本發(fā)明涉及石膏煅燒技術，涉及一種生物質燃料制備建筑石膏新工藝。

背景技術：

目前，煅燒建筑石膏的主要熱源為煤、氣、木材等能源，但是煤的經(jīng)濟效益較高，但污染較為嚴重；天然氣污染少，但是使用成本較高；木材價格較為便宜，但是熱值較低，需要大量的木材才能滿足生產(chǎn)要求。作為僅次于煤的經(jīng)濟效益是生物質燃料。生物質成型燃料含硫量低、灰分低，燃燒后主要的污染物是煙塵。配置高效的除塵設備的生物質鍋爐在正常運行時，可以達到《鍋爐大氣污染物排放標準》GB13271-2014的排放標準，是一種可再生能源，國家各部門都在積極推進生物質成型燃料的開發(fā)和利用。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有煅燒建筑石膏熱源所存在的諸多不足之處，本發(fā)明提供一種新的熱源系統(tǒng)制備建筑石膏的方法及其裝置，生產(chǎn)過程運行穩(wěn)定，自動化程度高，產(chǎn)品質量高且穩(wěn)定、易控制，且運行成本較低，實現(xiàn)廢棄物再利用，符合國家各部門的相關規(guī)定，可實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：

一種建筑石膏煅燒新工藝，

1.將粉磨或烘干后的石膏粉進行煅燒，煅燒溫度在150-160℃，煅燒時間20-40min；

2.將煅燒后的石膏進行降溫，冷卻到50-60℃；

3.將冷卻后的成品石膏粉輸送成品倉或包裝倉。

根據(jù)所述的建筑石膏煅燒新工藝，步驟1中的煅燒過程采用熱風作為加熱介質，熱風爐出風口溫度精度控制在±5℃，煅燒爐采用箱式脈沖除塵器加旋風除塵器二級除塵的方式進行除塵。

根據(jù)所述的建筑石膏煅燒新工藝，所述的熱風由燃生物質直燃式熱風爐產(chǎn)生，熱風爐采用陶瓷多管除塵器加水膜消煙除塵器二級除塵方式除塵。

一種所述建筑石膏煅燒新工藝所用的工藝設備，石膏煅燒專用爐的熱風進口與生物質熱風爐連接，石膏煅燒專用爐的熱風出口先后與陶瓷多管除塵器、水膜消煙除塵器；石膏煅燒專用爐上端先后與旋風除塵器、箱式脈沖除塵器連接。

根據(jù)所述的工藝設備，NE板鏈斗式提升機先后通過中轉倉、螺旋計量裝置最后與所述的石膏煅燒專用爐進料連接；旋風除塵器、箱式脈沖除塵器的粉塵出口經(jīng)FU鏈式輸送機與NE板鏈斗式提升機入料口連接。

根據(jù)所述的工藝設備，所述的中轉倉帶有倉頂除塵器。

根據(jù)所述的工藝設備，石膏煅燒專用爐出料的一端與降溫熱交換器連接。

本發(fā)明的優(yōu)點如下。

1.使用石膏煅燒專用爐來原料進行煅燒，石膏煅燒專用爐采用的慢速低溫的方式煅燒，用熱風作為加熱介質，物料在內部停留時間長，有利于半水晶體的形成和整體相組成分布，煅燒相對均勻，產(chǎn)品性能相對穩(wěn)定，具有較好的強度。較快速煅燒法可有效提高產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性，降低能源能耗，降低處理成本。煅燒后物料絕大多數(shù)為半水石膏，同時含有少量的無水硫酸鈣和微量的二水硫酸鈣，相組成分布，大大提高了產(chǎn)品的品質和穩(wěn)定性。

2.使用降溫熱交換器進行冷卻，采用空氣冷卻，節(jié)能環(huán)保。用冷卻裝置是因為剛煅燒好的粉料溫度達150℃以上，后續(xù)設備因處于高溫狀態(tài)易縮短設備的使用壽命；入倉后降溫慢，若直接包裝，容易將編制袋燙化；高溫下料粉與艙壁接觸，因外界溫度低，容易在艙壁上，產(chǎn)生水珠，腐蝕料倉。采用降溫交換器后，縮短物料與外界的溫度差，艙壁上不易產(chǎn)生水珠，降溫后料溫接近正常的溫度，后續(xù)設備和編制袋均可滿足要求。

3.采用燃生物質直燃式熱風爐，熱風爐采用助燃風機、配風風機和引風機即可，較導熱油鍋爐節(jié)約能耗一半以上；采用生物質作為燃料，可有效降低生產(chǎn)成本；直燃式熱風爐溫控性高，正常控溫精度為±5℃，控溫精度可提到±3℃，完全滿足石膏煅燒對熱源的要求；燃生物質只會產(chǎn)生二氧化碳和粉煤灰，不會產(chǎn)生二氧化硫等有害氣體。

4.采用箱式脈沖除塵器與旋風除塵器配套使用對石膏煅燒專用爐進行除塵，因石膏煅燒專用爐煅燒時料溫可達150℃以上，且物料煅燒過程中會脫掉大部分水，因此粉塵量會特別大，傳統(tǒng)的除塵器完全滿足不了該要求，而采用箱式脈沖除塵器加旋風除塵器二級除塵的方式即可滿足要求，旋風除塵器具有處理量大，無任何傳動部件不易損壞，且耐高溫，能起到冷卻作用，而箱式脈沖除塵器采用防結露防油，耐170℃，排放標準可達30mg/m3特殊定制的除塵布袋，完全滿足國家環(huán)保排放標準，整套除塵較靜電除塵器可節(jié)約30-40%的能耗，且維修量小，處理效果好。

5.采用陶瓷多管除塵器和水膜消煙除塵器二級除塵，因熱風爐是燃生物質，所以尾氣中主要存在二氧化碳和煙灰，采用陶瓷多管除塵器處理大部分煙灰，最終通過水膜除塵器徹底將煙塵除掉，最終將二氧化碳排放到空氣中，不會污染空氣。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的各設備連接關系圖。

附圖中：

1.箱式脈沖除塵器風機；2.箱式脈沖除塵器；3.旋風除塵器；4.FU鏈式輸送機；5.NE板鏈斗式提升機； 6.中轉倉；7.倉頂除塵器；8.螺旋計量裝置；9.風量調節(jié)閥；10.石膏煅燒專用爐；11.降溫熱交換器；12.沉淀池；13.水膜消煙除塵器；14.液下泵；15.陶瓷多管除塵器；16.生物質熱風爐；17.羅茨風機；18.風量調節(jié)閥；19.FU鏈式輸送機；20.變頻剛性葉輪給料機；21.降溫熱交換器風機。

具體實施方式

實施例

本發(fā)明采用的具體工藝步驟如下。

將粉磨或烘干后石膏粉進行煅燒，煅燒溫度在150-160℃，煅燒時間20-40min；將煅燒后的石膏進行降溫，冷卻到50-60℃；將冷卻后的成品石膏粉輸送成品倉或包裝倉。

采用本發(fā)明中的各種設備進行生產(chǎn)制造的過程：采用石膏煅燒專用爐10來原料進行煅燒，石膏煅燒專用爐采用的慢速低溫的方式煅燒，用熱風作為加熱介質，熱風爐出風口溫度精度控制在±5℃；物料在內部停留時間長，有利于半水晶體的形成和整體相組成分布，煅燒相對均勻，產(chǎn)品性能相對穩(wěn)定，具有較好的強度。較快速煅燒法可有效提高產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性，降低能源能耗，降低處理成本。

該設備與前方烘干設備配套使用，烘干后的產(chǎn)品各項指標完全符合建筑石膏要求，最佳煅燒參數(shù)為：煅燒溫度：150-160℃，煅燒時間20-40min。煅燒后，排出的物料結晶水含量小于5%,因此煅燒后物料絕大多數(shù)為半水石膏，同時含有少量的無水硫酸鈣和微量的二水硫酸鈣，相組成分布，大大提高了產(chǎn)品的品質和穩(wěn)定性。而石膏煅燒專用爐10采用箱式脈沖除塵器2加旋風除塵器3二級除塵的方式進行除塵，旋風除塵器3具有處理量大，無任何傳動部件不易損壞，且耐高溫，能起到冷卻作用，而箱式脈沖除塵器2采用防結露防油，耐170℃，排放標準可達30mg/m3特殊定制的除塵布袋，完全滿足國家環(huán)保排放標準，整套除塵較靜電除塵器可節(jié)約30-40%的能耗，且維修量小，處理效果好。

煅燒爐出料端使用降溫熱交換器11進行冷卻，采用空氣冷卻，節(jié)能環(huán)保。用冷卻裝置是因為剛煅燒好的粉料溫度達150℃以上，后續(xù)設備因處于高溫狀態(tài)易縮短設備的使用壽命；入倉后降溫慢，若直接包裝，容易將編制袋燙化，高溫下料粉與艙壁接觸，因外界溫度低，容易在艙壁上產(chǎn)生水珠，腐蝕料倉，采用降溫交換器后，縮短物料與外界的溫度差，艙壁上不易產(chǎn)生水珠，降溫后料溫接近正常的溫度，后續(xù)設備和編制袋均可滿足要求。

采用燃生物質直燃式熱風爐，可采用生物質如秸稈、鋸末、甘蔗渣、稻糠等。生物質熱風爐16采用助燃風機、配風風機和引風機即可。經(jīng)過試驗，相同產(chǎn)量下，較導熱油鍋爐節(jié)約能耗一半以上。采用生物質作為燃料，可有效較低生產(chǎn)成本；溫控性高，正?？販鼐葹椤?℃，控溫精度可提到±3℃，完全滿足石膏煅燒對熱源的要求。燃生物質只會產(chǎn)生二氧化碳和粉煤灰，不會產(chǎn)生二氧化硫等有害氣體。生物質熱風爐16采用陶瓷多管除塵器15和水膜消煙除塵器13二級除塵，采用陶瓷多管除塵器16處理大部分煙灰，最終通過水膜消煙除塵器13徹底將煙塵除掉，最終將二氧化碳排放到空氣中。

經(jīng)過本工藝設備處理后，石膏成品其初凝時間6-10min，終凝時間20-30min，2h抗折強度2.4-3.2MPa，完全符合《建筑石膏》GB9776-2008標準。該工藝可實現(xiàn)隨生產(chǎn)隨包裝，隨生產(chǎn)隨使用的功能，節(jié)約大量冷卻時間，節(jié)約大量的時間和空間。

旋風除塵器3和箱式脈沖除塵器2回料采用FU鏈式輸送機4，其輸送粉狀、小粒狀物料的產(chǎn)品，使用壽命長,運轉可靠性高,節(jié)能高效,密封、安全且維修方便。各設備的提升轉運使用提升機，為設備的一體化生產(chǎn)提高了效率，解決了占地空間。中轉倉6后的螺旋計量裝置8，將煅燒的石膏質量進行有效控制，提高煅燒效率和煅燒效果。全系統(tǒng)在設備易揚塵的位置設除塵系統(tǒng)，降低生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境中的粉塵，避免粉塵擴散對設備造成不良影響。

以上主要設備和配套設備控制均接入DCS控制中，可根據(jù)煅燒、冷卻溫度的變化來自行控制輸送設備的給料量；每小時產(chǎn)量、每部分溫度、設備運行情況、設備開啟等均可在電腦上顯示，也可實現(xiàn)生物質熱風爐16與石膏煅燒專用爐互鎖，根據(jù)熱風溫度自動控制螺旋計量裝置給料，完全實現(xiàn)自動化，不但節(jié)約大量的人力物力，生產(chǎn)出的產(chǎn)品質量穩(wěn)定。

整條生產(chǎn)線中物料全部在密閉的設備中輸送，在關鍵部位裝有除塵設備，全線負壓運行，無任何揚塵點，具有綠色、環(huán)保、節(jié)能的優(yōu)點。