一种垂直流式石膏煅烧设备的制作方法

本发明涉及石膏煅烧技术领域，特别是一种垂直流式石膏煅烧设备。

背景技术：

β半水石膏粉是我国建材领域重要的原材料，是生产高强度石膏板材和砌块的原料，其生产原料有天然石膏、脱硫石膏、磷石膏等。

传统石膏煅烧烘干工艺采用煤、天然气、电等为燃料，回转窑、悬浮炉等为烘干或燃烧载体。目前的石膏煅烧设备多为水平式，例如中国专利cn105130229b公开了一种β石膏煅烧窑，其通过在反应室内设置扬料板，将反应室均匀等分的方式，增加了物料热交换的机会，受热更均匀。

主要存在以下几点不足：

（1）需要通过扬料板对物料进行搅动，物料在设备内的流动速度和停留时间不易控制，产品品质稳定性低；

（2）设备结构复杂，易损部件维修难度大，影响设备使用寿命。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对现有技术存在的水平式石膏煅烧设备需要通过扬料板等部件对物料进行搅动，物料在设备内的流动速度和停留时间不易控制，影响产品品质稳定性的问题，提供一种垂直流式石膏煅烧设备。该设备通过设置至少垂直布置的煅烧室，物料在重力的作用下自上而下流动，通过控制流化风的流动速度，方便的控制物料的流动速度。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种石膏煅烧设备，包括加热机构、流化风机构和至少两个竖向排布的煅烧室；

所述加热机构用于向所述煅烧室提供热量；

所述煅烧室底部设有流化风进口，所述流化风机构与所述流化风进口连通；

相邻的两个煅烧室之间通过物料流道连通；

最上方的煅烧室设有物料入口，最下方的煅烧室设有物料出口。

竖向排布是指，两个或两个以上的煅烧室在竖直方向上层叠排布。通过煅烧室之间的竖向排布，物料从最上方的煅烧室的物料入口进入，经过物料流道流向下方相邻的煅烧室中，最终从最下方的煅烧室的物料出口排出。流化风从煅烧室的底部进入，将石膏物料吹起，物料自上而下依次经过每个煅烧室，形成重力流，通过控制流化风的流量和物料的进料量，能够方便的控制物料的流动速度，进而大大提高了产品品质的稳定性。

优选的，每个煅烧室的物料入口和物料出口均设置在煅烧室的侧壁。物料入口位于所述煅烧室的上部，物料出口位于所述煅烧室的下部。

作为本发明的优选方案，所述煅烧室设有流化风出口。

优选的，所述流化风的出口位于所述煅烧室的侧壁上部。流化风进口设置在煅烧室的下部，利于增加流化风在煅烧室内流经的路径，增加流化风对物料的搅动。

通过设置流化风出口，部分流化风从流化风出口排出，减少从物料流道排出的流化风的流量，能够提升进入到煅烧室的总的流化风的流量，利于流化风对物料的搅动。

作为本发明的优选方案，所述加热结构包括若干个加热介质通道。

通过多个加热介质通道，利于物料与加热介质的热交换。

作为本发明的优选方案，所述若干个加热介质通道竖向平行设置。

作为本发明的优选方案，所述若干个加热介质通道为直型管道，截面为圆形、正方形、矩形或多边形。

作为本发明的优选方案，所述加热机构还包括加热介质气箱，所述加热介质气箱位于最下面一个煅烧室的下方，所述加热介质气箱与所述若干加热介质通道连通。

优选的，所述若干个加热介质通道均匀的分布在煅烧室内。

通过竖向设置的若干根加热介质通道，在下方设置加热介质气箱。加热介质从加热介质气箱的进气口进入，在加热介质气箱内均匀分散，整个加热介质气箱内的加热介质温度和压力均匀，而后再进入到若干个加热介质通道，利于保持每个加热介质通道温度和压力的一致性，进而保持煅烧室内温度分布更均匀，利于控制产品品质稳定。

加热介质自下而上流动，物料自上而下，实现了加热介质和物料的相对逆流，降低出口加热介质温度，实现节能目的。

作为本发明的优选方案，所述煅烧室顶部设有顶部开孔，所述煅烧室底部设有底部开孔；所述加热介质通道的外壁与所述顶部开孔连接；所述加热介质通道外壁与所述底部开孔之间形成缝隙，所述缝隙作为所述流化风进口。

即加热介质通道穿过所述的顶部开孔和所述的底部开孔，其中加热介质通道的外壁与顶部开孔相配合，可采用焊接的方式，将加热介质通道的外壁和顶部开孔焊接为整体，密封设置；加热介质通道的外壁和底部开孔之间形成的缝隙作为流化风进口，实现了一次开孔满足加热介质通道穿管和流化风进口开孔的双重目的。减少了设备部件，减少了检修次数，进而延长了设备的使用寿命。

作为本发明的优选方案，所述加热介质通道外壁设有挡风环，所述挡风环位于所述煅烧室内，且位于所述流化风进口的上方。

通过设置挡风环，把流化风从垂直进入煅烧室改变为沿平行于煅烧室底板的方向进入，增加了煅烧室内流态化操作弹性，提高了煅烧过程的生产负荷。

作为本发明的优选方案，所述挡风环远离所述加热介质通道的一侧向所述流化风进口方向倾斜0～30度。

将挡风环倾斜设置，使得流化风经挡风环阻挡后，吹向煅烧室底板底部开孔处，利于底板上的物料吹起。

作为本发明的优选方案，所述流化风机构包括流化风气箱和若干个流化风风室，所述若干个流化风风室分别位于所述煅烧室下方，且流化风风室与所述流化风进口连通；所述流化风风箱与所述若干个流化风风室连通。

通过设置流化风风箱，流化风经流化风风箱的入口进入后，子啊流化风风箱内均匀分布，利于满足每个流化风风室风量一致，进而保持每个煅烧室内流化状态的稳定。

作为本发明的优选方案，所述煅烧室和所述流化风风室均位于所述流化风风箱内。

通过将各部件设置在流化风风箱内，使得加热介质通道的热量能够扩散到流化风风室和流化风风箱中，利于提升热交换，提升能源利用效率，更为节能和环保。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明的石膏煅烧设备，通过设置竖向排布的至少两个煅烧室，并在煅烧室底部设置流化风口，流化风从煅烧室的底部进入，将石膏物料吹起，物料自上而下依次经过每个煅烧室，形成重力流，通过控制流化风的流量和物料的进料量，能够方便的控制物料的流动速度，进而大大提高了产品品质的稳定性。

2、本发明的石膏煅烧设备，通过多个竖向设置的加热通道，以及在煅烧室下方设置加热介质气箱，利于加热气流的稳定；通过在每个煅烧室下方设置流化风风室，以及设置流化风气箱，利于流化风流量的稳定；通过将煅烧室设置在流化风气箱内，利于提升热交换，提升能源利用效率，更为节能环保。

3、本发明的石膏煅烧设备，通过在煅烧室底部设置底部开孔，所述加热介质通道外壁与所述底部开孔之间形成缝隙，所述缝隙作为所述流化风进口。实现了一次开孔满足加热介质通道穿管和流化风进口开孔的双重目的。减少了设备部件，减少了检修次数，进而延长了设备的使用寿命。

4、本发明的石膏煅烧设备，通过设置挡风环，把流化风从垂直进入煅烧室改变为沿平行于煅烧室底板的方向进入，增加了煅烧室内流态化操作弹性，提高了煅烧过程的生产负荷。

附图说明

图1是本发明的垂直式石膏煅烧设备的结构示意图。

图2是图1在圆圈a处的放大图示意图。

图3是本发明的垂直式石膏煅烧设备的其中一个煅烧室内部的结构示意图。

图标：

1-煅烧室；11-物料入口；12-物料出口；13-流化风进口；14-物料流道；15-流化风出口；

21-加热介质通道；211-挡风环；22-加热介质气箱；23-加热介质气箱口；24-加热介质收集箱；25-加热介质收集箱口；

31-流化风风室；32-流化风气箱；33-流化风气箱口。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种石膏煅烧设备，如图1所示，包括加热机构、流化风机构和至少两个竖向排布的煅烧室1；

所述加热机构用于向所述煅烧室1提供热量；

所述煅烧室1底部设有流化风进口13，所述流化风机构与所述流化风进口13连通；

相邻的两个煅烧室1之间通过物料流道14连通；

最上方的煅烧室1设有物料入口11，最下方的煅烧室1设有物料出口12。

优选的，每个煅烧室1的物料入口11和物料出口12均设置在煅烧室1的侧壁。物料入口11位于所述煅烧室1的上部，物料出口12位于所述煅烧室的下部。物料流道14连通上方的煅烧室1的物料出口12和下方的煅烧室1的物料入口11。可以方便的调整煅烧室1的数量。

所述煅烧室1设有流化风出口15。优选的，所述流化风的出口15位于所述煅烧室1的侧壁上部。流化风进口13设置在煅烧室1的下部，利于增加流化风在煅烧室1内流经的路径，增加流化风对物料的搅动。通过设置流化风出口15，部分流化风从流化风出口15排出，减少从物料流道14排出的流化风的流量，能够提升进入到煅烧室1的总的流化风的流量，利于流化风对物料的搅动。

所述加热结构包括若干个加热介质通道21。所述若干个加热介质通道21竖向平行设置。所述若干个加热介质通道21为直型管道，截面为圆形。加热介质通道21的截面也可以为正方形、矩形或多边形形状。如图3所示，十六个加热介质通道21均匀的分布在煅烧室内。

所述加热机构还包括加热介质气箱22，所述加热介质气箱22位于最下面一个煅烧室1的下方，所述加热介质气箱22与所述若干加热介质通道21连通。

如图2所示，所述煅烧室1顶部设有顶部开孔，所述煅烧室1底部设有底部开孔；所述加热介质通道21的外壁与所述顶部开孔连接；所述加热介质通道外壁21与所述底部开孔之间形成缝隙，所述缝隙作为所述流化风进口13。

即加热介质通道21穿过所述的顶部开孔和所述的底部开孔，其中加热介质通道21的外壁与顶部开孔相配合，可采用焊接的方式，将加热介质通道21的外壁和顶部开孔焊接为整体，密封设置；加热介质通道21的外壁和底部开孔之间形成的缝隙作为流化风进口13，实现了一次开孔满足加热介质通道21穿管和流化风进口13开孔的双重目的。减少了设备部件，减少了检修工作量及次数，进而延长了设备的使用寿命。

所述加热介质通道21外壁设有挡风环211，所述挡风环211位于所述煅烧室1内，且位于所述流化风13进口的上方。所述挡风环211远离所述加热介质通道21的一侧向所述流化风进口13方向倾斜0～30度。

所述流化风机构包括流化风气箱32和若干个流化风风室31，所述若干个流化风风室31分别位于所述煅烧室1下方，且与所述流化风进口13连通；所述流化风风箱32与所述若干个流化风风室31连通。所述煅烧室1和所述流化风风室31均位于所述流化风风箱32内。

该石膏煅烧装置使用时，石膏物料的从物料入口11进入到最上方的煅烧室1中，石膏物料在煅烧室1中在流化风的搅动下加热，再通过物料流道14进入到下方的煅烧室中，在重力作用下，依次经过四层煅烧室，最终从物料出口12排出。

加热介质，从加热介质气箱口23进入到加热介质气箱22中，压力和温度均匀后进入到若干个加热介质通道21中，加热介质自下而上进入到上方的加热介质收集箱24中，从加热介质收集箱口25排出。

流化风从流化风气箱口33进入到流化风气箱32中，分流后进入到每个流化风风室31，通过每个煅烧室1底部的流化风进口13进入到煅烧室1中，对石膏物料进行搅动。部分的流化风从煅烧室1的物料流道14排出，最终从物料出口12排出，大部分的流化风从流化风出口15排出。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上对加热介质通道和煅烧室等部件的数量进行限定，并进行石膏煅烧的试验。该石膏煅烧设备设置了四个煅烧室1，煅烧室1采取上下垂直布置。

单个煅烧室1尺寸为2.4mx2.4m的正方形，煅烧室1上下垂直布置，设备总高12m，从下到上穿过600根加热介质通道21，管道尺寸为ф32mm。加热介质通道21与燃烧室1底板开孔之间的环形空隙宽度为1.0mm。即流化风进口13为宽度1.0mm的环状孔。挡风环211设置在流化风进口13上方10mm处，倾斜角度为10度。挡风环211的直径为60mm。

加热介质为550~600℃烟道气。烟道气从加热介质收集箱口25排出时的温度为135℃。流化风为4000m³/h，单个煅烧室为1000m³/h。

每小时石膏加入量36吨，石膏为磷化工副产的磷石膏，石膏外水小于1.2%，结晶水含量18.2%。煅烧产品质量稳定，符合国家标准要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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