1)預干燥工段
預干燥工段采用管束式烘干機進行烘干石膏粉,整個系統(tǒng)有自清潔鎖風下料器、管束烘干機、預熱風機、蒸汽換熱器、袋式除塵器、主引風機、提升機、輸送設備構(gòu)成。
計量后的原料石膏經(jīng)皮帶輸送機輸送到以蒸汽為熱源的烘干機中進行烘干,粉料在烘干設備轉(zhuǎn)動的帶動下由進料端往出料端移動,并在移動過程中進行熱交換,以此達到烘干的目的,此種烘干機采用列管式換熱方式進行熱交換,并在傳送物料過程中將物料揚起進入到管束中,保證石膏在烘干機中與蒸汽進行的充分熱交換,提高烘干效率,
2)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行均勻的煅燒;整套系統(tǒng)包含輸送設備、篩分機、計量螺旋、沸騰爐、羅茨風機等組成;
烘干好的粉料首先經(jīng)過輸送設備、旋轉(zhuǎn)篩分機進行輸送處理,在計入沸騰爐之前首先進行篩分,避免大顆粒物料進入到沸騰爐,進而避免沸騰爐煅燒不均勻和沸騰爐底部歩風板堵塞。處理完畢的石膏粉料經(jīng)計量螺旋均勻輸送給沸騰爐;輸送設備為可計量輸送機,可精確計量每個時間段的喂料量嗎,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程中的沸騰爐各點具體溫度進行調(diào)整,溫度增高則進料量增加,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個室,底部設有高壓羅茨風機往底部注風,協(xié)助粉料在爐內(nèi)沸騰;粉料在沸騰爐中與管道內(nèi)的蒸汽進行間接熱交換,蒸汽把熱量傳遞給粉料,對粉料進行煅燒。粉料首先進入沸騰爐的主爐內(nèi)進行煅燒,進而經(jīng)過底部通道進入副爐進一步脫水;最后經(jīng)沸騰爐上部出料口排出至粉磨工段進行粉磨;
沸騰爐出料口溫度調(diào)整可通過蒸汽進口的壓力和溫度進行調(diào)整,粉料溫度高時,適當在電腦屏幕上關小蒸汽進口的壓力或者溫度,反之亦然;另外也可通過喂料進行調(diào)整,粉料溫度高時,適當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機鼓入的空氣經(jīng)沸騰爐頂部排出,進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)能型煅燒設備,它采用的是一次能源進行熱交換,減少熱交換次數(shù),大大降低了能耗指標;
沸騰爐熱源來自高溫蒸汽,通過蒸汽管道進入到沸騰爐的換熱管內(nèi),沸騰爐換熱管路采用高進低出設計,高溫蒸汽在沸騰爐內(nèi)和粉料進行熱交換,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機的風進行加溫的。將羅茨風機的風加熱到一定溫度進入到沸騰爐底部,實現(xiàn)蒸汽余熱二次利用。
3)質(zhì)量控制系統(tǒng)
質(zhì)量控制系統(tǒng)采用專門臨時暫存工藝將粉料進行精準分離;整套系統(tǒng)包含提升機、螺旋輸送機、氣動閥門、暫存?zhèn)}等組成;
因為在沸騰爐開、停機時會產(chǎn)生不合格的石膏粉料,如果此時的石膏粉料輸送到下游與成品粉混合的話將會產(chǎn)生很大的質(zhì)量波動。所以此時產(chǎn)生的石膏粉通過質(zhì)量控制系統(tǒng)經(jīng)輸送設備運送至暫存?zhèn)}內(nèi)存儲,在正常生產(chǎn)時產(chǎn)生質(zhì)量波動時,也將通過質(zhì)量控制系統(tǒng)進入到此料倉內(nèi)進行暫存,待石膏粉正常煅燒時按一定添加量進入到煅燒系統(tǒng)重新煅燒。這樣可有效避免石膏粉產(chǎn)生質(zhì)量波動影響下游產(chǎn)品質(zhì)量。同時此料倉作為煅燒前穩(wěn)料倉,當烘干物料產(chǎn)生重量方面波動時,此料倉起到緩沖穩(wěn)料的作用,這樣來保證煅燒前供料穩(wěn)定性。
4)冷卻系統(tǒng)
冷卻系統(tǒng)采用我公司專用石膏冷卻機,可在保證石膏粉煅燒相組成穩(wěn)定狀態(tài)下有效的進行冷卻。整套系統(tǒng)包含冷卻器、羅茨風機、冷卻器風機是、輸送設備等組成。
煅燒好的石膏粉因出料溫度比較高,如果直接進入后期處理工段,會因石膏粉溫度過高導致石膏粉的相組成產(chǎn)生變化,進而影響產(chǎn)品質(zhì)量。所以石膏粉在進入到后期工段時,必須通過冷卻降溫后方能進入到后期工段。降溫工段采用我公司專用冷卻器進行降溫,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。
5)改性磨工段
脫硫石膏因其生成機理的影響,具有比表面積小和級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,級配遠遠小于粉末后的天然石膏,易導致脫硫熟石膏加水后的流變性能不好,顆粒離析、分層現(xiàn)象嚴重,制品容重偏大,石膏粉強度低等問題。因此,我們在脫硫石膏煅燒后增加粉磨工序,用以增加比表面積、改變顆粒級配、降低松散榮重,以解決上述出現(xiàn)的問題。
6)成品儲存和包裝工段
經(jīng)煅燒機煅燒后的半水石膏輸送到陳品料倉儲存起來,成品倉下可根據(jù)業(yè)主意見建設散裝系統(tǒng)和小袋包裝系統(tǒng)以及另作它用
7)除塵系統(tǒng)
除塵系統(tǒng)采用袋式除塵器,以此來保證石膏粉在生產(chǎn)過程中因原料的預干燥、輸送、粉磨、煅燒、陳化處理過程中,保證系統(tǒng)運行在負壓狀態(tài)下,所產(chǎn)生粉塵經(jīng)過除塵設備靜化再排出室外,工作環(huán)境達到規(guī)定標準。
8)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),由于沒有鍋爐直接使用蒸汽,熱源熱效率可達100%;控制系統(tǒng)采用PLC、壓力變送器、溫度電動調(diào)節(jié),出口溫度控制在+1°c區(qū)間,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
9)自動控制
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I/O模塊采用西門子ET-200SP, 人機界面選用西門子品牌。傳感器、變頻器、PLC模塊、HMI等核心設備構(gòu)成原料控制站。設備級(變頻器、分布式I/O等)采用現(xiàn)場總線方式與CPU通訊進行數(shù)據(jù)交換,原料控制站和計算機控制中心通過工業(yè)以太網(wǎng)相連、wincc組態(tài)軟件編程,從而實現(xiàn)生產(chǎn)過程的集中控制和實時數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理。
1、煅燒沸騰爐的工藝特點
(1)設備小巧,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決定。沸騰爐由于實現(xiàn)了物料的徹底流太化,爐內(nèi)不需要安裝攪拌設備。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)的外熱式煅燒設備無法相比的
(2)結(jié)構(gòu)簡單,不易損壞
由于物料實現(xiàn)了流太化,爐子就不需要有轉(zhuǎn)動的部件,爐子的結(jié)構(gòu)就簡單得多。不
但制造方便,投產(chǎn)后也幾乎不需要維修保養(yǎng)。由于用的是低溫熱源,爐子在任何情況下都沒有被燒壞的危險,設備使用壽命也特別長。
(3)設備緊湊,占地少
沸騰爐是立式布置的設備,設備非常緊湊。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90%以上。一般的外熱式煅燒設備雖然直接使用一次熱源,但熱效率很少 超過80%。國內(nèi)沸騰爐的熱耗指標為7.7x105KJ/t(18.33萬kcal/t)建筑石膏。電能方面:沸騰爐不需要轉(zhuǎn)動,也沒有攪拌機,物料主要是靠石膏脫水產(chǎn)生的水蒸氣來實現(xiàn)流太化的,需要在爐底鼓入的空氣也很有限,配套鼓風機的功率也很小,因此沸騰爐的電能消耗比傳統(tǒng)的煅燒設備少的多。
(5)操作方便,容易實現(xiàn)自動控制
流化床有一個特點,就是床層中物料溫度一致。因此操作中只要控制物料一個設定溫度,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),很容易實現(xiàn)主動控制。
(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
由于采用低溫熱源,石膏不易過燒,只要控制出料溫度合適,成品中不含二水石膏,無水石膏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,運行費用低
由于沸騰爐設備小巧、結(jié)構(gòu)簡單、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,因此運行費用也較省。