Технология производства гипса в варочных котлах

с предварительным помолом гипсового камня

Котел предназначен для дегидратации двух водного молотого гипса в полуводный гипс и представляет собой вертикальный стальной цилиндр со сферическим днищем-2 ( смотри рисунок -3). Котел собирается из чугунных элементов а стыки между ними уплотняются асбестовой массой. Обогрев котла происходит через дно и его боковую поверхность. Для того чтобы увеличить поверхность нагрева, внутри котла подвешена металлическая рубашка, которая одновременно является и кожухом для шнека.

В горизонтальном направлении через него проходят четыре жаровые трубы-3, расположенные в два ряда ( друг над другом).Корпус котла -4, опирается на три литые чугунные опоры имеющие под собой бетонный фундамент.

Расположенный внутри котла шиберный затвор -9, позволяет перекрывать окно в корпусе. Окно служит для выгрузки готового гипса по течке. Затвор оснащен электроприводом который открывает и закрывает его по мере надобности. Верх котла используется для создания парового пространства. Верх котла это цилиндр состоящий из двух половин и закрытый крышкой.

Рисунок 8.3– Гипсоварочный котел

На крышке цилиндра имеются два патрубка для подсоединения к ним загрузочных шнеков-8, а также патрубок для соединения пароотводящей трубы, два уровнемера, два смотровых люка для ухода и осмотра внутреннего пространства котла и установленные на входных патрубках два датчика загрузки используемые для контроля подачи гипса в котел.

На нижнем конце вертикального вала установлены четыре лопасти служащие для перемещения гипсовой массы в процессе варки. Вращение лопастей вертикального вала осуществляется с помощью электродвигателя через редуктор. Технологический процесс работы котла происходит в непрерывном автоматизированном режиме.

Свежий гипсовый порошок непрерывно поступает в котел в течение всего процесса обработки. За счет этого, постоянно поддерживается высокая степень насыщения материала воздухом и водяными парами, которые приводят к улучшению свойств и модификационного состава конечного гипсового продукта.

Технологический процесс производства гипса на базе гипсоварочного котла можно описать следующим образом:

1. Вначале гипсовый камень крупными кусками поступает с помощью транспортной системы в щековую дробилку. В дробилке он дробиться на щебень фракции 20-60 мм. Размер фракции конечного продукта - гипсовой щебенки можно отрегулировать в зависимости от конструкции дробилки.

2. Далее измельченный гипсовый камень пройдя железоотделитель попадает в мельницу тонкого помола, где мельница превращает гипсовую щебенку в порошок. Мельницы могут использоваться разные, например шаровые, молотковые, ролико-маятковые, шахтовые и другие. В мельнице материал измельчается в порошок а также нагревается и подсушивается за счет горячих газов.

Тонкость помола материала и производительность мельницы играют важную роль и зависят от скорости газового потока который подается в мельницу. Дымовые газы гипсоварочных котлов используют в качестве теплоносителя. В зависимости от выбранного при обжиге гипса теплового режима дымовые газы подаются с температурой в пределах от 300 до 500 °С.

В мельнице измельченный в порошок и отсепарированный гипс до остатка на сите № 02 не более 2-5 % выноситься в систему пылеосаждения пылевоздушным потоком. Также как и в способе описанном выше, после выхода из мельницы газопылевая смесь проходит через систему пылеулавливающих устройств( циклоны, рукавные фильтры и так далее).

Движение газов в системе принудительное и осуществляется за счет работы центробежных вентиляторов. Проходя через систему пылеосадительных устройств ( циклонов, электрофильтры, рукавные фильтры) измельченный продукт подается в расходный бункер. Температура порошка зависит от температуры газов при выходе из мельницы (85…105 °С) и может колебаться от 70…95 °С.

3. В котле гипсовый порошок варится за счет топочных газов имеющие температуру 800-900 °С. Горячие газы подаются по жаровым трубам и наружным каналам созданные футеровкой котла.Теплоносителем может служить природный газ или другой вид топлива.В процессе варки гипса происходит постоянное перемешиание гипсовой смеси с помощью лопастей и длиться 1…2 часа и более. В варочном котле гипс не соприкасается непосредственно с дымовыми горячими газами, а его температура может колебаться от 100-180 °С. Сжигание газообразного или жидкого топлива происходит в специальной печи обогрева котла.

На первом периоде рабочая температура доходит в котле до 110…120°С. Гипсовый порошок нагревается соответсвтенно до 110…120°С и происходит интенсивная дегидратация гипса. Далее наступает второй период когда гидратная вода испаряется и начинается процесс обезвоживания или как еще его называют кипением массы. На третьем периоде наблюдается быстрый подъем температуры и резкое снижение интенсивности реакции дегидратации. По мере увеличения плотности и прекращения парообразования полученных продуктов дегидратации, гипсовая масса уплотняется и снижается ее масса в котле.

Эта стадия называется первая осадка порошка.

Вторая осадка гипсового порошка происходит в последний период варки когда обезвоженный полугидрат сульфата кальция переходит в ангидрит. Далее готовый продукт выгружается из котла в приемный бункер и передается в силосные склады с помощью механического или пневматическим транспортом.