個(gè)時(shí)間段的喂料量嗎,保證石膏粉供料穩(wěn)定性。其供料量可根據(jù)煅燒工藝要求和工作過(guò)程中的沸騰爐各點(diǎn)具體溫度進(jìn)行調(diào)整,溫度增高則進(jìn)料量增加,反之減少;沸騰爐為蒸汽沸騰爐,沸騰爐內(nèi)分為主爐和副爐共4個(gè)室,底部設(shè)有高壓羅茨風(fēng)機(jī)往底部注風(fēng),協(xié)助粉料在爐內(nèi)沸騰;粉料在沸騰爐中與管道內(nèi)的蒸汽進(jìn)行間接熱交換,蒸汽把熱量傳遞給粉料,對(duì)粉料進(jìn)行煅燒。粉料首先進(jìn)入沸騰爐的主爐內(nèi)進(jìn)行煅燒,進(jìn)而經(jīng)過(guò)底部通道進(jìn)入副爐進(jìn)一步脫水;最后經(jīng)沸騰爐上部出料口排出至粉磨工段進(jìn)行粉磨;
沸騰爐出料口溫度調(diào)整可通過(guò)蒸汽進(jìn)口的壓力和溫度進(jìn)行調(diào)整,粉料溫度高時(shí),適當(dāng)在電腦屏幕上關(guān)小蒸汽進(jìn)口的壓力或者溫度,反之亦然;另外也可通過(guò)喂料進(jìn)行調(diào)整,粉料溫度高時(shí),適當(dāng)在電腦屏幕上增加給料量,反之亦然。
粉料在沸騰爐內(nèi)煅燒產(chǎn)生的蒸汽和底部羅茨風(fēng)機(jī)鼓入的空氣經(jīng)沸騰爐頂部排出,進(jìn)入到配套的袋式除塵器中,經(jīng)處理后的干凈空氣排放到大氣中;蒸汽沸騰爐為節(jié)能型煅燒設(shè)備,它采用的是一次能源進(jìn)行熱交換,減少熱交換次數(shù),大大降低了能耗指標(biāo);
沸騰爐熱源來(lái)自高溫蒸汽,通過(guò)蒸汽管道進(jìn)入到沸騰爐的換熱管內(nèi),沸騰爐換熱管路采用高進(jìn)低出設(shè)計(jì),高溫蒸汽在沸騰爐內(nèi)和粉料進(jìn)行熱交換,換熱完畢的冷凝水排至余熱換熱器回收利用,此換熱器是給沸騰爐羅茨鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)進(jìn)行加溫的。將羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)加熱到一定溫度進(jìn)入到沸騰爐底部,實(shí)現(xiàn)蒸汽余熱二次利用。
4)質(zhì)量控制系統(tǒng)
質(zhì)量控制系統(tǒng)采用專門臨時(shí)暫存工藝將粉料進(jìn)行精準(zhǔn)分離;整套系統(tǒng)包含提升機(jī)、螺旋輸送機(jī)、氣動(dòng)閥門、暫存?zhèn)}等組成;
因?yàn)樵诜序v爐開(kāi)、停機(jī)時(shí)會(huì)產(chǎn)生不合格的石膏粉料,如果此時(shí)的石膏粉料輸送到下游與成品粉混合的話將會(huì)產(chǎn)生很大的質(zhì)量波動(dòng)。所以此時(shí)產(chǎn)生的石膏粉通過(guò)質(zhì)量控制系統(tǒng)經(jīng)輸送設(shè)備運(yùn)送至?xí)捍鎮(zhèn)}內(nèi)存儲(chǔ),在正常生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生質(zhì)量波動(dòng)時(shí),也將通過(guò)質(zhì)量控制系統(tǒng)進(jìn)入到此料倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行暫存,待石膏粉正常煅燒時(shí)按一定添加量進(jìn)入到煅燒系統(tǒng)重新煅燒。這樣可有效避免石膏粉產(chǎn)生質(zhì)量波動(dòng)影響下游產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)此料倉(cāng)作為煅燒前穩(wěn)料倉(cāng),當(dāng)烘干物料產(chǎn)生重量方面波動(dòng)時(shí),此料倉(cāng)起到緩沖穩(wěn)料的作用,這樣來(lái)保證煅燒前供料穩(wěn)定性。
5)冷卻系統(tǒng)
冷卻系統(tǒng)采用我公司專用石膏冷卻機(jī),可在保證石膏粉煅燒相組成穩(wěn)定狀態(tài)下有效的進(jìn)行冷卻。整套系統(tǒng)包含冷卻器、羅茨風(fēng)機(jī)、冷卻器風(fēng)機(jī)是、輸送設(shè)備等組成。
煅燒好的石膏粉因出料溫度比較高,如果直接進(jìn)入后期處理工段,會(huì)因石膏粉溫度過(guò)高導(dǎo)致石膏粉的相組成產(chǎn)生變化,進(jìn)而影響產(chǎn)品質(zhì)量。所以石膏粉在進(jìn)入到后期工段時(shí),必須通過(guò)冷卻降溫后方能進(jìn)入到后期工段。降溫工段采用我公司專用冷卻器進(jìn)行降溫,可有效的將石膏粉溫度降低到80°C以下,從而保證石膏粉的后期質(zhì)量。
6)改性磨工段
脫硫石膏因其生成機(jī)理的影響,具有比表面積小和級(jí)配不合理的先天缺陷,具體表現(xiàn)為;脫硫石膏的比表面積僅有1500cm2/g,是天然石膏的40~60um之間,級(jí)配遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于粉末后的天然石膏,易導(dǎo)致脫硫熟石膏加水后的流變性能不好,顆粒離析、分層現(xiàn)象嚴(yán)重,制品容重偏大,石膏粉強(qiáng)度低等問(wèn)題。因此,我們?cè)诿摿蚴囔褵笤黾臃勰スば颍靡栽黾颖缺砻娣e、改變顆粒級(jí)配、降低松散榮重,以解決上述出現(xiàn)的問(wèn)題。
7)成品儲(chǔ)存和包裝工段
經(jīng)煅燒機(jī)煅燒后的半水石膏輸送到陳品料倉(cāng)儲(chǔ)存起來(lái),成品倉(cāng)下可根據(jù)業(yè)主意見(jiàn)建設(shè)散裝系統(tǒng)和小袋包裝系統(tǒng)以及另作它用
8)除塵系統(tǒng)
除塵系統(tǒng)采用袋式除塵器,以此來(lái)保證石膏粉在生產(chǎn)過(guò)程中因原料的預(yù)干燥、輸送、粉磨、煅燒、陳化處理過(guò)程中,保證系統(tǒng)運(yùn)行在負(fù)壓狀態(tài)下,所產(chǎn)生粉塵經(jīng)過(guò)除塵設(shè)備靜化再排出室外,工作環(huán)境達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。
9)熱源提供給系統(tǒng)
熱源供給:以電廠蒸汽為熱源的蒸汽系統(tǒng),以蒸汽做熱交換介質(zhì),由于沒(méi)有鍋爐直接使用蒸汽,熱源熱效率可達(dá)100%;控制系統(tǒng)采用PLC、壓力變送器、溫度電動(dòng)調(diào)節(jié),出口溫度控制在+1°c區(qū)間,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
10)自動(dòng)控制
原料車間生產(chǎn)控制采用分布式PLC控制系統(tǒng),CPU模塊選用西門子品牌,現(xiàn)場(chǎng)I/O模塊采用西門子ET-200SP, 人機(jī)界面選用西門子品牌。傳感器、變頻器、PLC模塊、HMI等核心設(shè)備構(gòu)成原料控制站。設(shè)備級(jí)(變頻器、分布式I/O等)采用現(xiàn)場(chǎng)總線方式與CPU通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,原料控制站和計(jì)算機(jī)控制中心通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)相連、wincc組態(tài)軟件編程,從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的集中控制和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理。
三、核心設(shè)備介紹
1、管束干燥機(jī)
管束干燥機(jī)按逆流方式操作,根據(jù)需要也可采用順流加熱方式,熱耗低;干燥物料范圍廣泛,主要為松散物料干燥,處理能力大,水分蒸發(fā)大且可干燥高水份物料;物料干燥彈性大(能視不同的物料性質(zhì)及水分要求對(duì)干燥時(shí)間進(jìn)行調(diào)整)可連續(xù)生產(chǎn)(自動(dòng)化程度高),亦可間隙操作(適合于特殊生產(chǎn)工藝);
1.1組成結(jié)構(gòu)
(1) 主機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng),此為干燥機(jī)的核心部件,不同的干燥機(jī)有不同的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)列管式干燥機(jī)的轉(zhuǎn)子由兩端中空軸、封頭及數(shù)百根管子形成的管束組成;旋轉(zhuǎn)圓盤式干燥機(jī)的轉(zhuǎn)子由中空軸和焊接組裝在其上的數(shù)十只圓盤組成。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子靠?jī)啥溯S承支撐;一端為固定軸承,一端可以自由游動(dòng)、消耗熱膨脹。轉(zhuǎn)子四周有固定在架子上的抄板。
(2) 傳動(dòng)系統(tǒng),由電機(jī)、減速系統(tǒng)組成(擺線針輪減速和齒輪減速二級(jí))
(3) 管路系統(tǒng),由調(diào)節(jié)閥門、金屬軟管、旋轉(zhuǎn)街頭等組成。
(4) 排風(fēng)和除塵系統(tǒng),引風(fēng)機(jī)排風(fēng),配濕法除塵回收熱水和粉塵。
1.2性能特點(diǎn)
(1)換熱充分、熱耗低、高效節(jié)能、干燥物料范圍廣、處理量大、水分蒸發(fā)量大,并且可以干燥高水分物料。
(2)采用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng),電耗比傳統(tǒng)管束節(jié)約30%以上。
(3)該機(jī)附加配套設(shè)備少,占地面積小,工藝布局緊湊,可在單層廠房?jī)?nèi)放置,大大節(jié)約了土建費(fèi)用。
(4)物料在滾筒內(nèi)翻拌徹底,沒(méi)有殘留物料。
(5)由于換熱管在滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí)不承受扭矩,減少了換熱管因傳扭矩而導(dǎo)致焊縫開(kāi)裂、泄漏的危險(xiǎn),極大的提高了設(shè)備使用壽命;如果列管發(fā)生漏氣等現(xiàn)象,列管可以很方便的任意更換。
(6)滾筒底部筒體壁厚12毫米,常規(guī)管束殼體一般厚6毫米,在經(jīng)受相同程度的磨損和腐蝕的情況下,筒體的壽命可以成倍的提高。
(7)允許帶料啟動(dòng)。
(8)可以連續(xù)操作(即自動(dòng)化程度高),也可以間歇操作(適合于特種工藝)
(9)物料在呈負(fù)壓狀態(tài)的封閉內(nèi)腔被干燥,作業(yè)環(huán)境清潔,無(wú)污染,噪音小。
2、煅燒沸騰爐的工藝特點(diǎn)
(1)設(shè)備小巧,生產(chǎn)能力大
沸騰爐生產(chǎn)能力的大小由沸騰爐的熱換面積來(lái)決定。沸騰爐由于實(shí)現(xiàn)了物料的徹底流太化,爐內(nèi)不需要安裝攪拌設(shè)備。在爐內(nèi)可以高密度地安裝很多加熱管,因此尺寸不大的爐子就可以有非常大的傳熱面積。另外,沸騰爐采用的熱源為真氣,傳熱系數(shù)和傳熱面積都較大,總穿熱量也就大。所以沸騰爐的生產(chǎn)能力比較大,這是其他傳統(tǒng)的外熱式煅燒設(shè)備無(wú)法相比的
(2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不易損壞
由于物料實(shí)現(xiàn)了流太化,爐子就不需要有轉(zhuǎn)動(dòng)的部件,爐子的結(jié)構(gòu)就簡(jiǎn)單得多。不
但制造方便,投產(chǎn)后也幾乎不需要維修保養(yǎng)。由于用的是低溫?zé)嵩?,爐子在任何情況下都沒(méi)有被燒壞的危險(xiǎn),設(shè)備使用壽命也特別長(zhǎng)。
(3)設(shè)備緊湊,占地少
沸騰爐是立式布置的設(shè)備,設(shè)備非常緊湊。占地面積少
(4)能耗較低
沸騰爐的熱能消耗和電能消耗都較低。熱能方面:從熱源傳遞給物料的熱能,除了小部分用于加熱爐底鼓入的冷空氣以及少量的爐體散熱損失外,幾乎都能有效地用于物料的脫水分解。爐子本身的熱效率在95%以上。因此沸騰爐總的熱效率是比較高的,采用蒸汽,可達(dá)90%以上。一般的外熱式煅燒設(shè)備雖然直接使用一次熱源,但熱效率很少 超過(guò)80%。國(guó)內(nèi)沸騰爐的熱耗指標(biāo)為7.7x105KJ/t(18.33萬(wàn)kcal/t)建筑石膏。電能方面:沸騰爐不需要轉(zhuǎn)動(dòng),也沒(méi)有攪拌機(jī),物料主要是靠石膏脫水產(chǎn)生的水蒸氣來(lái)實(shí)現(xiàn)流太化的,需要在爐底鼓入的空氣也很有限,配套鼓風(fēng)機(jī)的功率也很小,因此沸騰爐的電能消耗比傳統(tǒng)的煅燒設(shè)備少的多。
(5)操作方便,容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制
流化床有一個(gè)特點(diǎn),就是床層中物料溫度一致。因此操作中只要控制物料一個(gè)設(shè)定溫度,就可以連續(xù)穩(wěn)定地生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。單一的控制參數(shù),很容易實(shí)現(xiàn)主動(dòng)控制。
(6)產(chǎn)品質(zhì)量好,熟石膏相組成比較理想,物理性能穩(wěn)定
由于采用低溫?zé)嵩?,石膏不易過(guò)燒,只要控制出料溫度合適,成品中不含二水石膏,無(wú)水石膏III也只在5%以內(nèi),其余均為半水石膏。這樣的相組成很理想,物理性能也很穩(wěn)定。
(7)基建投資省,運(yùn)行費(fèi)用低
由于沸騰爐設(shè)備小巧、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地少,因此基建投資較同等生產(chǎn)規(guī)模的其他類型煅燒設(shè)備節(jié)省。投產(chǎn)后,由于能耗較低、維修工作量少、使用壽命長(zhǎng),因此運(yùn)行費(fèi)用也較省。
石膏沸騰煅燒爐的特點(diǎn)
①設(shè)備小巧,生產(chǎn)能力大。
沸騰爐生產(chǎn)能力的大小實(shí)質(zhì)上由熱源通過(guò)加熱器壁傳遞給物料的熱量多少來(lái)決定。其傳熱方程式為:
Q=K×F×△t
式中Q—由熱源通過(guò)加熱器壁傳遞給物料的熱量(kJ/h)
K—傳熱系數(shù)[W/(m2.K)]
F—加熱器傳熱面積(m2)
△t—熱源與物料的溫度差(℃)
沸騰爐由于物料實(shí)現(xiàn)了徹底的流態(tài)化,因此爐內(nèi)不需要安裝攪拌設(shè)備。在爐內(nèi)就可以高密度地安裝很多加熱管,因此尺寸不大的爐子就可以有非常大的傳熱面積。
另外,沸騰爐采用的熱源為載熱油,其傳熱系數(shù)K比熱煙氣為熱源的傳熱系數(shù)高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。從傳熱方程式就可以看出,由于傳熱系數(shù)和傳熱面積都較大,總傳熱量Q也就大。這就是說(shuō)沸騰爐的生產(chǎn)能力比較大,比如產(chǎn)量為5~6t/h的沸騰爐,其長(zhǎng)寬只有1.3m,產(chǎn)量為20t/h的沸騰爐,其長(zhǎng)寬也只有2m就足夠了,這是其他傳統(tǒng)的外熱式煅燒設(shè)備無(wú)法相比的。
②結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不易損壞。
由于物料實(shí)現(xiàn)了流態(tài)化,爐子就不需要有轉(zhuǎn)動(dòng)的部件,爐子的結(jié)構(gòu)就簡(jiǎn)單得多。不但制造方便,投產(chǎn)后也幾乎不需要維修保養(yǎng)。
由于用的是低溫?zé)嵩矗ㄝd熱油約260℃),爐子在任何情況下都沒(méi)有被燒壞的危險(xiǎn),設(shè)備使用壽命也特別長(zhǎng)。
③設(shè)備緊湊,占地少
沸騰爐是立式布置的設(shè)備,除塵器套在爐體上方,與爐子連成一個(gè)整體,設(shè)備非常緊湊。不但占地少,還可以避免除塵器結(jié)露。
④能耗較低
沸騰爐的熱能消耗和電力消耗都較低。熱能方面:從熱源傳遞給物料的熱能,除了小部分用于加熱爐底鼓入的冷空氣以及少量的爐體散熱損失外,幾乎都有效地用于物料的脫水分解。爐子本身的熱效率在95%以上。當(dāng)然沸騰爐使用的是二次熱源,最終的熱效率還要將爐子的熱效率乘上鍋爐的熱效率。但熱油鍋爐都是很成熟的熱工設(shè)備,其熱效率是比較高的,熱油鍋爐能達(dá)到70%~80%.因此沸騰爐總的熱效率是比較高的。采用蒸汽,可達(dá)57%~67%;采用熱油,可達(dá)67%~76%。一般的外熱式煅燒設(shè)備雖然直接使用一次熱源,但熱效率很少超過(guò)50%。國(guó)內(nèi)沸騰爐的熱耗指標(biāo)為7.7×105kJ/t建筑石膏。
電能方面:沸騰爐不需要轉(zhuǎn)動(dòng),也沒(méi)有攪拌機(jī),物料主要是靠石膏脫水產(chǎn)生的水蒸氣來(lái)實(shí)現(xiàn)流態(tài)化的,需要在爐底鼓入的空氣也很有限,因此鼓風(fēng)機(jī)的功率也很小,因此沸騰爐的電能消耗比傳統(tǒng)的煅燒設(shè)備少得多。如生產(chǎn)3萬(wàn)噸建筑石膏粉所用沸騰爐的裝機(jī)容量為30kW左右。
⑤操作方便,容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制
流化床有一個(gè)特點(diǎn),就是床層中物料溫度一致。
因此操作中只要控制物料一個(gè)設(shè)定溫度,就可以連續(xù)穩(wěn)定
地生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。單一的控制參數(shù),很容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
⑥產(chǎn)品質(zhì)量好,熟石膏相組成比較理想,物理性能穩(wěn)定
由于采用低溫?zé)嵩矗嗖灰走^(guò)燒,只要控制出料溫度合適,成品中不含二水石膏,無(wú)水石膏Ⅲ也只在5%以內(nèi),其余均為半水石膏。這樣的相組成很理想,物理性能也很穩(wěn)定。
⑦基建投資省,運(yùn)行費(fèi)用低
由于沸騰爐設(shè)備小巧結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地少,因此基建投資較同等生產(chǎn)規(guī)模的其他類型煅燒設(shè)備節(jié)省。投產(chǎn)后,由于能耗較低、維修工作量少、使用壽命長(zhǎng),因此運(yùn)行費(fèi)用也較省。