Технология производства гипса
Гипс широко применяется в строительстве при производстве различных изделий и строительных растворов.Гипс представляет собой белое или белое вещество с серым оттенком, очень быстро затвердевающее, но обладающее очень низкой водостойкостью. Технология производства гипса сводится к обжигу природного гипса в промышленных печах, а полученный в результате обжига гипсовый камень измельчается.
Состав предмета:
Технология производства гипса во вращающихся печах.
Производство гипса методом комбинированного помола и обжига гипса.
Производство гипса в варочных котлах.
Гипс представляет собой быстродействующее быстросхватывающееся воздушное вяжущее.Гипсовые вяжущие подразделяются на :
Штукатурка повышенной прочности,
Гипсовая конструкция,
Ангидридное связующее.
Гипсовые вяжущие изготавливают из гипсового камня CaSO4*2H2O, ангидрита CaSO4 и некоторых отходов химической промышленности, содержащих сульфат кальция безводный или двуводный.Природный гипс, как правило, не содержит примесей глины, известняка, песка и других веществ. Гипс получают высокотемпературным обжигом природного остроконечного гипса, в результате реакции CaSO4 * H2O = CaSO4 * 0,5H2O + 1,5H2O.
Подробнее читайте на http://stroivagon.ru гипсовые вяжущие
Строительный гипс.
Натуральная штукатурка обычно содержит примеси из следующих горных пород: песок, известняк, глина, которые снижают прочность и качество строительной штукатурки. Поэтому для получения качественного гипса, который можно использовать в строительстве, медицине и других областях, его необходимо подвергать термической обработке. На сегодняшний день гипс обрабатывают различными способами, отличающимися способом обжига в печах.
Актерский состав уволен :
- В шахтных печах, кольцевых, камерных и вращающихся печах. После обжига полученный гипсовый камень дробят.
- В метантенках с предварительным измельчением гипсового камня.
- Одновременно с измельчением в одном аппарате.
Фото 1. Технологическая схема производства строительного гипса во вращающихся печах
1-бункерный питатель, 2-бункер для гипса, 3-ленточный конвейер, 4-молотковая дробилка, 5-элеваторы.
6 — шнеки, 7 — силос гипсового щебня, 8 — тарельчатые питатели, 9 — бункер для угля, 10 — топка, 11 — вращающаяся печь барабанного сушильного типа.
12 бункеров жженого щебня, 13 порошкоотстойников, 14 вентиляторов, 15 бункеров готового гипса, 16 шаровых мельниц.
В зависимости от размеров кусков сырья (гипсового камня), а также величины необходимых размеров кусков, направляемых в печь на обжиг, дробление сырья осуществляется по единой схеме ступеней или по двухступенчатой схеме в 4-х дробилках. Для этого сырье загружается в бункер гипсового камня-2, затем с помощью лоткового питателя-1 сырье непрерывно подается на ленточный транспортер-3, направляющий его в дробилку-4.
Дробилки могут быть молотковыми или щековыми и дробить исходный гипсовый камень в щебень с размером частиц 0…20-35 мм.
Полученный таким образом гипсовый щебень (при необходимости) подвергают рассеву с получением фракций 0…10; 10…20; 20…35мм. После просеивания фракции гипсового щебня направляются в бункер 7 гипсового щебня, расположенный над обжиговой печью 11. Щебень различных фракций обжигается отдельно, так как для каждой фракции требуется соответствующий и независимый режим обжига.
Подробнее читайте на http://stroivagon.ru гипсовые и гипсобетонные изделия
Из бункера-7 гипсовый щебень непрерывно подается во вращающуюся печь с помощью тарельчатого питателя. В зависимости от конструкции вращающейся печи гипсовый щебень можно обжигать двумя способами:
- При непосредственном контакте с горячими газами, образующимися при сгорании топлива .
- Либо наружным обогревом стенок барабана вращающейся печи.
Вращающиеся печи для обжига гипсового камня сушильного типа могут работать на жидком, газообразном или твердом топливе. В зависимости от типа используемого топлива также разрабатываются технологии зажигания. Например, на входе в печь температура газов в прямом потоке составляет -950…1000 °С, в противотоке — — 750…800 °С. На выходе из печи температура температура газов в прямом течении составляет 170…220°С, в противотоке — 100…110°С.
Обожженный гипсовый щебень далее от сушильного барабана (из печи) в бункер обожженного щебня -12 подается элеватором или, в зависимости от конструкции, непосредственно под сушильным барабаном могут располагаться сервисные бункеры. Равномерную подачу шаровой мельницы обеспечивает питатель тарельчатого типа-8, который расположен ниже бункера жженого щебня-12.
Обожженный щебень поступает в шаровую мельницу с температурой 80…100°С. В шаровой мельнице -16 происходит измельчение обожженного гипсового щебня и выравнивание вещественного состава гипса за счет перехода от пережога и недожог до полугидрата. Также из шаровой мельницы готовый продукт направляется в бункер готового гипса -15 с помощью элеватора.
Из готовой гипсовой тары продукт отправляется в емкости для хранения или на упаковку. При производстве гипсового камня применяются пылеосадительные камеры -13, обеспечивающие высокую очистку воздуха от пыли.
Технология производства строительного гипса
Считается, что наиболее совершенным способом получения строительного гипса является метод комбинированного дробления и обжига гипсового камня, позволяющий механизировать производственный процесс.
Рисунок 2. Схема комбинированного помола и обжига гипса
При комбинированном измельчении и обжиге гипса измельчение гипсового сырья происходит в одну или две стадии. На рис.-2 представлена схема комбинированного дробления и обжига гипса, где гипсовый камень проходит две стадии дробления. Сначала гипсовое сырье загружается в бункер-2, откуда питатель непрерывно подает гипсовый камень на щековую дробилку-21, где материал предварительно измельчается до фракции 20-60 мм.
Кроме того, измельченное сырье, прошедшее через щековую дробилку-21, подается питателем-20 в приемное устройство-19 молотковой дробилки-18.
В молотковой дробилке измельченный гипсовый камень дробят вторично, до получения нужной фракции, например, 10-20 мм. Далее с помощью элеватора -3 дробленый гипсовый щебень поступает в питающий бункер -17, откуда непрерывно подается в прокатный стан -15 с помощью питателя -16 .
В трубчатой мельнице тонкий помол и сушка гипсового камня происходит за счет газов, подаваемых через подпоток-4 по принципу прямотока или противотока при температуре 600-700 С. При вращении трубной мельницы-15 сырье перемещается по всей ее длине, подсушивается и измельчается. При обжиге гипсового камня происходит его обезвоживание с образованием бета-полугидрата.
Далее измельченный обожженный продукт подается через сепаратор-5, где отделяются более крупные частицы несгоревшего гипса и возвращаются в мельницу для дальнейшей переработки через судно на воздушной подушке-14. Отсепарированный до остатка не более 2-5% на сите № 02 измельченный гипсовый порошок током запыленного воздуха подается в системы отстаивания порошка-6 и 10.
После выхода из трубной мельницы газопылевая смесь проходит через сепаратор в систему пылеотстойников-6 и 10, где происходит окончательное обезвоживание измельченной смеси. Движение газов в системе принудительное и осуществляется за счет работы центробежных вентиляторов -9. Проходя через систему пылеотстойников (циклоны, электрофильтры, рукавные фильтры), измельченный продукт с помощью бесконечного шнека -11 подается в приемный бункер -12. Кроме того, измельченный продукт конвейером-13 транспортируется к элеватору-8, который направляет его в приемный бункер готового продукта-7.
Технология производства гипса в варочных котлах
с предварительной шлифовкой гипсового камня.
Котел предназначен для обезвоживания грунтового щипцового гипса в полуводный гипс и представляет собой вертикальный стальной цилиндр с вертикальным днищем-2 (см рис. -3). Котел собран из чугунных элементов, а стыки между ними заделаны асбестовой массой. Котел нагревается снизу и с его боковой поверхности.
Рисунок 3. Гипсовый котел
Для увеличения поверхности нагрева внутри котла подвешена металлическая рубашка, которая одновременно является корпусом для шнека.
В горизонтальном направлении через него проходят четыре жаровые трубы-3, расположенные в два ряда (одна над другой). Корпус котла-4 опирается на три чугунные опоры с бетонным основанием под ними.
Задвижка -9, расположенная внутри котла, позволяет закрыть окно кожуха. Окно служит для выгрузки готовой штукатурки через бункер.Заслонка снабжена электроприводом, открывающим и закрывающим ее по мере необходимости.Верхняя часть котла служит для создания парового пространства. Верхняя часть котла представляет собой цилиндр, состоящий из двух половин и закрывающийся крышкой.
На головке цилиндров имеются два патрубка для подсоединения к ним 8-загрузочных шнеков, а также патрубок для присоединения пароотводящего патрубка, два указателя уровня, два смотровых люка для обслуживания и осмотра внутреннего пространства цилиндра и два датчика нагрузки, установленные на входных трубах, которые контролируют подачу гипса в котел.
На нижнем конце вертикальной оси установлены четыре лопасти, служащие для перемещения гипсовой массы в процессе обжига. Вращение лопастей вертикальной оси осуществляется с помощью электродвигателя через редуктор. Технологический процесс работы котла осуществляется в автоматизированном непрерывном режиме.
Свежий гипсовый порошок непрерывно поступает в котел в течение всего процесса переработки, благодаря чему постоянно поддерживается высокая степень насыщения материала воздухом и парами воды, что приводит к улучшению свойств и модификации состава конечного гипса продукт.
Технологический процесс производства гипса на основе гипсового котла можно описать следующим образом:
1. Во-первых, гипсовый камень подается в щековую дробилку крупными кусками с помощью конвейерной системы. В дробилке он измельчается в щебень фракции 20-60 мм. Размер фракции конечного продукта — гипсового щебня можно регулировать в соответствии с конструкцией дробилки.
2. Также гипсовый щебень, проходя железный сепаратор, поступает в мельницу тонкого помола, где мельница превращает гипсовый щебень в порошок. Мельницы могут использоваться по-разному, например, шаровые мельницы, молотковые мельницы, валковые мельницы, валовые мельницы и другие. В мельнице материал измельчается в порошок, а также нагревается и высушивается горячими газами.
Тонина измельчаемого материала и производительность мельницы играют важную роль и зависят от скорости газового потока, подаваемого в мельницу. В качестве теплоносителя используются дымовые газы гипсовых котлов. В зависимости от выбранного теплового режима при обжиге гипса дымовые газы подаются с температурой от 300 до 500 °С.
В мельнице измельченный и просеянный до остатка на сите № 02 не более 2-5% гипс запыленным потоком воздуха подается в систему пылеулавливания. Как и в описанном выше способе, после выхода из установки газопылевая смесь проходит через систему пылеулавливающих устройств (циклоны, рукавные фильтры и др).
Движение газов в системе принудительное и осуществляется благодаря работе центробежных вентиляторов. Проходя через систему пылеотстойников (циклоны, электрофильтры, рукавные фильтры), измельченный продукт поступает в загрузочный бункер. Температура порошка зависит от температуры газов на выходе из мельницы (85…105 °С) и может варьироваться в пределах 70…95 °С.
3. В котле гипсовый порошок уваривается за счет дымовых газов, имеющих температуру 800-900 °С. Подача горячих газов осуществляется через жаровые трубы и внешние каналы, образованные футеровкой котла. Теплоносителем может быть природный газ или другой вид топлива. В процессе обжига гипса гипсовая смесь постоянно перемешивается с помощью лопастей и выдерживается в течение 1…2 часов и более. В метантенке гипс не вступает в непосредственный контакт с горячими дымовыми газами, и его температура может варьироваться от 100 до 180 °С. Сжигание газообразного или жидкого топлива происходит в специальной топке котла.
В первый период рабочая температура в котле достигает 110…120°С. Гипсовый порошок нагревается до 110…120 °С соответственно и происходит интенсивное обезвоживание гипса. Затем наступает второй период, когда вода гидратации испаряется и начинается процесс обезвоживания, или как его еще называют кипячение массы. В третий период происходит быстрое повышение температуры и резкое снижение интенсивности реакции дегидратации. По мере увеличения плотности и прекращения испарения образующихся продуктов дегидратации гипсовая масса уплотняется, а ее масса в котле уменьшается.
Эта стадия называется первым осаждением порошка.
Второе осаждение гипсового порошка происходит в последний период обжига, когда обезвоженный полугидрат сульфата кальция превращается в ангидрит. Далее готовый продукт выгружается из котла в приемный бункер и транспортируется в силосы механическим или пневматическим транспортом.
