预均化的基本原理是:采用纵向堆料,将每批进入堆料场的工业副产石膏纵向堆撒,然后在取料时在垂直于料堆的纵向方向的横截面上取料。
这样每次取料的横截面上都有此前每次纵向堆撒的物料。 采用预均化技术的堆料场分为矩形堆料场和圆形堆料场两种形式。 其中矩形堆料场多数采用两个料堆,一个用于堆料时另一个用于取料,两个料场流使用。 这两个堆料场可以呈直线一字排开,如图3-a,也可以是并列的,如图3-b。
矩形堆料场也有只有一个料堆的,其一边为堆料皮带机,另一边为取料皮带机。 其料堆为圆形环状,在料堆的开口处,一端在连续堆料,另一端连续取料。 另一种将圆环堆料分成三堆,其中两堆用于取料,一堆用于堆料。 ●上料系统与设备(振动输送机、破碎机、皮带秤)天然石膏粉生产上料系统主要流程:装载机将石膏矿石装入输送机,由输送机将原矿喂入破碎机,破碎后的物料由提升机装入原料仓,在原料仓仓底通过计量、除铁后把原料喂入煅烧窑。
主要设备包括:振动输送机、环锤破碎机、板链(或环链)提升机、原料钢仓、手动插板阀、计量皮带秤、除铁器、袋式除尘器等。 工业副产石膏粉生产上料系统主要流程:装载机将潮湿粉状的工业副石膏装入受料斗,通过受料斗底部计量皮带秤计量、除铁后,再由皮带输送机和特制的喂料机构喂入煅烧窑。 主要设备包括:地坑式自洁受料斗、计量皮带秤、除铁器、皮带输送机、滤饼喂料机等。 振动给料机 环锤破碎●煅烧系统与设备(内烧式、外烧式、燃煤(燃气)热风米、袋式除尘器、脱硫照片。
)(1)煅烧系统的主要工艺流程为:天然石膏或工业副产石膏从煅烧窑窑头喂入,与来自热风炉的热量在煅烧窑内完成烘干煅烧后,从煅烧窑尾部卸出。
热风炉的热烟气在完成与石膏热交换后,在引风机的作用下进行袋式除尘器进行粉尘净化后,由引风机吹入喷淋吸收塔脱硫后由烟囱排入大气中。 煅烧系统主要设备有:燃煤(燃气)热风炉、内烧式煅烧窑、外烧式煅烧窑、袋式除尘器、脱硫装置等。
(2)燃煤(燃气、油)热风炉(照片):当用煤作燃料时,通过中高压风使炉膛中燃烧呈“流态化”,燃尽率高,氮化物生成少,易炉内固硫,适应各种劣质燃煤;当以气、油作为燃料时,火炬稳定,更可燃用高炉气、释放气、电石炉气、黄磷尾气等各种废气、废油。 燃气部分采用芬兰OLIN技术,安全可靠,适应各种苛刻的工作环境。
管式煅烧窑分为:内烧式和外烧式两种(照片)。
内烧式即在回转式干燥机基础上改型而成,窑内设置不同形式的扬料板,将高温烟气直接通入窑体内,通过扬料板使物料与高温烟气幅度的接触换热,完成煅烧。 优点是热交换充分,干燥煅烧时间短,缺点是:烘干和煅烧段不明显,成品质量不稳定,所得产品结晶水低,其膏水比和强度也偏低,无法消除烟气中的杂质和粉煤灰对成品的质量和白度的影响。 外烧式是在回转窑外部砌筑燃烧室,将炉体尽可能多的包裹在窑炉内,通过加热窑体外壁从而煅烧窑内物料的方式。 外烧式回转窑在生产过程中烟气不直接和石膏换触,可有效避免了烟气中的杂质和粉煤灰对成品质量和白度的影响。 另外,石膏与热烟气分离,煅烧窑内微负压运行,可根据煅烧要求和产品要求控制石膏在窑内的煅烧时间与温度,保证了产品质量的要求。 (3)烟气净化采用气箱脉冲布袋除尘器负压进行,确保烟气通过净化后粉尘含量低国家排放30mg/Nm3的要求。
净化后的烟气脱硫采用石灰石/石灰—石膏湿法工艺进行处理,脱硫效率达95%以上。 外烧式煅烧窑与燃煤沸腾炉 布袋除尘器●冷却、改性粉磨系统与设备(链式输送机、板链提升机、磨机照片等) 从煅烧出来的石膏熟料具有一定的温度,需要入仓进行冷却陈化处理。
这是因为在冷却过程中,熟料中的少量二水石膏继续蒸发失去结晶水转变为半水石膏,同时熟料中少量的Ⅲ无水石膏获得水分转变为半水石膏,这个两个转变都是有利于熟料的质量提升。 天然石膏矿破碎后或工业副产石膏原料经过煅烧后,其颗粒粒径没有发生变化,其勃氏比表面积小,胶结材流动性很差,水膏比大幅增加,致使硬化体物理力学性能差。
冷却、分离改性系统主要流程为:出煅烧窑的熟料经输送、提升入熟料仓冷却,冷却后由仓底筛分、给料机计量卸出,经输送提升入改性磨进行粉磨。 主要设备包括:链式输送机、板链(环链)提升机、熟料仓、筛分振动给料机、改性磨机、袋式除尘器等。 陈化、包装系统主要流程:改性后的成品石膏粉经输送、提升入成品仓进行陈化处理。 处理后的石膏粉经包装机包装后堆放或外运,也可以由散装机装车外运。
系统主要设备包括:链式输送机、板链(环链)提升机、成品仓、包装机、散装机、胶带输送机、袋式除尘器等。 ●自动化控制系统(现场照片、控制流程图)自动化控制系统采用DCS或PLC控制系统,具备开放性、实用性、安全性及可扩展性。 根据生产工艺控制的要求,整个系统配置相应仪器仪表;相关配置完整、合理、适用以满足自动化控制的需要。 过程控制系统硬件为模块化设计,带有自诊断功能。 过程控制系统有很强的通讯能力,能提供多种标准接口来满足联网要求和与其他设备通讯。 人机界面(HMI)系统与管理系统能够方便地完成流程图动态显示和控制操作、报警显示和记录、实时趋势显示、历史数据记录、报表打印等。
自动化控制系统划分为三个部分:电气设备、基础自动化过程控制、人机界面HMI。 系统实现局部网络化,三个部分通过网络有机地结合起来,快速、精确、可靠地完成对整个机组的控制。 按生产工艺要求控制系统把全部现场操作按钮、运转设备、控制阀等通过内部控制有机地组织起来,并作出快速响应,结合人机界面(HMI)系统实现高度自动化的工业现场过程管理控制。 操作员在现场通过操作按钮选择并启停设备,或在控制室通过流程画面(远程操作模式)启停单体设备或系统,自动启停整个再生装置。