normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt">摘 要
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>石膏的煅燒主要分為干法和濕法兩大類，生產(chǎn)出的產(chǎn)品為α石膏粉β石膏粉。我們研究的對象主要是建筑石膏粉，即β石膏粉。當今石膏煅燒工藝的發(fā)展趨勢為：從間歇出料到連續(xù)出料；從間接加熱到直接加熱；從慢速脫水到快速脫水。現(xiàn)在石膏生產(chǎn)常用的煅燒方式和設備有如下幾種：1. 間接加熱方式：連續(xù)式炒鍋、內(nèi)加熱管式回轉(zhuǎn)窯、沸騰爐；2. 直接加熱方式：氣流式煅燒、沙士基打磨、彼德磨；3. 直熱式回轉(zhuǎn)窯；4. 流化床式煅燒爐等。
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>流化床式焙燒爐是九十年代澳大利亞RBS速成建筑系統(tǒng)有限公司的產(chǎn)品，俗稱“RFC流化床式焙燒爐”。 LD流化床石膏煅燒爐是在此產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)原理基礎上進行的一種優(yōu)化升級換代產(chǎn)品。LD流化床石膏煅燒技術，是由濰坊天潔環(huán)保科技有限公司在深入研究當今世界上石膏煅燒技術較為先進的澳大利亞RFC流化床式焙燒爐的基礎上，采用多室組合、爐內(nèi)分級煅燒、沸騰熱風爐供熱、DCS自動控制等技術，自主研發(fā)的新一代先進石膏煅燒升級技術，具有投資小、節(jié)能、產(chǎn)品性能優(yōu)越等特點。
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>1. 引 言
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>LD流化床石膏煅燒技術是當今國內(nèi)最為先進的石膏煅燒技術之一，LD流化床石膏煅燒爐是在流化床式焙燒爐的基礎上，開發(fā)出的一種新型煅燒裝置，是一種可以大批量處理脫硫石膏、磷石膏、天然石膏的煅燒裝置。LD流化床石膏煅燒技術的開發(fā)成功，使得工業(yè)副產(chǎn)石膏得以廣泛利用。從產(chǎn)業(yè)政策角度看，可以使使電廠脫硫石膏、磷肥副產(chǎn)石膏得到妥善的處理和有效的綜合利用，能促進環(huán)保工業(yè)及其相關產(chǎn)業(yè)健康、快速發(fā)展，并能節(jié)約天然石膏資源，解除生產(chǎn)企業(yè)的后顧之憂。LD流化床石膏煅燒技術已經(jīng)在粉狀、砌塊、板材等新型石膏建材制品生產(chǎn)中成功應用。
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>流態(tài)化技術在現(xiàn)代工業(yè)首次大規(guī)模應用是由德國人winkler用于粉煤氣化的氣—固流化床開始的。第一套石油催化流化床反應器于1942年在美國建成,由于其技術上的合理性及大量的工業(yè)需求，該反應器很快在全世界范圍內(nèi)普及，并且被廣泛借鑒應用于其它領域。我國對于流化床技術最早的研究是汪家鼎院士關于流化床褐煤低溫干餾技術的研究，是世界上將流化床技術開發(fā)轉(zhuǎn)向煤化工的先驅(qū)之一。1978年由杭州新型建材工業(yè)設計研究院蘇永平工程師設計的哈爾濱石膏板廠石膏煅燒車間首次采用以蒸汽為熱源的單室沸騰煅燒爐生產(chǎn)建筑石膏，原料采用天然石膏，經(jīng)粉磨后進行煅燒。但當時由于存在原料粒級組成、含水率方面的變化，石膏煅燒質(zhì)量穩(wěn)定性差原因，沒有解決高含濕物料在煅燒過程中易結(jié)團、產(chǎn)生堵床現(xiàn)象。1996年，山東鹽化公司在建造石膏板工廠時，設計了一條以導熱油為熱源的二室沸騰煅燒爐，后經(jīng)進一步改造完善，使用該爐煅燒含濕率<5%的天然石膏粉，效果良好，目前山東已有多條生產(chǎn)線投入運行，運行狀況良好。
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>目前，流態(tài)化技術作為一門高效換熱技術已經(jīng)滲透到國民經(jīng)濟的許多部門，但是，在煅燒石膏技術方面需要解決的幾個關鍵問題，如對原料含水率的適應性，物料粒級組成，余熱利用方面存在的問題始終未得到很好的解決。濰坊天潔環(huán)保科技有限公司在借鑒國內(nèi)外相關專業(yè)技術的基礎上，融合國內(nèi)外石膏流態(tài)化煅燒設備的優(yōu)點，開發(fā)的半水石膏粉生產(chǎn)線—LD流化床石膏煅燒系統(tǒng)，初步解決了流態(tài)化技術在煅燒石膏過程中的適應性問題。該系統(tǒng)保持了流態(tài)化技術在煅燒天然石膏時的節(jié)能、免維修的特點，而且特別適用于煅燒含水率在25%以下的各種化學石膏，如FGD石膏、磷石膏、檸檬酸石膏等。該煅燒系統(tǒng)可以穩(wěn)定生產(chǎn)出符合國標要求的建筑石膏粉，與傳統(tǒng)煅燒系統(tǒng)相比較，投資省，運行成本低，在節(jié)能及環(huán)保方面都達到了令人滿意的效果。
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>2. LD流化床石膏煅燒系統(tǒng)工藝流程
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center; mso-pagination: widow-orphan" align=center>
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>工藝流程概述：
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>以天然石膏為例對工藝過程簡述：天然石膏經(jīng)破碎、粉磨、選粉后，達到成品細度要求的生粉直接落入生粉倉。生粉倉下的皮帶喂料機連續(xù)地將物料送至氣流烘干機進行予烘干，上煤機將原煤提至煤倉，再由煤倉下的調(diào)速喂煤機連續(xù)的喂入沸騰爐燃燒。物料預干燥后由降粉器收集至預熱倉儲存。尾風則與LD煅燒爐上部的除塵管熱濕氣體會合進入二次收塵器進一步凈化，再由引風機排至大氣中。預熱倉下的調(diào)頻喂料機與斗式提升機配合將物料喂入LD煅燒爐一區(qū)，計算機將根據(jù)一區(qū)溫度設定值的變化適時調(diào)整喂料量。物料在一、二區(qū)完成吸附水的蒸發(fā)后，溢流到三、四區(qū)進行結(jié)晶水的煅燒，最后從四區(qū)溢流至均熱倉，再由斗式提升機提至成品儲倉。成品溫度的優(yōu)化控制可在計算機上設定。LD煅燒爐使用的熱源由高溫熱風沸騰爐燃煤產(chǎn)生，石膏在煅燒爐中由底部的高壓風作用，呈湍流狀態(tài)，并通過輻射、對流和傳導三種換熱方式進行高效干燥和煅燒。整個流水線由一臺計算機進行集中控制。
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>3. LD流化床石膏煅燒工藝原理及系統(tǒng)特點
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>3.1工藝原理：
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>LD流化床煅燒工藝的換熱系統(tǒng)綜合運用了3種換熱方式，即根據(jù)石膏含水率在不同煅燒過程中的濕含量變化采取相應的換熱方式，在確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性的同時，全面提高換熱效率，節(jié)省能源。
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>LD流化床石膏煅燒系統(tǒng)設計了專門的預熱方案，預熱熱源來自于主煅燒爐的煙氣余熱。高含水的石膏原料與干燥熱煙氣進行瞬間對流換熱，將原料表面水迅速蒸發(fā)，預干燥后的石膏粉通過回收器回收至預熱倉。
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>LD流化床煅燒系統(tǒng)的主煅燒爐設計成四個相對獨立的煅燒空間，有效避免了高低溫物料的摻和現(xiàn)象，最終產(chǎn)品的相組成得到優(yōu)化。LD流化床石膏煅燒爐主體換熱部分采用了兩種不同的換熱方式：即對流和傳導換熱。在主煅燒爐的1區(qū)、2區(qū)采用高溫熱管換熱技術進行傳導換熱;同時經(jīng)過加熱后的壓縮風通過置于底部的風傘直接作用于石膏粉進行對流換熱，并使一區(qū)、二區(qū)的物料呈現(xiàn)出在高溫熱風作用下的流態(tài)化換熱狀態(tài)，更大程度地改善了氣、固兩相的傳熱傳質(zhì)效率，同時特有的打散裝置可及時解決高含水率原料帶來的結(jié)團問題。物料在一區(qū)、二區(qū)已完成對原料表面水的蒸發(fā)任務,通過溢流方式進入三區(qū)。LD流化床石膏煅燒爐的三、四區(qū)專為煅燒石膏粉結(jié)晶水而設計，在蒸發(fā)掉所有的吸附水之后，二水石膏粉將在此空間脫去1.5個結(jié)晶水并形成半水石膏。高溫熱風在一區(qū)、二區(qū)完成對吸附水的蒸發(fā)換熱之后，進入三區(qū)、四區(qū)，這時，熱煙氣的溫度已顯著降低,對煅燒石膏結(jié)晶水特別有利，可防止高溫煅燒對產(chǎn)品相組成的影響，最大程度地避免因Ⅲ無水石膏的含量增加對產(chǎn)品穩(wěn)定性帶來的破壞作用。
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>3.2系統(tǒng)特點
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>LD流化床石膏煅燒系統(tǒng)的熱源采用了流態(tài)化燃燒技術—高溫煙氣沸騰爐，其工作原理是通過高壓風機鼓入高壓空氣使固體燃料煤在流化床中呈“流態(tài)化”,并在沸騰狀態(tài)下進行燃燒。流化床中積累了大量灼熱的爐料，溫度約
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>LD流化床石膏煅燒爐系統(tǒng)，主煅燒爐采用二級閉環(huán)控制原理使出料溫度保持相對穩(wěn)定。LD流化床石膏煅燒系統(tǒng)采用美國FIX軟件進行畫面組態(tài),由PLC進行控制組成DCS系統(tǒng)，該FIX控制系統(tǒng)對運行狀態(tài)的顯示包括模擬量和開關量兩部分，模擬量在相應設備上以要求的工程量適時以數(shù)字顯示物理量的變化;開關量以各種顏色顯示設備的狀態(tài)。該系統(tǒng)包括：系統(tǒng)流程主畫面、秤標定界面、歷史曲線界面、報表顯示與打印界面四個操作畫面。在程序控制方面，通過PT100檢測料溫，由PID進行計算，適時根據(jù)設定的料溫來調(diào)整加料速度，并始終保持設定溫度，該控制系統(tǒng)運行可靠、故障率低，沒有影響正常生產(chǎn)。
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>LD流化床石膏煅燒系統(tǒng)中的吸塵部分采用了二段收塵方式，第一段為內(nèi)置旋風收塵器，第二段為布袋收塵器，收塵率在98%左右，可以達到國標規(guī)定的一類區(qū)生產(chǎn)性粉塵的大氣排放標準。
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>4. LD流化床石膏煅燒系統(tǒng)的優(yōu)點
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>1、熱源方案采用燃煤熱風沸騰爐這一流態(tài)化燃燒技術，燃燼率高，風溫、風壓穩(wěn)定，為高效換熱提供穩(wěn)定熱源，燃料適應性廣。
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>2、對原料粒度的粒級組成有一定的要求，一般以大于20um，小于
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>3、LD流化床石膏煅燒系統(tǒng)對不同原料的適應性廣、無論是天然石膏和高含濕率的化學石膏，采用該系統(tǒng)都可以生產(chǎn)出合格的建筑石膏粉，一般控制原料的含水率≤25%。
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>4、LD流化床煅燒系統(tǒng)與老式的沸騰煅燒爐和直焰式回轉(zhuǎn)窯相比，具有物料停留時間短，干燥速率大的特點，同樣規(guī)模的生產(chǎn)線具有投資省、設備運行費用低、維修工作量小、不需配套專用鍋爐等諸多優(yōu)點。
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>5、物料在流化床內(nèi)的停留時間可按工藝生產(chǎn)要求進行設定。當產(chǎn)品的含水率變化時，系統(tǒng)能自動適應，保持出料溫度和煅燒時間的相對穩(wěn)定性。
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>6、LD流化床石膏煅燒系統(tǒng)采用美國ABB公司的FIX組態(tài)控制軟件運行可靠，對系統(tǒng)可實現(xiàn)有效控制。
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>7、該系統(tǒng)集高效燃燒和高效換熱技術于一體，工藝設計上采用預熱及控制、收塵等先進配套技術，實現(xiàn)節(jié)能和清潔化生產(chǎn)，速成流化煅燒爐的設計及生產(chǎn)能力從5－50噸/小時不等，運行成本低，能耗大大低于傳統(tǒng)工藝，在不同石膏原料的煅燒工廠中可廣泛推廣應用。
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>5. 結(jié)束語
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>隨著當今工業(yè)副產(chǎn)石膏資源再利用技術的成熟，國內(nèi)已經(jīng)開始大量對工業(yè)副產(chǎn)石膏煅燒后作為輕質(zhì)砌塊、石膏板、水泥緩凝劑等建筑材料加以利用，并且已經(jīng)取得了很好的效益。而且，從國際國內(nèi)供求狀況看，其價值也在不斷上漲，因其本身就是工業(yè)廢棄物，其利潤空間非常有限，處理過程中的主要環(huán)節(jié)就是煅燒工藝，是節(jié)能降耗最有潛力的環(huán)節(jié)，而利用濰坊天潔環(huán)保科技有限公司所研制的LD流化床石膏煅燒系統(tǒng)處理工業(yè)副產(chǎn)石膏無論從技術上還是從節(jié)能降耗、環(huán)保要求上，都是較為理想的選擇，是完全可行的。
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>附：技術支持單位介紹
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>濰坊天潔環(huán)保科技有限公司是一家引領環(huán)保產(chǎn)業(yè)裝備的專業(yè)設計與制造企業(yè)，致力于物料干燥、物料輸送、大氣凈化除塵等領域環(huán)保裝備的研究開發(fā)工作。
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>公司擁有杰出的干燥、除塵專家隊伍，人員均來自省級科研單位，具有十幾年的干燥工程實踐經(jīng)驗，在干燥技術的科研、工程應用等方面取得了突出成績。根據(jù)物料特性進行干燥工藝和設備選型、結(jié)合整體生產(chǎn)工藝需要非標設計是天潔公司的突出優(yōu)勢。
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>公司依靠自身的科技實力，始終致力于先進的干燥煅燒設備的技術開發(fā)和設計制造工作。天潔公司自主開發(fā)的多項技術和產(chǎn)品在國內(nèi)居于領先水平，部分項目填補了國內(nèi)空白。公司與山西金駒礦業(yè)集團、山西竹林山礦業(yè)集團、山東檸檬生化公司、青海鹽湖鉀肥公司、山東齊魯石化公司、湖北金洋金屬冶煉公司等國內(nèi)眾多大型企業(yè)建立了良好的合作關系，為社會提供了數(shù)百套高質(zhì)量的干燥煅燒設備，取得了良好的社會效益。
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>天潔自主開發(fā)的LD流化床石膏煅燒爐、電子煙霧凈化器、電腦自控料水跟蹤加濕機達到國內(nèi)領先水平，大型石膏煅燒系統(tǒng)、煤泥干燥機、鉬精礦粉干燥機、拒油耐高溫脈沖袋式除塵器填補了國內(nèi)空白，上述產(chǎn)品均已在北京清華大學公共安全系、山西金駒礦業(yè)集團古書院洗選廠、河南洛陽欒川三強鉬鎢有限公司、天津中環(huán)電子有限公司、山東檸檬生化有限公司等企業(yè)投入大規(guī)模工業(yè)應用，為使用單位帶來了巨大的經(jīng)濟效益，并推動了我國內(nèi)環(huán)保技術的快速發(fā)展。
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>
