Краткая технология производства гипсового порошка
Гипсовый камень доставляют обычно с карьеров в кусках размером от 300 до 500 мм, дробят в щековых и молотковых дробилках, а затем размалывают с одновременной сушкой в шахтных мельницах.
Источником теплоты для сушки в большинстве случаев являются отработанные дымовые газы с температурой 100 — 500 С. Непрерывно поступая под ротор мельницы, они уносят с собой продукт помола в шахту над мельницей, где он подсушивается. При этом имеет место саморегулирование процесса — более крупные частицы выпадают из газового потока и снова поступают в мельницу, где подвергаются повторному измельчению, а мелкие частицы уносятся дымовыми газами в пылеулавливающие устройства.
Тонкомолотый гипс поступает для тепловой обработки в гипсоварочный котел. Широко распространено производство гипса в варочных котлах периодического действия большой емкости (12 — 15 м3). Гипсоварочный котел представляет собой цилиндр с вогнутым внутрь сферическим днищем, изготовленный из жароупорной стали и обмурованный кирпичной кладкой. Под котлом расположена топка, сводом которой служит днище котла. Внутри котла попарно друг над другом расположены четыре жаровые металлические трубы. Продукты сгорания топлива омывают днище котла, затем, проходя по кольцевым каналам, обогревают его боковые стенки. Далее газы попадают в жаровые трубы,
нагревают их, а сами охлажденными удаляются через дымовую трубу. Это обеспечивает равномерный обогрев материала и полное использование теплоты дымовыми газами. Внутри котла расположено перемешивающее устройство — вертикальный вал с прикрепленными к нему верхней и нижней мешалками.
Подробнее...
Технологические требования
Технологический процесс производства строительного гипса начинается с подачи гипсового камня фракции 0 – 300 мм с закрытого неотапливаемого склада грейферным захватом в расходный бункер. Объём расходного бункера 8,6 м3. Объём склада должен обеспечить не менее чем 15-ти суточный запас сырья для производства гипса на технологической установке, т.е. 3567,6 т двуводного гипса.
Из расходного бункера качающимся питателем материал подаётся в щёковую дробилку, где он дробится до фракции 0-50 мм. Размер фракции регулируется размером выходной щели дробилки. Регулирование производительности питателя осуществляется изменением величины хода лотка и шиберной регулируемой по высоте заслонкой. Измельчённый материал конвейером ленточным подаётся в расходный бункер молотковой сепараторной мельницы. Объём расходного бункера 26,7 м3. Диаметр ротора мельницы 1300 мм. Наличие металла определяется металлоискателем, установленным над ленточным конвейером.
Молотковая мельница предназначена для тонкого помола гипсового щебня и других материалов средней твёрдости с одновременной его подсушкой. Размолотый и подсушенный в мельнице гипсовый порошок в потоке горячих газов поступает в систему пылегазоочистки.
Молотковые сепарируемые мельницы относятся к группе быстроходных молотковых размольных машин и состоят из корпуса, ротора с билами, привода и встроенного сепаратора. Подача щебня в мельницу осуществляется по направлению вращения ротора. В результате ударов бил щебень измельчается в порошок. Тонкость помола материала зависит от скорости подачи, температуры отходящих дымовых газов, объёма вентилирующего агента и от угла установки лопаток встроенного сепаратора. В качестве теплоносителя и вентилирующего агента используются отходящие дымовые газы гипсоварочных котлов. Температура дымовых газов при входе в мельницу, в зависимости от выбранного теплового режима обжига гипса в котлах, может колебаться от 300 до 500 0С. В мельницу поступает 9170 кг/час гипсовой щебёнки. После теплового нагрева и измельчения из мельницы выносится 8895 кг/час гипсопорошка и удаляется 275 кг/час воды в виде пара.
Измельчённый, высушенный и отсепарированный до остатка не более 4 –6% на сите № 02 гипсопорошок выносится в пылевоздушном потоке в систему пылеосаждения. В качестве первой ступени очистки используются циклоны ЦН15, в качестве второй ступени очистки двухсекционные рукавные фильтры. Для устранения зависания материала в бункере циклона он изготавливается цилиндрическим с тангенциальной установкой пневмопушек. Циклон и фильтр рукавный на месте эксплуатации теплоизолируются. Регенерация рукавного
фильтра осуществляется с помощью обратной продувки рукавов сжатым воздухом при отключении системой автоматики одной из секций. В качестве ткани для рукавов предлагается использовать ткань типа «Метаарамид». Ткань выдерживает рабочую температуру до 230 0С. В случае незапланированного повышения температуры отходящего теплоносителя выше указанной температуры, в автоматическом режиме открывается установленная перед фильтром заслонка разбавления и наружный воздух поступает в систему аспирации. Сжатый воздух подаётся с температурой превышающей температуру точки росы не менее чем на 5-10 0С.
В качестве тягового агрегата используется дымосос.
Уловленный циклонами и фильтрами рукавными порошок конвейерами винтовыми и элеватором ковшовым ленточным поступает в теплоизолированный бункер сырьевой мучки. Объём бункера 36,2 м3. Для устранения подсосов в циклонах и фильтрах рукавных применяются затворы шлюзовые. Для предотвращения зависания материала на стенках бункера, на конусной его части устанавливаются пневмопушки.
Из бункера сырьевой мучки материал непрерывно поступает в гипсоварочный котёл. Температура материала около 80 0С.
Гипсоварочный котёл непрерывного действия представляет собой вертикальный стальной барабан, оборудованный мешалкой и закрытый сверху крышкой, снабжённый патрубками для загрузки порошка и отвода смеси пара с частицами гипса. Частота вращения мешалки около 20 об/мин. Обжиг гипсового порошка в котле осуществляется топочными газами с температурой 800-1000 0С, подаваемыми по наружным каналам созданным футеровкой котла и жаровыми трубам. Теплоносителем в этих проходах служат продукты сгорания природного газа в специальной топке. Гипс в варочном котле непосредственно не соприкасается с газами, его температура составляет 100-135 0С ( в среднем 117,5 0С). Процесс обжига гипса сопровождается интенсивным выделением кристаллизационной воды. В этот период наблюдается кипение гипсового порошка. Из патрубка, расположенного на крышке котла, интенсивно выделяется смесь пара с частицами гипса. Дымовые газы с температурой 300-500 0С, не соприкасаясь с материалом, выносятся в молотковую мельницу. Разряжение в дымовых каналах котлов создаётся за счёт дымососа, который одновременно является тяговым агрегатом мельницы молотковой сепараторной. Сжигание газообразного топлива происходит в печи обогрева котла гипсоварочного с использованием горелки. Производительность котла гипсоварочного составляет 7500 кг/час. После тепловой обработки гипса-сырца в котле вместе с пылью из него удаляется 1397 кг/час воды в виде пара.
Первая варка гипса в котлах происходит по схеме периодической варки, в последующем, после достижения гипсом необходимых свойств, варка гипса происходит в непрерывном режиме.
Длительность пребывания материала регулируется режимом загрузки и выгрузки в зависимости от требуемой температуры материала внутри котла. Регулирование производительности по загрузке осуществляется винтовым питателем с регулируемым приводом.
Загрузка сырого гипса осуществляется непрерывно выше уровня материала в котле через патрубок установленный на крышке котла. Вертикальный разгрузочный жёлоб, помещённый внутри котла, в нижней части открыт.
Разгрузка материала происходит непрерывно методом перелива с верхней части разгрузочного жёлоба. Для улучшения транспортировки гипса с нижней части разгрузочного жёлоба наверх, в нижнюю часть подают сжатый воздух давлением 2 атм.
Вследствие непрерывного поступления в котёл свежего гипсового порошка в нём в течение всего процесса тепловой обработки поддерживается постоянная и высокая степень насыщения окружающего материал воздуха водяными парами, что приводит к улучшению модификационного состава и свойств получаемых гипсовых вяжущих. При этих условиях создаётся возможность образования в продукте наряду с b - полугидратом так же и некоторого количества a - полугидрата.
Полученный в гипсоварочном котле полуводный гипс выгружается в бункер томления котла гипсоварочного из которого пневмовинтовым подъёмником подаётся в силосную складскую систему. Объём бункера томления котла гипсоварочного 21,8 м3. Бункер на месте эксплуатации теплоизолируется. Для предотвращения зависания материала на стенках бункера, на конусной его части устанавливаются пневмопушки.
Пары воды и частицы гипса, образованные при гидратации гипса в котле, а также избыточная пылевоздушная смесь бункера томления удаляется вентилятором (поз. 9) после обеспыливания в трёхсекционном фильтре рукавном. Регенерация рукавного фильтра осуществляется с помощью обратной продувки рукавов сжатым воздухом при отключении системой автоматики одной из секций. Ткань выдерживает рабочую температуру до 150 0С. Производительность вентилятора регулируется заслонкой.
Материал уловленный фильтрами рукавными, после исследования его свойств, может быть направлен в бункер томления котла гипсоварочного. Фильтр рукавный на месте эксплуатации теплоизолируется. Сжатый воздух подаётся с температурой превышающей температуру точки росы не менее чем на 5-10 0С.
Для улучшения модификации гипса и повышения его марки гипс направляется в силосную систему для томления. Аспирация силосов осуществляется фильтрами рукавными напорными, разгрузка материала в силоса - при помощи разгрузителей циклонного типа.
Краткая технология производства гипсового порошка