Оборудование для производства штукатурного гипса с применением молотковой дробилки.

Процесс быстрого кальцинирования при помощи молотковых дробилок в первую очередь применяется в производстве штукатурного гипса с более коротким временем схватывания, используемого для изготовления гипсовых строительных материалов, таких как гипсокартонные листы, гипсоволокнистые плиты, гипсовые пазогребневые плиты и блоки. Более короткое время схватывания штукатурного гипса позволяет повысить производственный потенциал данного оборудования.

Общие инвестиционные расходы на систему кальцинирования с молотковой дробилкой ниже, чем для систем длительного кальцинирования, поскольку технологические операции размельчения, сушки и кальцинирования происходят одновременно (т.е. меньшая потребность в площадях, меньшие размеры производственных зданий, низкие инвестиционные расходы на оборудование). В системе кальцинирования с применением молотковых дробилок объемы потребления тепловой энергии меньше, в сравнении с системами длительного кальцинирования. Молотковые дробилки обладают лучшими эксплуатационными свойствами, время запуска и выключения установки короче, чем у систем длительного кальцинирования.

Молотковые дробилки идеально подходят для кальцинирования синтетического гипса (т.н. FGD-гипс и других типов синтетического гипса), но также являются базовым оборудованием для кальцинировании натурального гипса.

Предварительно раздробленный натуральный гипс, влажный синтетический гипс FGD или смеси натуральных и синтетических FGD-гипсов перемалываются, сушатся, кальцинируются и сортируются в молотковой дробилке. Молотковая дробилка способна перерабатывать 100%-ный влажный синтетический гипс FGD или 100%-ный предварительно размельченный натуральный гипс, или смесь обоих материалов. Отходная гипсокартонная плита может быть также использована при условии, что она раздроблена и из неё извлечены остатки картона.

Одна молотковая дробилка имеет производительность до 50 тонн в час штукатурного гипса. Высокая степень измельчаемости натурального гипса и высокое содержание свободной влаги в гипсе являются ограничивающими факторами для производительности установки. Наличие абразивных веществ в натуральном гипсе, таких как кварц, песок и доломит должно быть учтено при эксплуатации установки, и если имеется необходимость снизить периодичность замены быстроизнашивающихся измельчительных элементов (т.к. молотков). В случае применения натурального гипса, максимальный размер фракции подаваемого материала – пр. 50 мм.

Предварительная сушка синтетического гипса FGD в отдельном сушильном устройстве не обязательна. Характеристики продукта и размер фракции конечного продукта может варьироваться в широком диапазоне.

Сырьевой материал подается в молотковую дробилку посредством дозирующей ленты. Поворотный клапан установки необходим для защиты дозирующей ленты от высоких температур, а также для предотвращения попадания чрезмерного количества воздуха в систему кальцинирования из окружающей среды.

Если используется влажный синтетический гипс FGD, тогда применяется поворотный клапан со специальным очищающим приспособлением.

Поворотный клапан обеспечивает подачу равномерного потока газа в секцию измельчения. Уменьшение размеров фракции гипса происходит между молотковым блоком и измельчающими брусьями.
Ротор, снабженный дробильными молотками, фиксируется в двух специальных опорных блоках с самовыравнивающимися роликовыми подшипниками, оснащенными системой масляной смазки и дополнительным водяным охлаждением. Ротор приводится в действие посредством привода с клинообразным ремнем.
Ротор, размещённый в корпусе установки, покрытом износостойким пластинчатым покрытием и вращающийся на большой скорости, захватывает подаваемый материал с большой силой подаёт его в зону измельчения, также оснащенную износостойкими сменными плитами.

Подаваемый материал дробится на желаемый конечный размер фракции между дробильными молотками ротора и пластинами высокопрочного экрана. Поток измельчения спроектирован таким образом, что недоизмельченный продукт возращается обратно в зону измельчения.

Дальнейший контакт продукта с потоком термических газов способствует передаче тепловой энергии в зону кальцинирования гипса.
Молотковая дробилка и динамический классификатор соединены между собой посредством передаточного канала и каналом возврата крупных фракций. Измельченный, высушенный и кальцинированный материал выделяется на корпусе ротора, откуда затем подхватывается потоком газа, который пропускает материал через классификатор.

Функция классификатора основана на аэродинамических принципах, посредством которых поток термических газов, необходимых для кальцинирования и транспортировки продукта одновременно используется для классификации раздробленного материала. Классификатор разделяет раздробленный и кальцинированный материал на тонко помолотый готовый продукт и на крупнозернистый материал. Крупнозернистый материал возвращается обратно в зону дробления.

Степень измельчённости штукатурного гипса определяется скоростью вращения ротора и распределением по размеру фракции при помощи динамического классификатора. Готовый кальцинированный продукт покидает классификатор вместе с термическими газами и сепарируется в системе фильтрации.

Термические газы для разогрева молотковой дробилки вырабатываются в отдельном генераторе горячего газа. В качестве топлива могут быть использованы мазут, топливное масло и природный газ. Подача топлива автоматически регулируется в зависимости от потребности установки в тепловой энергии.

Для системы кальцинирования с применением молотковой дробилки рекомендуется применять посредственную систему охлаждения штукатурного гипса с барабанным трубчатым охладителем с целью предотвращения безконтрольной кальцинации горячего материала. Для поддержания постоянных режимов охлаждения штукатурного гипса в охладителе, входная температура охлаждающего воздуха контролируется с целью предотвращения перепадов температуры, возникающих по причине разниц в температуре окружающей среды днём и ночью, зимой и летом.

Уровень растворимого ангидрида (AIII) уменьшается посредством контролируемого сбора пара, выделяющегося в ходе технолгического процесса. Желаемая выгрузочная температура продукта регулируется потоком охлаждающего воздуха.

Готовый штукатурный гипс очень однородный и гомогенный.

Благоприятный термический КПД достигается за счет повторного использования более чем 50% отработанного газа, а также при использовании предварительно нагретого воздуха из охладителя в качестве воздуха питания для генератора горячего газа. Такая рециркуляция отработанных газов способствует образованию определенного содержания водяного пара во время процесса кальцинирования, что в свою очередь положительно влияет на качестве готового продукта в отношении процентного содержания Ангидрида III, а также установочное время установки и на объемы выпускаемой продукции.

Специфические особенности процесса кальцинирования с применением молотковой дробилки.

- Измельчение, сушка и кальцинирование осуществляются в одном процессе.
- Пригодные для измельчения и кальцинирования материалы: 100%-ный синтетическицй гипс FGD или 100%-ный натуральный гипс или смеси обеих материалов в любых соотношениях.
- Удобные технологические режимы работ.
- Динамический классификатор продукции.
- Высокий термический КПД благодаря рециркуляции обеспыленного топочного газа, отработанного газа и предварительно нагретого охлаждающего воздуха.
- Удобный контроль за процессом кальцинирования.
- Производительность до 50 тонн в час продукции стандартных размеров фракции на одной установке.
- Простая конструкция, исполненная из проверенных и надежных материалов.
- Небольшой объем потребления электроэнергии.
- Максимум удобства при обслуживании и эксплуатации.
- Сравнительно небольшие инвестиционные расходы.


Упрощённая схема технологического процесса:

Обозначения:
1. Система загрузка материала
2. Молотковая дробилка для измельчения и кальцинирования
3. Охладитель
4. Складирование готового продукта