年產(chǎn)4-50萬(wàn)噸建筑石膏粉生產(chǎn)線(xiàn)
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一、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介
1. 破碎機將大尺寸的石膏礦石破碎成小于25mm的小塊顆粒，經(jīng)過(guò)儲存及輸送進(jìn)入磨機進(jìn)行粉磨，經(jīng)選粉機將粉磨后達到產(chǎn)品所需細度的石膏生粉送入沸騰爐進(jìn)行煅燒，其余部分返回磨機進(jìn)行再次粉磨直至合格。煅燒后的合格石膏粉送入熟料倉儲存或送入制品車(chē)間使用。
2.工藝流程 鄂破 提升 料倉 計量秤 回轉窯 錘破 計量皮帶 柱磨機 選粉機 提升 料倉 螺旋給料 沸騰爐 靜電除塵 提升 熟料倉。 以上設備均采用計算機集中控制，自動(dòng)化程度高、控制方便、并能隨時(shí)監控速度、溫度、濕度及設備的運行情況，從而有效的減少了勞動(dòng)力，降低了成本、提高了效率，是現代建材行業(yè)首選的典型設備。
工藝流程圖
二、沸騰爐工藝介紹
隨著(zhù)石膏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，各行各業(yè)對石膏粉的需求也越來(lái)越大，對石膏粉的質(zhì)量要求也越來(lái)越高，石膏粉的生產(chǎn)制造工藝也在不斷進(jìn)步，在石膏粉的生產(chǎn)加工環(huán) 節中烘干脫水是關(guān)鍵環(huán)節，也是最難以掌握的部分，根據這一情況我們根據多年來(lái)對石膏粉生產(chǎn)及深加工行業(yè)的不斷探索和研究，開(kāi)發(fā)出了新一代適合各種石膏粉生 產(chǎn)要求的脫水設備——沸騰爐。
1. 工作原理
沸騰爐烘干系統主要工作原理：沸騰爐主體主要由細徑密集的散熱盤(pán)管組成，盤(pán)管中通入導熱油，經(jīng)過(guò)換熱，把熱量釋放到爐體內部。沸騰爐底部安裝羅茨風(fēng) 機，通過(guò)布風(fēng)板把冷風(fēng)鼓入爐體，吹動(dòng)爐體內粉料達到沸騰狀態(tài)，在一定溫度下，經(jīng)過(guò)烘干脫去結晶水的粉料，質(zhì)量變輕后，自動(dòng)流動(dòng)到出料口，這樣產(chǎn)出的石膏粉 質(zhì)量穩定，結晶水含量、初終凝時(shí)間比較容易控制。另外，該設備利用干式靜電除塵器除塵后，除塵效率達到95％以上，消除了粉塵污染。
2. 結構簡(jiǎn)單，不易損壞
由于物料實(shí)現了流態(tài)化，爐子就不需要有轉動(dòng)的部件，爐子的結構就簡(jiǎn)單得多。不但制造方便，投產(chǎn)后也幾乎不需要維修保養。由于用的是低溫熱源，爐子在任何情況下都沒(méi)有被燒壞的危險，設備使用壽命也特別長(cháng)。
3. 設備緊湊，占地少
沸騰爐是立式布置的設備，除塵器套在爐體上方，與爐子連成一個(gè)整體，設備非常緊湊。不但占地少，還可以避免除塵器結露。
4. 能耗較低
沸騰爐的熱能消耗和電能消耗都較低。熱能方面：從熱源傳遞給物料的熱能，除了小部分用于加熱爐底鼓入的冷空氣以及少量的爐體散熱損失外，幾乎都有效 地用于物料的脫水分解。爐子本身的熱效率在95%以上。當然沸騰爐使用的是二次熱源，最終的熱效率還要將爐子的熱效率乘上鍋爐的熱效率。但蒸汽鍋爐或熱油 鍋爐都是很成熟的熱工設備，其熱效率是比較高的。蒸汽鍋爐一般能達到60-70%，熱油鍋爐能達到70-80%（我公司方案采用有機熱載體導熱油爐）。因 此沸騰爐總的熱效率是比較高的，采用蒸氣，可達57-67%；采用熱油，可達67-76%。一般的外熱式煅燒設備雖然直接使用一次熱源，但熱效率很少超過(guò) 50%。國內沸騰爐的熱耗指標為7.7×105KJ/t建筑石膏。電能方面：沸騰爐不需要轉動(dòng)，也沒(méi)有攪拌機，物料主要是靠石膏脫水產(chǎn)生的水蒸氣來(lái)實(shí)現流 態(tài)化的，需要在爐底鼓入的空氣也很有限，因此鼓風(fēng)機的功率也很小，因此沸騰爐的電能消耗比傳統的煅燒設備少得多。
5. 產(chǎn)品質(zhì)量好，熟石膏相組成比較理想，物理性能穩定
由于采用低溫熱源，石膏不易過(guò)燒，只要控制出料溫度合適，成品中不含二水石膏，無(wú)水石膏也只在5%以?xún)?，其余均為半水石膏。這樣的組成很理想，物理性能也很穩定。
為達到以上生產(chǎn)設備要求，經(jīng)過(guò)我公司研究開(kāi)發(fā)研制出了一整套沸騰爐設備的生產(chǎn)加工工藝，主要材料均選用優(yōu)質(zhì)鋼材。如：導熱油盤(pán)管選用優(yōu)質(zhì)無(wú)縫鋼管 （GB3087-82）；鋼板采用鍋爐用碳素鋼和低合金鋼板（GB713-86）；架體型鋼均采用國標產(chǎn)品。此外在焊接加工中，為保證焊接質(zhì)量操作人員均 持證上崗，焊接完成后，為防止導熱油滲漏，主體盤(pán)管內作水壓試驗，水壓試驗達到0.5－0.6MPa并保壓半小時(shí)以上無(wú)泄漏現象即為產(chǎn)品合格。
三、設備明細及參數
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序號
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名稱(chēng)
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規格型號
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數量（臺）
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功 率（KW）
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功能
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價(jià) 格
（萬(wàn)元）
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備注
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1
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破碎機
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800×1200
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1
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30
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原 料 破 碎
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2
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斗式提升機
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TH315
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1
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7.5
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3
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生料倉
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60m3
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1
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4
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永磁除鐵器
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1
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5
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單向螺旋閘門(mén)
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400×400
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1
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6
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電磁振動(dòng)給料機
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GZ4F
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1
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1
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粉 磨 系 統
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7
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雷蒙磨主體
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4R3216
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2
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8
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傳動(dòng)電機
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Y225S-4
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2
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37×2
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9
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風(fēng)機電機
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Y220M-4
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2
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30×2
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13
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分析機電機
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YC1200-4A
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2
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5.5×2
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14
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斗式提升機
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TH400
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1
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11
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15
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管式螺旋輸送機
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φ300
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1
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3
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16
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沸騰爐主體
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1.8m×1.8m
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1
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煅燒 系統
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17
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羅茨風(fēng)機
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1
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18.5
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18
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高壓靜電除塵器
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φ2.1m×12m
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1
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19
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變壓器
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1
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20
|
斗式提升機
|
TH315
|
1
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11
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成品 輸送 及 存儲
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21
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成品倉
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200m3
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2
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22
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倉壁振動(dòng)器
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CZ250
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2
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0.75
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23
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單向螺旋閘門(mén)
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400×400
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2
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24
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剛性葉輪給料機
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400×400
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2
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3×2
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25
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包裝機
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DGY50型
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2
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3×2
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26
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倉頂除塵器
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MC24－II型
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1
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除塵 系統
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可選
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27
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空氣壓縮機
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1
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7.5
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可選
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28
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脈沖袋式除塵器
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MC48－II型
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1
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可選
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29
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導熱油爐主體
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200萬(wàn)大卡
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1
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熱源提供
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30
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燃燒器
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200萬(wàn)大卡
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1
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30
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鼓風(fēng)機
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1
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5.5
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31
|
引風(fēng)機
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1
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7.5
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32
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循環(huán)油泵
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2
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55×2
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33
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齒輪注油泵
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1
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1.5
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34
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空氣預熱器
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|
1
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36
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膨脹槽
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|
1
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37
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儲油槽
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1
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38
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儀表
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1
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40
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破煤機
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1
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5.5
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|
可選
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41
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生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化控制系統
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1
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自動(dòng) 控制
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四、電氣控制系統
電氣控制系統采用目前先進(jìn)的DCS（集散控制系統），選用日本三菱的PLC，將分散于各處的設備集中控制。
根據控制要求，采用日本三菱PLC，工控計算機及工業(yè)組態(tài)軟件（組態(tài)王）作為報警、監視和電氣控制的核心部分，對各單機設備按工藝要求進(jìn)行邏輯控制并通過(guò) 數據采集模塊及通訊模將采集到的各設備的電流、溫度、風(fēng)量上傳到上位機。上位機將傳送來(lái)的參數進(jìn)行分析整理后，對過(guò)流、過(guò)載、超溫、低溫等異常情況進(jìn)行顯 示和報警輸出。
通訊模塊將沸騰爐進(jìn)口油溫、進(jìn)料粉溫、出口油溫、出口粉溫、爐膛溫度及羅茨風(fēng)機風(fēng)量等模擬量信號通過(guò)485通訊方式上傳到上位機。在上位機上對各部分的溫 度，風(fēng)量以及整條生產(chǎn)線(xiàn)的運行過(guò)程進(jìn)行監控。根據產(chǎn)出粉的結晶水含量，在上位機上對沸騰爐進(jìn)粉量可進(jìn)行調節，當結晶水含量高時(shí)，降低進(jìn)料絞刀變頻器的頻 率。當結晶水含量低時(shí)，增加進(jìn)料絞刀變頻器的頻率。
數據采集模塊采集破碎機，柱磨機，排風(fēng)機，羅茨風(fēng)機等大功率設備的電流數據上傳到PLC。通過(guò)PLC與上位機的數據交換，在上位機上可監視以上設備的電流變化，當出現過(guò)流，過(guò)載，缺相，短路等情況時(shí)，報警指示閃爍發(fā)出報警并延時(shí)停機。
上位機組態(tài)軟件設置數據報表功能，可以反應生產(chǎn)過(guò)程中的數據，狀態(tài)等，并對數據進(jìn)行記錄。既能反映生產(chǎn)線(xiàn)實(shí)時(shí)的生產(chǎn)情況，也能對長(cháng)期的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行統計， 分析，使生產(chǎn)工作人員能夠實(shí)時(shí)掌握和分析生產(chǎn)情況，并可以制作實(shí)時(shí)報表和歷史報表。對實(shí)時(shí)報表和歷史報表可進(jìn)行分析和打印。
在料倉上裝有料位傳感器，料位傳感器把料位信號送入PLC，當料位過(guò)低或過(guò)高時(shí)PLC可對值班人員發(fā)出報警提示。
五、現場(chǎng)人員配置
破碎系統 2人/天（包括鏟車(chē)司機）
粉磨系統 1人/8小時(shí)（即：3人/天）
煅燒系統 1人/8小時(shí)（即：3人/天）
供熱系統 2人/8小時(shí)（即：6人/天）
電 工 1人/天
機 修 1人/天
合 計：16人
六、產(chǎn)量計算
生產(chǎn)時(shí)間：300天/年 × 24小時(shí)
臺時(shí)產(chǎn)量：≥8.5噸/小時(shí)（成品粉）
七、產(chǎn)品相關(guān)參數（GB9776-88）Relative Parameter
1. 細度：≥100目。
2. 抗折強度（與原材料有直接關(guān)系）：≥1.8Mpa；抗壓強度：≥3.0Mpa。
3. 主要相成分：
半水石膏的含量：≥80％可調
二水石膏的含量：﹤5％可調
可溶性無(wú)水石膏含量：﹤5％可調
4.初凝時(shí)間：3～8min可調；終凝時(shí)間：6～15min可調。
5.標稠：78～85％可調。
八、場(chǎng)地要求（不包含原料堆場(chǎng)及成品倉）
25米 × 15米
