Рассмотреть технологию производства строительных материалов (Гипсовые вяжущие)

Фракции 10−20 и 20−35 мм обжигаются раздельно.

Температура газов в месте входа в сушильный барабан при прямотоке принимается около 900, а при противотоке 600−700° С. До поступления в печь газы разбавляют воздухом до требуемой температуры. Из барабана газы при прямотоке выходят с температурой 160−180°С, а при противотоке — около 100 °C.

Обожженная гипсовая крупка поступает в расходные бункера шаровой мельницы или же направляется в бункер выдерживания (томления). Выдерживание продукта в бункерах в течение 24−48 ч способствует получению более однородного продукта за счет дегидратации неразложившегося двугидрата и перехода растворимого ангидрита в полуводный гипс.

Обожженную крупку размалывают до остатка на сите № 02 не более 10−12%. Измельчают гипс чаще всего в одноили двухкамерных шаровых мельницах.

Технологические процессы производства гипса с обжигом его во вращающихся печах непрерывные, и поэтому легко осуществить их автоматическое управление. Получать гипс по этому способу экономично. Расход топлива колеблется в пределах 45−50 кг, расход электроэнергии — 15−20 кВт· ч на 1 т.

Гипс, получаемый обжигом во вращающихся печах, отличается пониженной водопотребностью (48−55%) при получении теста нормальной густоты по сравнению с гипсом из варочных котлов (60−65%), что обусловлено отчасти применением для размола шаровых мельниц, придающих частичкам таблитчатую форму. Кроме того, при помоле гипса в мельницах при температуре 120−130° С происходят дегидратация остатков гипса и выравнивание его модификационного состава. Этот способ производства гипса наряду с изготовлением в варочных котлах применяют в значительных масштабах в отечественной и зарубежной практике. Строительный гипс хранят обычно в круглых силосах диаметром 6−10 м.

3 Технологическая схема с применением гипсоварочных котлов Технологическая установка ООО «Тобис» предназначена для производства строительного гипса марок Г5-Г8 (β - полугидрата) в непрерывном и периодическом режимах. Основным агрегатом установки является гипсоварочный котёл непрерывного и периодического действия ТОС160. Производительность гипсоварочного котла и всей установки 7,5 т/час. Производство строительного гипса на базе котлов гипсоварочных ТОС160 может происходить как в непрерывном, так и в периодическом циклах в автоматизированном режиме.

Состав установки Номера позиций оборудования указываются в соответствии с технологической схемой производства строительного гипса (рис. 8)

Таблица 3

Спецификация оборудования

1 Котёл гипсоварочный ТОС160, шт. 1 2 Мельница молотковая сепараторная ММС1300.

1300.

750, шт. 1 3 Дробилка щековая СМД-109А, шт. 1 4 Питатель качающийся, тарельчатый, шт. 2 5 Фильтр рукавный двухсекционный ТОС3.8, шт. 3 6 Фильтр рукавный трёхсекционный ТОС3.

9., шт. 1 7 Циклон ЦН15, шт. 1 8 Элеватор ковшовый ленточный ЭЛМ250, шт. 1 9 Вентилятор радиальный, шт. 1 10 Дымосос, шт. 1 11 Конвейер винтовой КВ3225 (L=4200 мм), шт. 1 12 Конвейер винтовой 3225 М (L=6000 мм), шт.

1 13 Питатель винтовой, шт. (L= 3100 мм) 1 14 Затвор шлюзовой, шт. 2 15 Пневмоподъёмник, шт. 1 16 Расходный бункер дробилки, шт. 1 17 Расходный бункер мельницы, шт. 1 18 Бункер сырьевой мучки, шт. 1 19 Бункер томления котла гипсоварочного, шт.

1 20 Конвейер ленточный (В=650 мм), шт. 1 21 Печь для обогрева гипсоварочного котла Д56−08, шт. 1 22 Горелка газовая, шт. 1 23 Металлоискатель, шт. 1 24 Заслонка регулируемая, шт.

1 25 Заслонка разбавления, шт. 1 26 Захват грейферный, шт. 1 27 27. Силос томления, шт.

2−6 28 Фильтр рукавный напорный, шт. 2 29 Разгрузитель, шт. 2

Технологический процесс производства строительного гипса начинается с подачи гипсового камня фракции 0 — 300 мм с закрытого неотапливаемого склада грейферным захватом (поз. 26) в расходный бункер (поз. 16). 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 (поз. 4) материал подаётся в щёковую дробилку (поз. 3), 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 (поз.

20) подаётся в расходный бункер (поз. 17) молотковой сепараторной мельницы (поз. 2).

Объём расходного бункера 26,7 м³. Диаметр ротора мельницы 1300 мм. Наличие металла определяется металлоискателем (поз.

23), 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 (поз. 1). Температура дымовых газов при входе в мельницу, в зависимости от выбранного теплового режима обжига гипса в котлах, может колебаться от 300 до 500 °C. 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 (поз. 7), в качестве второй ступени очистки двухсекционные рукавные фильтры (поз. 5). 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 °C. В случае незапланированного повышения температуры отходящего теплоносителя выше указанной температуры, в автоматическом режиме открывается установленная перед фильтром заслонка разбавления (поз. 25) 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 (поз. 10). Уловленный циклонами и фильтрами рукавными порошок конвейерами винтовыми (поз.

11 и 12) и элеватором ковшовым ленточным (поз. 8) поступает в теплоизолированный бункер сырьевой мучки (поз. 18). Объём бункера 36,2 м³. Для устранения подсосов в циклонах и фильтрах рукавных применяются затворы шлюзовые (поз. 14). Для предотвращения зависания материала на стенках бункера, на конусной его части устанавливаются пневмопушки.

Из бункера сырьевой мучки материал непрерывно поступает в гипсоварочный котёл (поз.

1). Температура материала около 80 °C.

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 °С, 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 °С (в среднем 117,5 °С). 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 °С, не соприкасаясь с материалом, выносятся в молотковую мельницу. Разряжение в дымовых каналах котлов создаётся за счёт дымососа (поз.

10), который одновременно является тяговым агрегатом мельницы молотковой сепараторной. Сжигание газообразного топлива происходит в печи обогрева котла гипсоварочного (поз. 21) с использованием горелки (поз. 22). 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 (поз. 13) 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 (- полугидратом так же и некоторого количества (- полугидрата.

Полученный в гипсоварочном котле полуводный гипс выгружается в бункер томления котла гипсоварочного (поз. 19) из которого пневмовинтовым подъёмником (поз. 15) 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 (поз. 6). Регенерация рукавного фильтра осуществляется с помощью обратной продувки рукавов сжатым воздухом при отключении системой автоматики одной из секций. Ткань выдерживает рабочую температуру до 150 °C. Производительность вентилятора регулируется заслонкой (поз. 24).

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 °С.

Для улучшения модификации гипса и повышения его марки гипс направляется в силосную систему для томления. Аспирация силосов осуществляется фильтрами рукавными напорными (поз. 28), разгрузка материала в силоса — при помощи разгрузителей циклонного типа (поз. 29).

Рис. 8 Технологическая схема производства строительного гипса

1. Балдин, В. П. Производство гипсовых вяжущих материалов/ В. П. Балдин; - Изд. 2-е, перераб. и доп. — М.: Высшая школа, 1988. — 168 с.

2. Волженский, А. В. Минеральные вяжущие вещества: учебник для вузов / А. В. Волженский; - Изд. 3-е, перераб. и доп. — М.: Стройиздат, 1979. — 476 с.

3. Справочник. Гипсовые материалы и изделия/ под. общ. ред. А. В. Ферронской;-М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2004.- 485 с.

4. Материала сайта:

http://www.newchemistry.ru/printletter.php?n_id=6049

5. Материала сайта:

http://www.tobis.ru