100万吨/年钛石膏废渣综合利用项目
(4)根据建设场地、运输条件等因素; (5)根据企业现有资金能力。
3.3.2 生产规模和各装置规模确定
本项目建筑石膏粉生产规模确定为180万吨/年,年生产天数为300天,即6000吨/天。
3.4 产品品种、数量、规格及质量指标
3.4.1 产品品种、规格和数量 建筑石膏粉 石膏空心砌块 粘结石膏粉 石膏模盒 粉刷石膏 3.4.2 产品的质量标准
石膏空心砌块质量标准JC/T698-2010
序号 检验项目 缺角 1 标准指标 同一砌块不得多于1处,缺角尺寸应小于30mm×30mm 75万吨/年 1000万平米(折75万吨/年) 7.5万吨/年 240万平方米(折15万吨/年) 5万吨/年 裂纹长度小于30mm,宽度小于1mm 外观板面裂纹 非贯穿裂纹不得多于1条,质量 油污 不允许 气孔 长度,mm 尺寸宽度,mm 偏差 厚度,mm 表观密度kg/m3 平整度,mm 断裂荷载,kN 软化系数 直径5~10mm,不多于2处;不允许>10mm ±3 ±2 ±1.0 不大于800 不大于1.0 不小于2.0 ≥0.6 2 3 4 5 6 建筑石膏粉技术性能指标 GB/T9776-2008
检测项目
单位 产品检测结果 21
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3.0等级 抗折强度 抗压强度 2h 2h MPa MPa ≥3.0 ≥5.0 2.0等级 ≥2.0 ≥4.0 不小于60%
1.6等级 ≥1.6 ≥3.0 β半水石膏含量 4 工艺技术方案 4.1 工艺技术方案的选择
4.1.1 原料路线确定的原则和依据
(1)本项目所需的各种主要原料应简单、易得;
(2)该原料路线应具备工艺成熟、先进,且能耗、物耗均较低,使产品有较强的市场竞争能力;
(3)该原料路线不会产生较大的环境污染; (4)该原料路线不会使项目投资过大。 4.1.2 国内、外工艺技术概况
工业副产石膏(也称化学石膏)这里主要指钛石膏和脱硫石膏。 4.1.2.1工业副产石膏干燥煅烧工艺概述
工业副产物生产建筑石膏粉要经过干燥与煅烧的主要工艺过程,采用不同的干燥煅烧方式可以使钛、硫石膏制成建筑石膏粉,将干燥与煅烧分步进行称二步法工艺。由于钛石膏长期堆放在表面含水16.2%左右,目前采用一步法煅烧
干燥与煅烧在一台设备中同时完成称为一步法工艺,我公司在锦龙新材料建材已用纯石膏直接煅烧成建筑石膏粉。这种设备特点是煅烧时间短,物料停留时间仅几秒钟,煅烧入口风温较高,一般在700~750℃。该煅烧方法也称快速煅烧法,煅烧时机内设置分散装置,使干燥、煅烧、分散在一机内完成,干燥煅烧的物料,经粉碎就可达到产品粒级要求。 4.1.2.2煅烧炉干燥煅烧工艺过程
煅烧炉是一步法煅烧工艺,是快速煅烧的一种新工艺设备。本项目建筑石膏粉采用一步法煅烧工艺。
煅烧炉是将干燥、煅烧、分散、快速均化在一台机内完成,是对硫、钛石膏
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煅烧工艺制定的工艺与设备,煅烧炉在硫石膏、钛石膏的生产中正在得到应用,生产出的建筑石膏原料,均可达到建筑石膏一级或优级品,设备综合性能均明显优于传统煅烧方式,产品指标优于国外引进设备。 煅烧炉系统主要由热源、斯德炉、气固分离部分组成。
系统中热源部分采用直接或间接加热的机烧热风炉,常用煤为燃料,也可采用其它燃料。直接加热是将煤燃烧产生的热烟气,经过沉降后同物料直接接触,间接加热是将空气间接加热后同物料接触。直接加热热效率可大于90%,间接加热可达70~75%。如制做纸面板、砌块、粉刷石膏采用直接加热效率最高。
煅烧炉主要结构包括机械打散机构、气体分布室、干燥煅烧室、离心均化器组成,由燃烧炉加热的热空气,进入斯德炉气体分布室,由送料机将物料送入斯德炉内,经设置在炉内底部的机械分散,以及经气体分布室进入炉内产生的旋转空气运动,使物料快速分散,形成较大比表面,热载体同物料快速传热,将干燥、煅烧过程瞬间完成,经离心均化器调整均化时间。气固体经分离器分离后由排料口将固体料排出并送入储仓,尾气经进一步分离,净化的空气排入空气中。 4.1.2.3煅烧炉主要特点描述 1. 干燥与煅烧一步完成
斯德炉的特点是干燥与煅烧一次完成,由于钛、硫石膏表面水一般在10~15%左右,物料呈粉团状态,该工艺路线简捷,生产能力大,年产10万吨,设备及操作空间占地200余平米。 2. 煅烧后物料颗粒可形成良好级配
经煅烧炉煅烧后的钛石膏粒径变小,表面积增大,活性提高,产品性能增强,这是炉煅烧突出特点,煅烧后可省略粉磨工序,煅烧前原料粒度与煅烧后产品粒度明显变细,比表面积可提高5~10倍。(见钛石膏煅烧前后粒度分布图)
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进料 热源 煅烧 尾气 气固分离 产品 储仓 100万吨/年钛石膏废渣综合利用项目
(μm)
煅烧前钛石膏粒度分布图
(μm)
煅烧后钛石膏粒度分布图
3. 连续化生产,产品质量稳定。
从设备生产运行中监测的有关数据可以看出,调整运行中相关的温度参数,可得到相对应的初、终凝时间,初凝时间可在5~7分钟内任意调整,终凝时间可在20分钟内调整。产品煅烧后经置放1、3、7天检测,性能非常稳定。产品质量稳定的主要因素是煅烧温度的稳定,煅烧炉采用的热源和控制方式可使温度变动在±3℃范围以内。物料含湿的稳定,对产品性能影响很小。
形成产品质量稳定的另一原因是物料受热均匀,煅烧中无死角,无生烧和过烧,连续化生产,可实现快速陈化目的。
利用干燥时形成的湿空气分压平衡结晶水逸出速度,形成合理的空气湿度,使产品不过火,相成分转变稳定。
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4. 生产效率高,能耗低。
煅烧炉突出特点是快速煅烧,生产效率高,能耗低。在快速煅烧时物料的分解温度比低温慢速煅烧温度低20~30℃,使能耗可节省15%左右。 5. 操作方便,可自动控制。
设定煅烧炉进出口温度,采用自动、手动方式控制温度的变动范围,即可连续、稳定地生产出合格产品。 6. 投资少,运行费低。
由于采用一步法干燥煅烧比传统煅烧方式工艺更简捷,从投资分析看,采用一步法工艺,同采用二步法工艺综合投资相比较,投资减少30%以上,运行成本降低20%,设备故障率低,对环境无污染,有利于文明化生产。
4.1.2.4石膏砌块工艺概述
石膏砌块采用先进的石膏空心砌块成型机,无机质的增强材料与水混合后,在固定膜箱中浇注成型的一种块状建筑构件。石膏砌块是以钛石膏为主要原料,通过制粉并对制得的熟石膏粉进行计量、配料、搅拌、浇注成型、顶出、烘干、包装后入库。1950年发明于德国,当时为手工操作,1954年研制成功第一代石膏砌块成型机,采用摸箱顶挤原理生产。70年代形成了机械化较高的生产线,80年代进入我国。采用膜箱浇注成型、机械抽空、液压顶出为一体的新工艺生产石膏空心砌块。既简化了工艺,保证了产品精度,又克服了国内手工艺操作精度差的不足,做到了投资小,易于机械化操作,产品质量稳定。该技术尚属90年代未我国石膏砌块成型技术水平较高的技术,在石膏制品行业尚属领先地位。
本项目采用国内消化吸收国外先进技术而自行开发成功的“森科倍效”石膏空心砌块移动浇注生产线,单班单线300天产能:砌块折合10厘米厚,年产量可达120万~150万平米。
安徽森科新材料有限公司石膏空心砌块移动浇注生产线有四特点:1、多台主机共享一套上料、计量搅拌、移动浇注系统,节能倍效。2、连续作业,高度自动化。3、单条生产线可同时生产多种规格产品。4、余料自动回收处理系统。5、场地码垛机械手、转运机械手、打包机实现产品从生产到运至施工现场全部机械化操作,极大程度的降低劳动力及生产成本,提高生产效率。
为了实现移动浇注,连续生产作业,采用了如下优化设计:(一)总体控制:
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