CN209210655U - 无水磷石膏的生产装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无水磷石膏的生产装置，属于工业固废磷石膏深加工领域。采用的技术方案为：包括放置原料的原料仓，原料仓的下部出口处设皮带输送机通入回转式烘干机的进料口，回转式烘干机通入热风，回转式烘干机的出料口设链式输送机，链式输送机的后部设提升机，提升机的出料端设中转仓，中转仓的出料口设计量螺旋输送机，计量螺旋输送机的出料端通入石膏煅烧窑，石膏煅烧窑内通入热风，石膏煅烧窑的出料端通过输送机将物料运输至串联布置的气冷降温热交换器和水冷降温热交换器，水冷降温热交换器的出料端处设粉磨机。一体化设备实现无水磷石膏的处理，提高自动化控制的水平，采用的设备节约能源，境地能耗。

Description

无水磷石膏的生产装置

技术领域

本发明涉及一种工业副产磷石膏制备无水磷石膏的生产装置，属于工业固废磷石膏深加工领域。

背景技术

1磷石膏特性

磷石膏的含水量约为15﹪～25﹪。磷石膏作为湿法磷酸的副产物，常含有残余的磷酸盐、钠和氟的化合物。磷石膏的主要化学成分为CaO和SO3,同时含有P2O5、F、Al2O3、Fe2O3、SiO2、有机物等杂质及少量铀、镭、镉、铅、铜等元素。磷石膏主要以板状晶体、密实晶体、多晶核晶体等多种结晶形式存在。

磷石膏杂质对产品质量的影响主要有以下方式：

1.1主要杂质是游离磷酸（P2O5）和不溶性无机氟化物。磷酸是主要影响产品质量的关键因素，并对普通材质设备造成不同程度的腐蚀，生产的磷石膏的先决条件就是要清除游离磷酸，对磷石膏原料做无害化处理。

1.2影响产品凝结时间的杂质：磷酸一钙、磷酸二钙是影响产品凝结时间的主要因素，产品凝结时间是做不同后续产品的主要指标之一，不同后续不品对凝结时间有不同的严格要求.

1.3影响制品“泛盐、泛霜”：钾、钠盐在产品用做后续制品时，在制品干燥时随水份钾、钠盐迁移至产品表面形成“泛盐、泛霜”现象。

发明内容

针对现有磷石膏利用上所存在的诸多不足，本发明提供一种无水磷石膏生产装置，生产过程运行稳定，自动化程度高，产品质量高且稳定、易控制，降低磷石膏中磷化合物的影响，提高无水磷石膏纯度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

无水磷石膏的生产装置，包括放置原料的原料仓，原料仓的下部出口处设皮带输送机，皮带输送机的出料口通入回转式烘干机的进料口，回转式烘干机通入热风，回转式烘干机的出料口设链式输送机，链式输送机的后部设提升机，提升机的出料端设中转仓，中转仓的出料口设计量螺旋输送机，计量螺旋输送机的出料端通入石膏煅烧窑，石膏煅烧窑内通入热风，石膏煅烧窑的出料端通过输送机将物料运输至串联布置的气冷降温热交换器和水冷降温热交换器，水冷降温热交换器的出料端处设粉磨机。

作为优选，所述回转式烘干机内及石膏煅烧窑内通入的热风由燃气热风炉供应，石膏煅烧窑煅烧温度在650-750℃之间。

所述回转式烘干机的热风来源于石膏煅烧窑利用后冷却的二次热风，二次热风与自然气体混合后通入回转式烘干机。

作为优选，所述气冷降温热交换器结构包括矩形的壳体，壳体上设有贯穿两侧面的冷风管，冷风管为多根横向竖向并排设置，冷风管两端在壳体外汇集于一进气箱与出气箱内，进气箱处连接有进气管，出气箱连接有出气管，进气管前端设有风机，风机引入自然风，出气管排入外界。

作为优选，所述水冷降温热交换器结构包括矩形的壳体，壳体上设有贯穿两侧面的水冷管，水冷管为多根横向竖向并排设置，水冷管两端在壳体外汇集于一进水箱与出水箱内，进水箱下部位置连接有进水管，出水箱上部连接有出水管，进水管和出水管接入水冷散热***。

完成无水磷石膏生产工艺的装置，包括烘干用的回转式烘干机、煅烧用的石膏煅烧窑、降温用的降温热交换器和粉磨用的粉磨机，回转式烘干机、石膏煅烧窑、降温热交换器和粉磨机前后顺序相接，回转式烘干机与石膏煅烧专用炉之间设螺旋计量装置。粉磨机出料端设成品仓。

所述回转式烘干机设有二次除尘***，二次除尘***包括第一级旋风除尘器和第二级的电袋除尘器，第一级旋风除尘器和第二级的电袋除尘器的收集的灰尘排入回转式烘干机的出料口处的链式输送机内。

进一步的优选，在各设备易产生扬尘的部位设除尘***。优选热源采用天然气，保证石膏不被热风二次污染，最大限度的降低尾气排放的污染。

采用上述工艺与设备的优点在于：

1、原料主要成分主要以二水硫酸钙的形式出现，且水分含量很大，原料量比较大，而滚筒式烘干机具有产量大，烘干效果好的优点。

2、石膏煅烧窑对烘干后的石膏进行闪烧，石膏煅烧窑采用的高速高温的方式煅烧，用燃气热风为加热介质，物料在内部停留时间短，生产效率高，热量利用率高，高温有效的分解了磷石膏中的可融磷化物和不溶磷化物，提高了磷石膏的纯度，使产品性能更加稳定，相组成分布均匀，大大提高了产品的品质和稳定性。物料与石膏煅烧窑热风形成逆流煅烧，提高煅烧效率，保证品质相成份稳定。

3、降温热交换器进行冷却，采用空气+水冷冷却，节能环保，煅烧后的无水磷石膏，温度很高，进入下工序对设备影响较大，且高温下时间久会造成磷石膏继续反应生成难溶无水磷石膏，降低品质，所以需要快速冷却，采用空气+水冷两种方式，短时间将物料冷却至50-60摄氏度，降低石膏粉流动性，保证后期粉磨的稳定和顺利出料。经过上述处理后的粉料直接送入粉磨既得产品，粉磨后的产品细度可达200目以上，进一步提升其加工可加工性能和制品性能及颗粒级配。

附图说明

图1是本实用新型的各设备连接关系图,

图2是本实用新型的气冷降温热交换器侧面图一，

图3是本实用新型的气冷降温热交换器侧面图二，

图4是本实用新型的水冷降温热交换器侧面图一，

图5是本实用新型的水冷降温热交换器侧面图二，

附图标记：

1、原料仓，2.皮带输送机，3.回转式烘干机，4.二级除尘***5.链式输送机 6、提升机7.中转仓，8、计量螺旋装置，9.石膏煅烧窑，10、燃气热风炉 11、气冷降温热交换器，12、水冷降温热交换器，13、粉磨机14、成品仓，101、冷风管，102、进气箱，103、出气箱，104、风机，105、进风管，106、出风管，107、水冷管，108、进水箱，109、出水箱，110、进水管，111、出水管。

具体实施方式

本发明采用的具体工艺步骤如下：

无水磷石膏的生产装置，包括放置原料的原料仓，原料仓的下部出口处设皮带输送机，皮带输送机的出料口通入回转式烘干机的进料口，回转式烘干机通入热风，回转式烘干机的出料口设链式输送机，链式输送机的后部设提升机，提升机的出料端设中转仓，中转仓的出料口设计量螺旋输送机，计量螺旋输送机的出料端通入石膏煅烧窑，石膏煅烧窑内通入热风，石膏煅烧窑的出料端通过输送机将物料运输至串联布置的气冷降温热交换器和水冷降温热交换器，水冷降温热交换器的出料端处设粉磨机，粉磨机出料端设成品仓。

生产步骤将脱硫石膏原料进行热风烘干，烘干温度控制在110-130℃之间，烘干后附着水含量≤3%；

烘干后的石膏进行煅烧，煅烧温度在650-750℃之间，煅烧时间在＜10min；

将煅烧后的石膏进行两次降温，冷却到50-60℃，

将冷却后的物料送至石膏粉磨机粉磨，粉磨后的物料粒径在200目以上。煅烧后的石膏进行降温采用风冷+水冷降温。

烘干步骤的时间控制在5-15min，烘干温度110-130℃，所述烘干后石膏的附着水含量≤3%。

回转式烘干机内及石膏煅烧窑内通入的热风由燃气热风炉供应，石膏煅烧窑煅烧温度在650-750℃之间。回转式烘干机的热风来源于石膏煅烧窑利用后冷却的二次热风，二次热风与自然气体混合后通入回转式烘干机。石膏煅烧窑对热风温度的要求高，因而直接使用燃气热风炉产生的热风，回转式烘干机烘干温度低于煅烧温度，利用煅烧利用的热风能降低整体能耗。由于煅烧后的热风温度依旧很高，这里加入风机混合自然风对烘干温度进行调整。

气冷降温热交换器结构包括矩形的壳体，壳体上设有贯穿两侧面的冷风管，冷风管为多根横向竖向并排设置，冷风管两端在壳体外汇集于一进气箱与出气箱内，进气箱处连接有进气管，出气箱连接有出气管，进气管前端设有风机，风机引入自然风，出气管排入外界。水冷降温热交换器结构包括矩形的壳体，壳体上设有贯穿两侧面的水冷管，水冷管为多根横向竖向并排设置，水冷管两端在壳体外汇集于一进水箱与出水箱内，进水箱下部位置连接有进水管，出水箱上部连接有出水管，进水管和出水管接入水冷散热***。

风冷管外壁和壳体组成风冷空腔，煅烧后的石膏经风冷空腔将温度降低。

水冷管外壁和壳体组成水冷空腔，煅烧后的石膏经水冷空腔将温度再次降低。

回转式烘干机设有二次除尘***，二次除尘***包括第一级旋风除尘器和第二级的电袋除尘器，第一级旋风除尘器和第二级的电袋除尘器的收集的灰尘排入回转式烘干机的出料口处的链式输送机内。

首先要对原料进行烘干，通过对各种烘干设备的对比，发现滚筒式烘干机更适合用于本发明中的原料烘干，因为本发明中的原料主要成分主要以二水硫酸钙的形式出现，且水分含量很大，原料量比较大，而滚筒式烘干机具有产量大，烘干效果好的优点，烘干机具体参数为：烘干时间10-20min，烘干温度控制在120-130℃。

采用石膏煅烧窑对烘干后的石膏进行闪烧，石膏煅烧窑采用的高速高温的方式煅烧，用燃气热风为加热介质，物料在内部停留时间短，生产效率高，热量利用率高，高温有效的分解了磷石膏中的可融磷化物和不溶磷化物，提高了磷石膏的纯度，使产品性能更加稳定，相组成分布均匀，大大提高了产品的品质和稳定性。

采用降温热交换器进行冷却，采用空气+水冷冷却，节能环保，煅烧后的无水磷石膏，温度很高，进入下工序对设备影响较大，且高温下时间久会造成磷石膏继续反应生成难溶无水磷石膏，降低品质，所以需要快速冷却，采用空气+水冷两种方式，短时间将物料冷却至50-60摄氏度，降低石膏粉流动性，保证后期粉磨的稳定和顺利出料。经过上述处理后的粉料直接送入粉磨既得产品，粉磨后的产品细度可达200目以上，进一步提升其加工可加工性能和制品性能及颗粒级配。

经过上述处理后的粉料直接送入粉磨机粉磨既得产品，粉磨后的产品细度可达200目以上，进一步提升其加工可加工性能和制品性能，所得产品，其初凝时间6-10min，终凝时间20-30min，2h抗折强度3.0MPa以上，完全符合《建筑石膏》GB9776-2008标准。

该工艺可实现随生产随包装，随生产随使用的功能，节约大量冷却时间，节约大量的时间和空间。

以上主要设备和配套设备控制均接入DCS控制中，可根据烘干、煅烧、冷却温度的变化来自行控制输送设备的给料量；每小时产量、每部分温度、设备运行情况、设备开启等均可在电脑上显示，完全实现自动化，不但节约大量的人力物力，生产出的产品质量稳定。

在整条生产线中物料全部在密闭的设备中输送，在关键部位装有除尘设备，全线负压运行，无任何扬尘点，符合达到绿色、环保、节能的优点。

Claims (5)

1.一种无水磷石膏的生产装置，其特征是，包括放置原料的原料仓，原料仓的下部出口处设皮带输送机，皮带输送机的出料口通入回转式烘干机的进料口，回转式烘干机通入热风，回转式烘干机的出料口设链式输送机，链式输送机的后部设提升机，提升机的出料端设中转仓，中转仓的出料口设计量螺旋输送机，计量螺旋输送机的出料端通入石膏煅烧窑，石膏煅烧窑内通入热风，石膏煅烧窑的出料端通过输送机将物料运输至串联布置的气冷降温热交换器和水冷降温热交换器，水冷降温热交换器的出料端处设粉磨机，粉磨机出料端设成品仓, 所述水冷降温热交换器结构包括矩形的壳体，壳体上设有贯穿两侧面的水冷管，水冷管为多根横向竖向并排设置，水冷管两端在壳体外汇集于一进水箱与出水箱内，进水箱下部位置连接有进水管，出水箱上部连接有出水管，进水管和出水管接入水冷散热***。

2.根据权利要求1所述的无水磷石膏的生产装置，其特征是，所述回转式烘干机的热风来源于石膏煅烧窑利用后冷却的二次热风，二次热风与自然气体混合后通入回转式烘干机。

3.根据权利要求1所述的无水磷石膏的生产装置，其特征是，所述回转式烘干机内及石膏煅烧窑内通入的热风由燃气热风炉供应，石膏煅烧窑煅烧温度在650-750℃之间。

4.根据权利要求1所述的无水磷石膏的生产装置，其特征是，所述气冷降温热交换器结构包括矩形的壳体，壳体上设有贯穿两侧面的冷风管，冷风管为多根横向竖向并排设置，冷风管两端在壳体外汇集于一进气箱与出气箱内，进气箱处连接有进气管，出气箱连接有出气管，进气管前端设有风机，风机引入自然风，出气管排入外界。

5.根据权利要求1所述的无水磷石膏的生产装置，其特征是，所述回转式烘干机设有二次除尘***，二次除尘***包括第一级旋风除尘器和第二级的电袋除尘器，第一级旋风除尘器和第二级的电袋除尘器的收集的灰尘排入回转式烘干机的出料口处的链式输送机内。