В процессе варки сырого гипсового порошка происходит частичная дегид­ратация его; при этом обезвоженный гипс, как имеющий меньший удельный вес, вытесняется из нижней зоны поступающим в котел сырым гипсовым порошком, непрерывно подаваемым шнеком-дозатором 12. При установив­шемся процессе сваренный гипсовый порошок, поднимаясь, доходит до окна, имеющегося в боковой стенке котла, и самотеком поступает сначала в отвод­ную течку 13, а затем в бункер томления гипса.

Если температура гипса в верхней части котла будет ниже 150° С, то шнек- дозатор автоматически уменьшит количество подаваемого сырого гипса [5].
1.2.2 Барабанные дегидраторы (сушилки).
В зависимости от направления движения потока горячих газов и высушиваемого материала барабанные сушилки разделяют на два типа: прямоточные, когда направления движения газового потока и высушиваемого материала совпадают, и противоточные, когда направления движения газового потока и материала противоположны [2].

Сушильный барабан диаметром 1,6 – 3 м и длиной 8 –30 м (рисунок 1.4) представляет собой сварной стальной цилиндр 4, на котором укреплены два бандажа 2, перекатывающихся по опорным роликам 6, и венцовая шестерня 3. Барабан получает вращение от электродвигателя 11 через редуктор 9, зубчатую пару 8 и подвенцовую шестерню 7, которая входит в зацепление с венцовым зубчатым колесом 3. Для контроля за смещением барабана в осевом направлении установлены контрольные упорные ролики 13.

Рисунок 1.4 – Сушильный барабан

(спецификация по тексту)
Опорные и контрольные ролики смонтированы на общей сварной плите 10, закрепленной на фундаменте. Для захвата материала, подаваемого в загрузочную течку 5, и направления его в барабан к его внутренней поверхности со стороны поступления материала приварены спиральные лопасти 14, а далее по всей длине швеллеры 17, которые образуют пересыпные лопасти. Помимо швеллеров, приваренных к барабану, такие же швеллеры приварены к двум крестовинам 15. К швеллерам приварены стальные полосы 16. Все это при пересыпании материала обеспечивает лучший его нагрев и удаление влаги. Температура отходящих газов 160–180°С. По мере поступления холодного гипсового камня последний, нагреваясь, перемещается вдоль барабана и через разгрузочную воронку выгружается и подается для последующей обработки.

---

Для предотвращения подсоса воздуха в местах сочленения барабана с топкой и разгрузочной камерой установлены лабиринтные уплотнения. Загружаемое сырье при вращении барабана поднимается лопастями вверх, пересыпается и падает вниз, при этом просушивается горячими газами, удаляемыми через патрубок 1. Так как ось барабана расположена с уклоном в сторону разгрузочной камеры, сырье, пересыпаясь, постепенно перемещается вдоль барабана и попадает в разгрузочную камеру 12.

1.2.3 Мельницы
Кроме описанных способов варки и обжига гипса получило распространение оборудование для совмещенного помола и обжига гипса. Для этих целей применяют мельницы разных типов, в которые подают гипсовый камень и топочные газы с температурой 750–800°С. Высокая температура способствует большей степени дегидратации гипса. Например, мельница Claudius Peters типа ЕМ, сушилки кипящего слоя и трубы-сушилки [3].

В последние годы во многих странах, в том числе и в Республике Беларусь, стали применять кольцевые мельницы для совмещенных помола, сушки, дегидратации и сепарации гипса – Claudius Peters типа ЕМ (рисунок 1.5).

Рисунок 1.5 – Мельница Claudius Peters типа ЕМ для совмещенного помола и дегидратации гипса
Природный гипс после дробления в щековой дробилке подается в верхнюю часть мельницы Claudius Peters, где между тарелкой и мелющими шарами измельчается. После чего материал подхватывается горячими дымовыми газами, образующимися в выносной топке, и поднимается в верхнюю часть аппарата. За время полета частицы высыхают и дегидратируют. В верхней части мельницы гипс попадает в сепаратор, где происходит отделение крупной фракции от годной. Материал заданной тонины помола покидает мельницу, а крупные частицы возвращаются на домол.

Высокая температура газа на входе в мельницу и прямая теплопередача от горячих дымовых газов к материалу обеспечивает более низкие объемы используемых газов, что приводит к уменьшению энергопотребления на работу сепаратора, вентилятора и рукавного фильтра.

Короткое время нахождения гипса в мельнице обеспечивает высокую скорость дегидратации гипса. Это приводит к получению строительного гипса высокого качества из-за высокой однородности химического состава.
1.2.4 Сушилки кипящего слоя

---

Сушилка кипящего слоя (рисунок 1.6), содержащая загрузочное устройство влажного материала со шнековым питателем, сушильную камеру, дно продуктовой емкости которой представляет собой перфорированную поверхность, которая покрыта металлической сеткой с отверстиями, а над продуктовой емкостью расположен фильтр, который встряхивается приспособлением, воздух подается под перфорированную поверхность через воздушный нагреватель, вентилятор, отличающаяся тем, что сушилка содержит систему очистки отработанного воздуха, а вентилятор с двигателем смонтирован в верхней части камеры сушки, перфорированная поверхность дна продуктовой емкости сушильной камеры покрыта металлической сеткой из нержавеющей стали, а фильтр встряхивается после окончания процесса сушки вручную или автоматическим приспособлением, при этом воздух подается под перфорированную поверхность через воздушный нагреватель и фильтр.

Рисунок 1.6 – Сушилка кипящего слоя

(спецификация по тексту)

Принцип действия сушилки состоит в том, что гранулированный или пылевидный продукт воздушным потоком взрыхляется и переводится во взвешенное состояние. Необходимый для этого воздушный поток создается смонтированным на верхней части аппарата вентилятором 1, который приводится в действие непосредственно от мотора 2. Засасываемый снаружи или из рабочего помещения воздух подается сначала в воздушный нагреватель 3, где нагревается до требуемой температуры. Одновременно производится фильтрование воздуха от находящихся в нем посторонних частиц при помощи фильтра 4, затем поток горячего воздуха проходит снизу-вверх через находящийся в продуктовой емкости материал и в кратчайший срок отнимает у него влагу. Дно продуктовой емкости 5 представляет собой перфорированную поверхность 8, которая покрыта металлической сеткой из нержавеющей стали с тончайшими отверстиями. В зависимости от выбора конструкции дна и скорости движения воздушного потока можно увеличивать или уменьшать ожижение материала. Расположенный над продуктовой емкостью фильтр 6 предотвращает увлечение потоком воздуха частичек даже тончайшего помола. Фильтр стряхивается после окончания процесса сушки вручную или автоматическим приспособлением 7, при этом отдельные частички снова оседают в продуктовой емкости [6].

---

1.2.5 Пневмогазовая труба-сушилка
Труба-сушилка представлена на рисунке 1.7. Сушка (частичная дегидратация) сыпучего материала происходит в потоке дымовых газов, которые движутся вверх по трубе со скоростью 20-40 м/с. Время сушки (нахождения материала в трубе) 1-2 с. Высота трубы 8-20 м. Отделение высушенного (частично дегидратированного) материала от дымовых газов происходит в циклоне [7].

1 – топка; 2 – труба; 3 – питатель; 4 – бункер; 5 – циклон; 6 – дымосос.

Рисунок 1.7 – Пневмогазовая труба-сушилка.

Достоинствами агрегата является его компактность и высокая интенсивность сушки, а основными недостатками являются повышенный износ трубы при абразивном воздействии и затраты электроэнергии на создание потока дымовых газов и на их очистку от высушенного материала.

3. 
   Основы получения строительного гипса
   

Строительным гипсом называют воздушное вяжущее вещество, состоящее преимущественно из полуводного гипса β модификации. Его изготавливают путем термической обработки двуводного сульфата кальция при температуре 140 – 180 °С [8]. Разложение двуводного гипса происходит по следующей реакции:
CaSО₄·2H₂О = β-CaSO₄ ·0,5H₂O + 1,5Н₂О (2)
При удалении воды в виде пара (температура примерно 107 °С) происходит диспергирование частиц гипса и разрыхление кристаллической решетки CaSО₄·2H₂О, образуются кристаллы β-CaSO₄ ·0,5H₂O, которые приобретают игольчатое строение.

Реакция дегидратации протекает с поглощением теплоты, для получения одного килограмма полуводного гипса из двуводного теоретически необходимо затратить 582 кДж.

Производство строительного гипса в основном состоит из дробления, помола и тепловой обработки (дегидратации) природного гипсового камня. Тепловая обработка сырья может осуществляться в гипсоварочных котлах, вращающихся печах, барабанных дегидраторах и других аппаратах. Наиболее распространенный способ получения строительного гипса – варка в гипсовых котлах.

Технологическая схема производства строительного гипса состоит из следующих операций [9]:

1) дробления гипсового камня до крупности 30 – 50 мм;

---

2) помола гипсового щебня с одновременной сушкой при температуре 85–105°С;

3) дегидратации дигидрата сульфата кальция при температуре 110–112°С в течение 1–2 часов;

4) усреднения минералогического состава целевого продукта;

5) вторичного помола готового продукта;

6) складирования и упаковки готового продукта.

3. 
   Способы производства строительного гипса
   

Существует достаточно много способов производства строительного гипса. Основные различия которых заключаются в применении того либо иного оборудования для дегидратации природного гипса.

Производство строительного гипса осуществляется в агрегатах, сообщающихся с атмосферой, таких как: гипсоварочные котлы периодического и непрерывного действия, барабанные дегидраторы, сушилки кипящего слоя и трубы-сушилки.

Первым и самым распространенным способом производства является получение строительного гипса с использованием гипсоварочных котлов. Гипсоварочные котлы по принципу действия делятся на котлы непрерывного и периодического действия.

Рассмотрим технологию производства строительного гипса с использованием котлов периодического действия. В соответствии с технологической схемой (рис. 1.8) используется гипсовый камень в кусках размером 300 – 500 мм, который подвергается первичному дроблению в щековых дробилках до размера 30 – 50 мм и вторичному – до размера частиц 0 – 15 мм – в молотковых. Возможно одностадийное дробление и молотковых дробилках до частиц размером 0 – 25 мм. Тонкий помол гипсового щебня по данной схеме может осуществляться и аэробильных, шахтных, роликово-маятниковых и других мельницах.

Основной помольной установкой для измельчения гипса является шахтная мельница, представляющая собой молотковую мельницу с гравитационным сепаратором. Эта мельница служит не только для помола, но и для сушки гипса. Температура газов при входе в мельницы находится в пределах 300 – 500 С. Тонкость помола материала и производительность мельниц зависят от скорости газового потока. Газопылевая смесь после выхода из мельниц проходит через систему пылеулавливающих устройств (циклоны, батареи циклонов, рукавные фильтры и электрофильтры). Движение газов в системе принудительное и осуществляется за счет работы центробежных вентиляторов. Осажденный в системе пылеочистки гипсовый порошок поступает в расходные бункеры над варочными котлами. В зависимости от температуры газов при выходе из мельниц (85 – 105 С) температура порошка может колебаться от 70 до 95 – 100 С.

---

Смотрите также файлы

• Литература физика количество и доля сдававших егэ по предмету.docx

• Техническое задание на копирайтинг (новая страница) 21556138.docx

• Обособленные члены предложения.docx

• Методические рекомендации для проведения практических занятий.doc

• Памятка студенту (защита 26, 27, 28 апреля 2023 года, 38. 03. 02).docx