一種生產α-高強石膏的系統及其應用
【技術領域】
[0001]本發明屬材料制造領域，具體涉及一種生產α -高強石膏的系統及其應用。
【背景技術】
[0002]為貫徹十七屆五中全會精神，落實節約資源和保護環境基本國策，加快發展循環經濟，切實提高工業副產石膏綜合利用水平，有力促進工業副產石膏綜合利用產業發展。到2015年底，磷石膏綜合利用率由2009年的20%提高到40% ;脫硫石膏綜合利用率由2009年的56%提高到80% ;攻克一批具有自主知識產權的重大關鍵共性技術；建成一批大規模、高附加值利用的產業化示范項目；形成較為完整的工業副產石膏綜合利用產品標準體系；弓丨導工業副產石膏綜合利用企業向多途徑、大規模、高附加值綜合利用方向發展。
[0003]現階段，雖然建筑石膏的生產已經達到規模化，在消耗副產石膏方面有很大貢獻，但隨著經濟的發展和社會的進步，市場上高附加值的石膏制品越來越受歡迎。高強石膏是一種重要的工業原料。隨著精密鑄造、汽車、飛機等復雜零件鑄造發展的需要，其應用越來越廣泛。這就需要我們開發能夠生產出高強石膏的新工藝、新技術及設備裝置。
[0004]“利用脫硫石膏或檸檬酸石膏生產α -石膏的方法(專利號:ZL 2010 10102221.1)”和“利用脫硫石膏、磷石膏或檸檬酸石膏生產α-石膏的設備(專利號:ZL2010 2 0103177.1)”分別表述了 α-石膏的生產方法和α -石膏的生產設備，上述專利表述的內容在生產應用中有一定的局限性和不足。在此基礎上我們進行改造和創新，克服不足，開發新工藝及新裝置。
【發明內容】
[0005]針對現有技術中的不足，本發明的目的在于提供一種生產α -高強石膏的系統及其應用。
[0006]該實驗裝置的技術就在于克服現有技術的缺陷，更新、完善現有技術裝備，提供一種以天然石膏、脫硫石膏、磷石膏、檸檬酸石膏或鹽石膏為原料，生產α-高強石膏的更專業、更完整的工藝裝備。
[0007]—種生產α-高強石膏的系統，所述系統主要由制漿槽、反應釜(三至五臺)、離心機(一臺)、烘干機、球磨機、陳化倉、成品倉和包裝機組成。其中，物料和水通過計量進入制漿槽，制漿槽下的料漿栗將漿料栗送至反應釜，出反應釜的物料再進入離心機進行離心分離，然后再依次進行干燥、改性、均化，最后進入成品倉進行包裝。
[0008]所述系統的應用，所述系統以天然石膏、脫硫石膏、磷石膏、檸檬酸石膏或鹽石膏為原料。
[0009]所述應用步驟包括不同含水量的原料首先經過游離水的測定，通過計算，在保證相同固液比的情況下與計量好的水混合，固液比為(6?9):(11?14)，通過攪拌形成均勻的石膏料漿，混合均勻的石膏料漿經料漿栗轉入反應釜內進行反應，在溫度壓力和轉晶劑的作用下進行結晶，反應溫度為:145°C?160 °C，反應壓力為3.5?4.5MPa，反應時間為70min?95min，轉晶劑的用量為原料重量的0.32%?0.36% ;反應生成的α -型石膏漿體經過離心分離機分離，分離后的濕狀α -型石膏晶體進入干燥機干燥，最后通過改性磨粉磨就得到α-型高強度石膏。
[0010]所述的轉晶劑是由硫酸鋁鉀與擰檬酸鈉復合而成，硫酸鏈鉀60%，擰檬酸鈉40%，為轉晶劑。轉晶劑用量占干基石膏量的1.3%。
[0011]所述制漿包括，原料首先經過游離水的測定，和制漿用水通過計量按比例進入制漿槽，石膏粉與水混合成石膏料漿，混合均勻的石膏料漿經料漿栗轉入反應釜內。
[0012]所述反應包括，漿料進入反應釜中進行反應，沸水箱和反應釜下游連接離心機，反應釜排出的石膏料漿沿管路進入離心分離機，在離心分離機高速旋轉下，石膏料漿在一定溫度和熱風的作用下脫去大部分的水，進入下一個工序，而廢水則通過廢水管進入廢水箱，再次利用進行制漿。
[0013]所述干燥陳化，物料從離心機下料口進入烘干機，出烘干機的物料再進入球磨機進行改性；磨好的石膏粉則之間通過提升機送至陳化倉，經過陳化后的石膏粉通過提升機送入成品倉，成品倉下連接包裝機。
[0014]所述系統的主要反應設備一反應釜，其臺數為三至五臺，循環出料并配套一臺離心機。
[0015]所述系統的物料從出反應釜直至入烘干機前的整個離心過程均采用保溫裝置。
[0016]有益效果
1、生產原料不再單單只局限于一種或兩種原料，該系統適用于以天然石膏、脫硫石膏、檸檬酸石膏、磷石膏或鹽石膏等為原料制備α -高強石膏，更具有廣泛性。
[0017]2、原料和水通過精確計量后，進入制漿槽，確保整個反應過程的進行，為產品的質量提供保障。且物料計量采用皮帶秤，并配有刮料器，防止濕料沾到皮帶上而影響物料的計量。
[0018]3、主要反應設備一一反應釜從一臺增加至三到五臺，且配套一臺離心機，幾臺反應釜循環出料，降低了整個系統設備的間歇率，使產量提高了 3?5倍。通過增加反應釜的數量，不但使產量成倍增加，而且使整個干燥部分的溫度接近于連續，避免升溫降溫頻繁，降低了設備的間歇率，延長設備使用壽命，并且節能20%左右。
[0019]4、從出反應釜直至入烘干機前的整個離心過程增加了保溫裝置，確保整個干燥過程中的溫度在合理范圍內，避免二水石膏的生成，保證產品的質量:溶液中所生成的半水石膏與二水石膏兩者基本共存的溫度是107°C，人們把這一溫度稱之為平衡溫度。低于這個溫度半水石膏就要吸水向二水石膏轉化，反之高于此溫度則二水石膏就要脫水轉化為半水石膏。若沒有保溫裝置，當溫度< 107°C時，會有8%?10%左右的半水石膏轉化為二水石膏，影響產品的質量。當增加了保溫裝置后，整個離心過程溫度均能保證大于107°C，避免半水石膏向二水石膏的轉化。
[0020]5、制漿使用的水是收集離心機排出的廢水配合新水使用，避免水源的浪費，使水資源二次利用，節約能源，保護環境。
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