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脫硫石膏煅燒工藝
作者: 編輯: 來源: 發(fā)布日期: 2022.03.21
信息摘要:
低溫慢速煅燒是指物料在煅燒設(shè)備中停留時間較長,進出料時間至少為幾十分鐘,石膏顆粒的表面溫度均處于較低狀態(tài),石膏顆料內(nèi)外溫度較為接近,如炒鍋、…
脫硫石膏的主要成分是CaSO4·2H2O,雜質(zhì)成分包括SiO2、A12O3、Fe2O3、MgO、CaO等,其中CaSO4·2H2O含量一般達到85%以上,游離水含量10%~15%。脫硫石膏一般呈中性,是一種粉狀材料,濕粉狀脫硫石膏的密度為1.06~1.20g/cm3,其顆粒直徑集中在30-60μm,其品質(zhì)取決于石灰石的來源和煙氣脫硫過程的生產(chǎn)控制。由于脫硫石膏呈濕粉狀,易結(jié)團,因此在煅燒前不需要像天然石膏一樣進行破碎,但需要對成團的石膏粉進行烘干、打散、分散,從而使石膏顆粒充分與加熱介質(zhì)均勻接觸,保證傳熱過程均衡連續(xù);其次,脫硫石膏的顆粒粒度分布窄,在煅燒后需要增加粉磨措施,以保證良好的顆粒級配;最后,脫硫石膏中含有少量的SiO2等高硬度雜質(zhì)對煅燒設(shè)備具有較強的磨損性,需對直接接觸及運動部件進行耐磨處理。
脫硫石膏煅燒工藝
(1)低溫慢速煅燒
低溫慢速煅燒是指物料在煅燒設(shè)備中停留時間較長,進出料時間至少為幾十分鐘,石膏顆粒的表面溫度均處于較低狀態(tài),石膏顆料內(nèi)外溫度較為接近,如炒鍋、間接式回轉(zhuǎn)窯、間接式沸騰爐等均為低溫慢速煅燒設(shè)備。這些煅燒設(shè)備是通過內(nèi)置加熱管使脫硫石膏間接受熱,熱源一般采用蒸汽、導(dǎo)熱油或熱煙氣。因其是間接加熱,物料與熱源間的傳熱速度較慢,石膏慢慢加熱升溫后,緩慢脫水而成半水石膏。
低溫慢速煅燒最突出的優(yōu)點是產(chǎn)品質(zhì)量均勻穩(wěn)定,由于低溫煅燒,其煅燒產(chǎn)品中絕大部分為半水石膏(約88%),極少量的AⅢ型無水石膏(約2%)和二水石膏(小于l%),結(jié)晶水含量為5.5%~6.0%,所以低溫慢速煅燒生成的建筑石膏粉質(zhì)量穩(wěn)定,相組成穩(wěn)定,凝結(jié)速度慢,標準稠度需水量小。
(2)高溫快速煅燒
高溫快速煅燒時熱源溫度多大于600℃,物料在煅燒裝置內(nèi)停留僅幾十秒鐘,石膏顆粒的表面溫度較高,顆料內(nèi)部溫度根據(jù)成團顆料大小的不同而不同,如氣流煅燒、直接式回轉(zhuǎn)窯煅燒等均采用高溫快速煅燒工藝。高溫快速煅燒設(shè)備是脫硫石膏與高溫煙氣直接接觸進行換熱,快速脫水煅燒。由于細石膏粉升溫較快,極易生成無水石膏AⅢ和無水石膏AⅡ;中等細度的石膏粉主要生成半水石膏HH;而成團的粗石膏粉則出現(xiàn)表面煅燒完成,內(nèi)部未達到煅燒溫度仍保持二水相。其相組分一般為半水石膏HH約70%、無水石膏AⅢ約10%,二水石膏約3%,表現(xiàn)出無水石膏AⅢ的比例較大,甚至會產(chǎn)生一定量的無水石膏AⅡ,降低了石膏的活性成份。所以快速煅燒工藝控制難度較大,建筑石膏質(zhì)量波動較大,產(chǎn)品相組成不穩(wěn)定,凝結(jié)速度過快,標準需水量偏高,但生產(chǎn)效率較高。由于AⅢ型無水石膏是不穩(wěn)定相,在空氣中很容易吸潮而成半水相,因此系統(tǒng)中需設(shè)陳化冷卻裝置。高溫快速煅燒最突出的優(yōu)點是設(shè)備投資低、生產(chǎn)效率高。
(3)復(fù)合煅燒
復(fù)合煅燒是近年來脫硫石膏煅燒工藝發(fā)展的一種新工藝,特別是在紙面石膏板行業(yè)中應(yīng)用較多。復(fù)合煅燒主要是模擬慢速煅燒,將石膏煅燒的流程和時間適當加長,避免集中受熱,即籽‘一步煅燒”的方式改為“兩步煅燒”的方式。脫硫石膏在2個不同的煅燒設(shè)備中依次加熱,先脫去全部游離水和部分結(jié)晶水,再脫去剩余部分結(jié)晶水以生成合格的建筑石膏,這樣可以降低物料溫度和實現(xiàn)能源的梯級利用,以達到和低溫煅燒一樣的效果。目前通常的做法是氣流快速烘干煅燒與間接加熱式沸騰爐復(fù)合或氣流快速烘干與炒鍋煅燒復(fù)合等。