[发明专利]工业副产石膏直接蒸压生产α-半水石膏的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及α-半水石膏的生产装置和生产方法，特别是采用工业副产石膏直接蒸压生产α-半水石膏的装置和方法。

背景技术

现有的蒸压法生产α-半水石膏是以块状的天然石膏为原料，它是将块状的天然石膏堆放在蒸压车上的方形或长方形钢制蒸压篦子上,推入卧式蒸压釜中或直接将块状的天然石膏倾入立式蒸压釜内，先进行蒸压脱结晶水反应，然后再进行烘干，最后将干燥好的α-半水石膏块进行破碎和粉磨即得到成品。由于工业副产石膏全部都是粉状的，如果仍采用原来的生产装置和工艺方法，粉状的工业副产石膏就会密实地堆积，无法将蒸压好的,粉状的α-半水石膏完全干燥，特别是处于中心部位的蒸压好的，粉状的α-半水石膏很难得到干燥。为了能够利用工业副产石膏采用蒸压法生产α-半水石膏，国外公司是将粉状的工业副产石膏添加粘合剂后，用压力机将其压成块状体，然后再采用传统的设备和工艺进行生产。在工业副产石膏压块时，不仅要增加压力成型设备和工艺环节以提高生产成本，还需要从工业副产石膏含附着水的范围、成型剂（即粘合剂）的种类和比例、制块压力的大小、块状物孔洞的分布、内部的气孔比例这6个因素做到最佳配合，这样才能保证工业副产石膏的石膏块恰到好处，即蒸压中不碎、结晶反应有足够的微空隙存在、干燥中受热均匀、干燥后不坚硬和易破碎粉磨。因此，传统技术用于工业副产石膏生产α-半水石膏工艺复杂、需要有先压块再粉磨的重复工艺环节、能耗高、设备投资大、生产成本高。

而本发明就是针对工业副产石膏的粉状特点，并结合α-半水石膏蒸压工艺要求进行创新，提供能克服上述缺点的，使工业副产石膏直接采用蒸压法生产α-半水石膏的装置和工艺方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种工业副产石膏直接蒸压生产α-半水石膏的装置，采用该装置生产α-半水石膏简化了生产工艺，能耗小，成本低。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案。

一种工业副产石膏直接蒸压生产α-半水石膏的装置，包括蒸压釜，蒸压釜上装有排汽阀门、进汽阀门、抽汽口和钢轨，蒸压釜内轴向平行安装有由若干个蒸汽散热单元组成的蒸汽散热系统，蒸汽散热单元包括蒸汽散热管、散热板和传热触头，蒸汽散热管呈矩形结构，两块散热板分别固定在蒸汽散热管相对的两侧壁上，若干个传热触头对称地通过弹簧沿垂直方向连接于两侧散热板表面，蒸汽散热管底部两端口分别是蒸汽入口和冷凝水出口，抽汽口位于钢轨的下部。

本发明还包括经过改造的蒸压篦子，蒸压篦子表面均匀固定有若干个半球网壳，蒸压篦子及蒸压篦子内侧边框覆盖一层抗粘衬布，抗粘衬布用钢条压紧固定于蒸压篦子的内侧边框边沿。

本发明所用的蒸压釜是在有直接通入釜内的蒸汽管道可以对物料实施直接蒸汽加热的传统卧式蒸压釜的基础上，又在釜内壁安装蒸汽散热系统。在传热触头内弹簧的作用下,两侧的传热触头可以与蒸压篦子紧密接触，使蒸压釜内的热能不是仅通过热辐射的形式传导给蒸压篦子上的物料，而是通过以全面接触式传导为主、将热传导给蒸压篦子上的物料，从而能够大大提高传热速度。

作为优选的技术方案，抗粘衬布的孔径为1mm，孔洞率为5～8%，厚度为0.8～1.2mm。

本发明还提供一种利用上述装置，用工业副产石膏直接蒸压生产α-半水石膏的方法，该方法包括步骤：

（1）工业副产物石膏与催化剂两级混合

将粉状的工业副产石膏和催化剂通过按13:1的重量比均匀混合后，工业副产石膏继续与混合物按13:1的重量比均匀混合成二级混合物；使最后的催化剂添加比例为5‰左右。

（2）物料铺装

在两级混合完成后，将二级混合物均匀铺在蒸压篦子的抗粘衬布上;

（3）直接通入蒸汽进行蒸压反应

将装好二级混合物的蒸压车推进蒸压釜内进行常规直接进汽蒸压反应、脱去石膏的一个半结晶水，生成潮湿的α-半水石膏；

（4）逆向真空干燥

随后，关闭进汽阀门、打开蒸压釜的排汽阀门，降压排汽，同时，开始通过釜内散热系统对潮湿的α-半水石膏进行全面接触式加热；当蒸压釜排汽完毕后关闭排汽阀门，同时打开蒸压釜底部的抽汽口、并起动真空泵，不断抽出生产设备内水蒸汽的同时，使设备内的真空度保持在0.06Mpa～0.09Mpa之间，直至生产设备内的α-半水石膏完全干燥；

传统抽真空的方式都是顺水蒸汽蒸发方向由上向下地进行抽汽，但本发明则与传统抽真空的抽汽方向相反，由下向上抽，迫使热能向下运动，使蒸压釜内上下温度更加均匀，保证蒸压车上的物料同时干燥。

（5）卸料并进行改性粉磨