启航机械沸腾炉年产20万吨质量可靠 脱硫石膏煅烧设备

水泥砂浆粘贴成本低但缺点多

水泥砂浆是由水泥、细骨料和水，即水泥+砂+水，根据需要配成的砂浆，是一种建筑领域常用的施工材料。水泥砂浆的普遍作用及做法是在结构层上水泥砂浆找平，贴地砖等面材时需用水泥砂浆做粘结层，将地砖或瓷片黏贴与基层上。还有在水泥砂浆中掺入防水粉用做防水砂浆抹面。这一传统的瓷砖铺贴工艺虽然成本低、应用普遍，但是却有不少缺点。主要是以下三大方面：

一是水泥砂浆粘结力受限。当原材料的质量一定时，砂浆的强度主要取决于水泥标号和水泥用量。此外，砂浆强度还受砂、外加剂，掺入的混合材料以及砌筑和养护条件有关。砂中泥及其他杂质含量多时，砂浆强度也受影响。

二是水泥砂浆配比严格，水泥上将在配比时，如果配比不合理、用量不到位、搅拌不均匀都会影响水泥砂浆的质量和后期贴砖的质量。

三是水泥砂浆普遍存在空鼓现象。应用水泥砂浆粘贴瓷砖很容易出现空鼓的情况，因为水泥接触到水会发生水化作用（水泥的水化作用在20年内都会不断发生的），引起水泥砂浆不断地收缩和凝固，长期下去会出现瓷砖空鼓、开裂的情况。此外，沙子的保水性很差，容易被基面抢走水分，导致瓷砖空鼓、粘贴不牢。

三、生产线配置

1电力配置

2人力配置

3生产用水

4蒸汽配置

5压缩空气

6工作体制

7生产车间

2.3.7输送、改性及储存：

煅烧后的脱硫石膏经首先通过冷却器，石膏粉温度降至80℃以下，再进入球磨机或针磨机改性粉磨，最后由气流输送或斗式提升机进入成品仓。在此石膏粉储存3天以上，并得到陈化使产品的各项性能指标更趋稳定。

2.3.8包装系统：

可配备多套自动包装机，包装规格25~50kg/包，满足不同用户的使用需求。另外配有散装接口，可适用于散装罐车。

二、核心设备介绍

1、管束干燥机

     管束干燥机按逆流方式操作，根据需要也可采用顺流加热方式，热耗低；干燥物料范围广泛，主要为松散物料干燥，处理能力大，水分蒸发大且可干燥高水份物料；物料干燥弹性大（能视不同的物料性质及水分要求对干燥时间进行调整）可连续生产（自动化程度高），亦可间隙操作（适合于特殊生产工艺）；

        1.1组成结构

(1) 主机转子系统，此为干燥机的核心部件，不同的干燥机有不同的转子结构。旋转列管式干燥机的转子由两端中空轴、封头及数百根管子形成的管束组成；旋转圆盘式干燥机的转子由中空轴和焊接组装在其上的数十只圆盘组成。运转时转子靠两端轴承支撑；一端为固定轴承，一端可以自由游动、消耗热膨胀。转子四周有固定在架子上的抄板。

(2) 传动系统，由电机、减速系统组成（摆线针轮减速和齿轮减速二级）

(3) 管路系统，由调节阀门、金属软管、旋转街头等组成。

(4) 排风和除尘系统，引风机排风，配湿法除尘回收热水和粉尘。

  1.2性能特点

（1）换热充分、热耗低、高效节能、干燥物料范围广、处理量大、水分蒸发量大，并且可以干燥高水分物料。

（2）采用变频电机驱动，电耗比传统管束节约30%以上。

（3）该机附加配套设备少，占地面积小，工艺布局紧凑，可在单层厂房内放置，大大节约了土建费用。

（4）物料在滚筒内翻拌彻底，没有残留物料。

（5）由于换热管在滚筒旋转时不承受扭矩，减少了换热管因传扭矩而导致焊缝开裂、泄漏的危险，极大的提高了设备使用寿命；如果列管发生漏气等现象，列管可以很方便的任意更换。

（6）滚筒底部筒体壁厚12毫米，常规管束壳体一般厚6毫米，在经受相同程度的磨损和腐蚀的情况下，筒体的寿命可以成倍的提高。

（7）允许带料启动。

（8）可以连续操作（即自动化程度高），也可以间歇操作（适合于特种工艺）

（9）物料在呈负压状态的封闭内腔被干燥，作业环境清洁，无污染，噪音小。

2、煅烧沸腾炉的工艺特点

（1）设备小巧，生产能力大

        沸腾炉生产能力的大小由沸腾炉的热换面积来决定。沸腾炉由于实现了物料的彻底流太化，炉内不需要安装搅拌设备。在炉内可以高密度地安装很多加热管，因此尺寸不大的炉子就可以有非常大的传热面积。另外，沸腾炉采用的热源为真气，传热系数和传热面积都较大，总穿热量也就大。所以沸腾炉的生产能力比较大，这是其他传统的外热式煅烧设备无法相比的

（2）结构简单，不易损坏

由于物料实现了流太化，炉子就不需要有转动的部件，炉子的结构就简单得多。不

 但制造方便，投产后也几乎不需要维修保养。由于用的是低温热源，炉子在任何情况下都没有被烧坏的危险，设备使用寿命也特别长。

（3）设备紧凑，占地少

         沸腾炉是立式布置的设备，设备非常紧凑。占地面积少

（4）能耗较低

         沸腾炉的热能消耗和电能消耗都较低。热能方面：从热源传递给物料的热能，除了小部分用于加热炉底鼓入的冷空气以及少量的炉体散热损失外，几乎都能有效地用于物料的脱水分解。炉子本身的热效率在95%以上。因此沸腾炉总的热效率是比较高的，采用蒸汽，可达90%以上。一般的外热式煅烧设备虽然直接使用一次热源，但热效率很少 超过80%。国内沸腾炉的热耗指标为7.7x105KJ/t(18.33万kcal/t)建筑石膏。电能方面：沸腾炉不需要转动，也没有搅拌机，物料主要是靠石膏脱水产生的水蒸气来实现流太化的，需要在炉底鼓入的空气也很有限，配套鼓风机的功率也很小，因此沸腾炉的电能消耗比传统的煅烧设备少的多。

（5）操作方便，容易实现自动控制

流化床有一个特点，就是床层中物料温度一致。因此操作中只要控制物料一个设定温度，就可以连续稳定地生产出合格产品。单一的控制参数，很容易实现主动控制。

（6）产品质量好，熟石膏相组成比较理想，物理性能稳定

由于采用低温热源，石膏不易过烧，只要控制出料温度合适，成品中不含二水石膏，无水石膏III也只在5%以内，其余均为半水石膏。这样的相组成很理想，物理性能也很稳定。

（7）基建投资省，运行费用低

由于沸腾炉设备小巧、结构简单、占地少，因此基建投资较同等生产规模的其他类型煅烧设备节省。投产后，由于能耗较低、维修工作量少、使用寿命长，因此运行费用也较省。

2 沸腾煅烧炉的工作方式

石膏沸腾煅烧炉的床层状态属于鼓泡床，因此将这种炉子形象的称作“沸腾炉”。沸腾炉煅烧部分为一个立式箱式容器在其底部装有一个气体分布板。目的是在停止工作时支撑固体粉料不致漏粉，在工作时使气流从底部均匀地进入床层。在床层的上界面以上装有连续进料的投料机。 在床层上界面处的炉壁上有溢流孔，用于出料。在床层内装有大量的加热管，管内的加热介质为蒸汽，热量通过管壁传递给管外处于流太化的石膏粉，使石膏粉脱水分解。在煅烧部分上部，装有一个除尘器，气体离开流化床时带出来的少量粉尘，由除尘器收集后自动返回流化床，已除尘的尾气由排风机抽出，排入大气。正常工作时，从沸腾炉底部鼓入空气，通过气体布风板进入流化床。鼓入的空气不需要很多，稍稍超过临界气速，使床层实现流太化即可。此时淹没在流化床中的加热管向物料传递大量的热量，使二水石膏粉达到脱水分解的温度，二水石膏就在流化床中脱去结晶水并变为蒸汽，这些蒸汽与炉底鼓入的空气混合在一起，通过床层向上运动。由于蒸汽量比鼓入的空气量多的多，所以整个鼓泡床的流太化主要是靠石膏脱硫水形成的蒸汽来实现的。由于在流化床中粉料激烈的翻滚、混合，所以在整个流化床中各处的物料温度和成分几乎是一致的。连续投入的生石膏粉，一进入床层，几乎瞬间就与床层中大量热分料混合均匀，在热料粉中迅速脱水分解。为了避免刚加入的生料未完成脱水过程就过早短路排出和增加石膏粉的煅烧时间，设计时在炉子中加了三块隔板，将流化床分成大小两部分四个室。生石膏粉先进入大的部分，在此脱掉大部分结晶水，然后通过下部的通道进入小的部分，在这里完成最终的脱水过程，再由床层上部自动溢流出炉。

三、 电控系统

1、供电

     买方需按照卖方的要求把电力供应到指定的地点。

2、车间电力分配

通常的电力由母线或电缆供应。控制柜的电力由车间电力分配柜或直接由从变电站的LV开关柜的母线供应。电力供应装置将被装配在恰当的位置，并可以为设备维修等提供临时电力(由买方供应）。

3、自动控制

原料车间生产控制采用分布式PLC控制系统，CPU模块选用西门子品牌，现场I/O模块采用西门子ET--200SP,人机界面HMI选用西门子品牌。传感器、变频器、PLC模块、HMI等核心设备构成原料控制站。设备级（变频器、分布式I/O等）采用现场总线方式与CPU通讯进行数据交换，原料控制站和计算机控制中心通过工业以太网相连、wincc组态软件编程，从而实现生产过程的集中控制和实时数据统一管理。

四、生产工艺先进性

1、原材料供料系统

1、原材料供料系统

（1）供料斗增设断料报警装置，当石膏料斗没有料或者不下料时发出报警信号，通知操作工及时处理断料问题；

（2）原材料喂料采用皮带称改进行准确计量；

（3）湿料输送部分设置旋转筛分机，可有效筛分石膏原料的杂质，并破碎石膏原料的内部结块。

2、烘干工段

（1）采用专用的管束机进行烘干，烘干热效率高。

（2）烘干设备采用变频控制，可有效的控制石膏粉在内部的烘干停留时间。

（3）除尘产生的超细粉经我公司特殊工艺与原料进行均匀的混合，可有效的避免超细粉成团进入煅烧设备造成的产品质量波动。

（4）通过烘干过程控制，可有效避免因原材料含水量波动而产生的质量波动。

3、煅烧工段

1）、煅烧前设置质量控制仓，通过此料仓可起到稳料的作用实现沸腾炉的均匀供料，另外此料仓在设备开机前期、中间出现不合格品时、停机的时候可作为废料仓，将生产不合格的粉料存储到此工段，然后再进行煅烧，以此来控制不合格的量；

2）、喂料螺旋输送机采用计量输送螺旋，可精准计量进料量，螺旋出料端采用独特的密封式设计，可有效避免外部冷风在此进入到沸腾炉内部，从而在一定程度上提高了沸腾炉的热效率；

3）、煅烧设备采用国内常规煅烧设备沸腾炉，我们在此基础上进行了一部分改进：

A、增加沸腾炉内部空间，延长石膏粉在内部的停留时间，使得煅烧更均匀；

B、采用我公司自主研发的换热管安装工艺，可有效地避免因热胀冷缩造成的沸腾炉壳体开裂；

C、沸腾炉顶部降尘室增高、并在出口位置设计预收尘装置，减少石膏粉的外排，增加沸腾炉的生产效率；

D、在底部罗茨风机和沸腾炉连接管之间增加余热回收换热器，将鼓入的常温空气首先经过换热器进行加热，然后再计入到沸腾炉内，以此来增加沸腾炉的热效率；

4）、沸腾炉除尘器采用离线式设计，可有效地增加除尘器滤袋使用寿命。

5）设置专门粉料输送设备，沸腾炉、冷却器内部需要清理时首先将粉料通过输送设备输送至废料仓，实现清洁化工作环境。.

4、冷却工段

冷却设备采用我公司独立研发的立式冷却器，沸腾炉底部罗茨风机首先经过此设备加热后才能进入沸腾炉，增加余热利用率。冷却风机的风将石膏粉温度降低后直接接入管束机前端预干燥风机入口处，以此来充分的利用余热。

5、工艺优势

1）、节能环保

生产线采用负压运行的方式，杜绝了粉尘外泄，不仅改善了工人的工资环境，同时也达到了国家的环保要求。管束式烘干机采用换热管与物料直接接触的加热行驶，效率远远大于间接换热的形式。沸腾炉、烘干机外部全部做保温处理，减少了设备的热损失。

2）、余热的二次利用

冷却器换热后的热风，利用与沸腾炉的动力鼓风与烘干机的烘干进风，长期运行会产生不小的经济效益。

五、设备防腐处理

1、设备的腐蚀严重部位均采用ND钢或316L不锈钢制造，并喷砂处理后涂刷高温陶瓷防腐涂料，除尘管道采用316L不锈钢螺旋管，内部涂刷防腐涂料，极大的延长了使用寿命；

2、热空气降温后，设备内部会产生冷凝水，这种冷凝水具有强烈的腐蚀性，为了避免这种现象，在除尘器、沸腾炉、风道外部采用保温处理；

除尘系统：

该生产线属于全封闭式运行模式，采用先进的脉冲布袋除尘工艺。主要由脉冲布袋除尘器、引风机、螺杆空压机等设备组成。

脉冲布袋除尘器

除尘器本体由钢结构框架、箱体、灰斗、滤袋和袋笼等组成。除尘效率可达99.99%。

其工作原理是含尘烟气由除尘器的进风均流装置进入上箱体，当滤袋上的粉尘越积越多，设备阻力达到限定的阻力值时，由清灰控制装置按清灰时间设定值自动关闭一室离线阀后，按设定时间程序打开电控脉冲阀，进行停风喷吹，利用气体瞬间喷吹使滤袋内压力剧增，将滤袋上的粉尘抖落在灰斗中，灰斗中的粉尘再由卸料器排出。排出后的高温粉尘通过传输设备再次进入预干燥系统。

综上所述，本项目在生产过程中热源使用电厂饱和蒸汽，不会产生硫化物等有害气体。

生产中产生的烟尘气体，由旋风分离器和脉冲布袋除尘器共同处理，除尘效率高达99.99%，出口含尘量低于20mg/m³，低于排放标准。