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1、脱硫石膏煨烧工艺脱硫石膏的主要成分是CaSO4-2H2O杂质成分包括SiO2、A12O3、 Fe2O3、MgO、CaO等,其中CaSO4-2H2O含量一般达到85%以上, 游离水含量10%15%。脱硫石膏一般呈中性,是一种粉状材料,湿 粉状脱硫石膏的密度为1.061.20g/cm3 ,其颗粒直径集中在30-60p m,其品质取决于石灰石的来源和烟气脱硫过程的生产控制。由于脱硫 石膏呈湿粉状,易结团,因此在燃烧前不需要像天然石膏一样进行破碎, 但需要对成团的石膏粉进行烘干、打散、分散,从而使石膏颗粒充分与 加热介质均匀接触,保证传热过程均衡连续;其次,脱硫石膏的颗粒粒 度分布窄,在腰烧后需要增加
2、粉磨措施,以保证良好的颗粒级配;最后, 脱硫石膏中含有少量的Si02等高硬度杂质对燃烧设备具有较强的磨损 性,需对直接接触及运动部件进行耐磨处理。脱硫石膏燃烧工艺(1)低温慢速城烧低温慢速燃烧是指物料在燃烧设备中停留时间较长,进出料时间至 少为几十分钟,石膏颗粒的表面温度均处于较低状态,石膏颗料内外温 度较为接近,如炒锅、间接式回转窑、间接式沸腾炉等均为低温慢速限 烧设备。这些爆烧设备是通过内置加热管使脱硫石膏间接受热,热源一般采用蒸汽、导热油或热烟气。因其是间接加热,物料与热源间的传热 速度较慢,石膏慢慢加热升温后,缓慢脱水而成半水石膏。低温慢速燃烧最突出的优点是产品质量均匀稳定,由于低温燃
3、烧, 其燃烧产品中绝大部分为半水石膏(约88% ),极少量的ADI型无水 石膏(约2% )和二水石膏(小于1% ),结晶水含量为5.5%6.0% , 所以低温慢速燃烧生成的建筑石膏粉质量稳定,相组成稳定,凝结速度 慢,标准稠度需水量小。(2 )高温快速城烧高温快速燃烧时热源温度多大于600,物料在燃烧装置内停留仅 几十秒钟,石膏颗粒的表面温度较高,颗料内部温度根据成团颗料大小 的不同而不同,如气流燃烧、直接式回转窑燃烧等均采用高温快速搬烧 工艺。高温快速燃烧设备是脱硫石膏与高温烟气直接接触进行换热,快 速脱水燃烧。由于细石膏粉升温较快,极易生成无水石膏AHI和无水石 膏AU ;中等细度的石膏粉
4、主要生成半水石膏HH ;而成团的粗石膏粉 则出现表面燃烧完成,内部未达到燃烧温度仍保持二水相。其相组分一 般为半水石膏HH约70%、无水石膏ADI约10% ,二水石膏约3% ,表现出无水石膏AHI的比例较大,甚至会产生一定量的无水石膏AH ,降低了石膏的活性成份。所以快速燃烧工艺控制难度较大,建筑石膏质 量波动较大,产品相组成不稳定,凝结速度过快,标准需水量偏高,但 生产效率较高。由于AHI型无水石膏是不稳定相,在空气中很容易吸潮 而成半水相,因此系统中需设陈化冷却装置。高温快速燃烧最突出的优 点是设备投资低、生产效率高。(3 )复合燃烧复合燃烧是近年来脱硫石膏殿烧工艺发展的一种新工艺,特别是
5、在 纸面石膏板行业中应用较多。复合燃烧主要是模拟慢速燃烧,将石膏殿 烧的流程和时间适当加长,避免集中受热,即籽一步燃烧”的方式改 为两步燃烧的方式。脱硫石膏在2个不同的燃烧设备中依次加热, 先脱去全部游离水和部分结晶水,再脱去剩余部分结晶水以生成合格的 建筑石膏,这样可以降低物料温度和实现能源的梯级利用,以达到和低 温燃烧一样的效果。目前通常的做法是气流快速烘干燃烧与间接加热式 沸腾炉复合或气流快速烘干与炒锅燃烧复合等。脱硫石膏燃烧工艺和设备选择的原则应根据建筑石膏终端用品的种类来确定合适的工艺和设备,若用于 生产纸面石膏板、石膏砌块等石膏建材制品,可选用快速或复合燃烧设 备。快速法生产的建筑石膏凝结硬化快,可提高生产效率,适合于流水 线生产;若用于生产抹灰石膏、粘结石膏等石膏胶凝材料,宜选用慢速 或复合燃烧设备,慢速法的建筑石膏凝结硬化较慢,性能稳定。另外,应根据热源来确定合适的燃烧工艺和燃烧设备,不同设备对 热源有不同要求。由于在高温状态下快速峻烧,建筑石膏产品中不可避 免的会产生ADI型和A无水石膏,导致建筑石膏制品性能的不稳定, 因此有蒸汽或导热油等低温热源存在的条件下,可优先考虑。