Вращающимися печами для обжига строительного гипса служат барабаны.

Сушильный барабан представляет собой сварной стальной цилиндр, вращающийся на опорных роликах. Барабан устанавливают с наклоном к горизонту 3-5˚ и приводят во вращение электродвигателем. Если направление движения горячих газов и материалов в печи совпадает, то барабан работает по принципу прямотока, если направление не совпадает - по принципу противотока.

На обжиг в сушильный барабан обычно поступает гипсовый щебень 10-20 и 20-35 мм. Фракции 10-20 и 20-35 мм обжигают раздельно. Обжиг ведется при температуре 1600 ˚С. Фракция 0-10 мм является отходом производства, если ее содержание не более 5%. Если же ее содержание больше 5%, то можно создать
безотходное производство, отправив щебень этой фракции в гипсоварочный котел и обжигая при температуре 140 ˚С.

Обожженная гипсовая крупка поступает в расходные бункера шаровой мельницы или направляется в бункер выдерживания. Крупку размалывают до остатка на сите № 02 не более 10-12 %. Измельчают чаще всего в одно- или двухкамерных шаровых мельницах.

Гипс хранят обычно в круглых силосах, куда он доставляется пневмотранспортом.

Технологические процессы производства гипса с обжигом его во вращающихся печах непрерывные, и поэтому легко осуществить их автоматическое управление. Этот способ получения гипса очень экономичен. Расход топлива колеблется в пределах 45-50 кг, электроэнергии-15-20 кВт•ч на 1 т.

Строительный гипс, получаемый обжигом во вращающихся печах, отличается пониженной водопотребностью (48-55%) при получении теста нормальной густоты по сравнению с гипсом из варочных котлов (60-65%), что обусловлено отчасти применением для размола шаровых мельниц, придающих частичкам таблитчатую форму. Кроме того, при помоле гипса в мельницах при 120-130˚С происходят дегидратация остатков гипса и выравнивание его модификационного состава. Этот способ производства гипса применяют в значительных масштабах в отечественной и зарубежной практике.


4 Описание технологического процесса
Технологический процесс изготовления строительного гипса представлен на рисунке 4.1.


Рис. 4.1 – Технологическая схема производства строительного гипса в барабанном дегидраторе: 1 – автосамосвал; 2 – приемный бункер; 3 –питатель; 4 –щековая дробилка; 5, 6 – ленточный конвейер; 7 – молотковая дробилка; 8 – элеватор; 9 – бункер; 10 – топка; 11 – барабанный дегидратор; 12 –элеватор; 13 – тарельчатый питатель; 14 – двухкамерная мельница; 15 – пневмокамерный насос; 16 – дымосос; 17 – электрофильтр; 18 – циклон; 19 – питатель; 20 – виброгрохот.

---

Гипсовый камень, доставляемый из карьера автосамосвалами 1, разгружается в приемный бункер 2, из которого питателем 3 подается в щековую дробилку 4 на грубое (первичное) дробление. После этого кусковой гипс с помощью ленточного конвейера 5 и 6 и дозатора поступает на вторичное измельчение в молотковую дробилку 7, из которой элеватором 8 щебень подается на виброгрохот 20. Расклассифицированный гипс на фракции 0-10, 10-20 и 20-40 мм направляется в соответствующие бункера 9 с тарельчатыми питателями 19, расположенными над барабанными дегидраторами 11 (на схеме показана одна технологическая линия). Обожженный продукт элеватором 12 с температурой 80-100°С подается на помол в трубную двухкамерную мельницу 14 тарельчатым питателем 13. В мельнице наряду с помолом происходит и усреднение вещественного состава гипсового вяжущего, которое пневмокамерным насосом 15 перекачивается на хранение и упаковку.

Отработанные дымовые газы из теплового агрегата направляются на двухступенчатую очистку - сначала в циклоне 18, а затем в электрофильтре 17, после чего выбрасываются в атмосферу дымососом 16. Следует отметить, что в

последнее время энергоемкие электрофильтры стали заменять рукавными фильтрами, обеспечивающими очистку от пыли до содержания ее не более 10-30 мг/м³.

5 Расчет материального баланса производства
Исходные данные: Влажность природного гипсового камня – 10%. Состав строительного гипса, мас.%: CaSO₄ꞏ0,5H₂O – 86; CaSO₄ꞏ2H₂O – 4; CaSO₄ – 2; примеси – остальное. Технологические потери составляют 0,3% от массы гипсового вяжущего.

Расчет ведем на 1000 кг строительного гипса:

m (CaSO₄ꞏ2H₂O) = 1000ꞏ0,04 = 40 кг;

m (CaSO₄) = 1000ꞏ0,02 = 20 кг;

m (CaSO₄ꞏ0,5H₂O) = 1000·0,86 = 860 кг;

---

m (примеси) = 1000-40-20-860 = 80 кг.

Определим массу строительного гипса с учетом технологических потерь:

m (технологические потери) = 1000·0,003 = 3 кг;

m (строительного гипса) = 1000 - 3 = 997 кг;

Найдем массы компонентов строительного гипса с учетом технологических потерь:

m (CaSO₄ꞏ2H₂O) = 997·0,04 = 39,88 кг;

m (CaSO₄) = 997ꞏ0,02 = 19,94 кг;

m (CaSO₄ꞏ0,5H₂O) = 997·0,86 = 857,42 кг;

m (примеси) = 997-39,88-19,94-857,42 = 79,76 кг.

По уравнению реакции частичной дегидратации CaSO₄ꞏ2H₂O, определим массу CaSO₄ и 1,5H₂O.

x 860 y

CaSO₄ꞏ2H₂O = CaSO₄ꞏ0,5H₂O + 1,5H₂O

172 кг/моль 145 кг/моль 27 кг/моль

x = 860·172/145 = 1020,14 кг - m (CaSO₄ꞏ2H₂O);

y = 860·27/145 = 160,14 кг - m (H₂O).

По уравнению реакции полной дегидратации CaSO₄ꞏ2H₂O, определим массу CaSO₄ꞏ2H₂O и 2H₂O.

x 20 y

CaSO₄ꞏ2H₂O = CaSO₄ + 2H₂O

172 кг/моль 136 кг/моль 36 кг/моль

x = 20·172/136 = 25,29 кг - m (CaSO₄ꞏ2H₂O);

y = 20·36/136 = 5,29 кг - m (H₂O).

Масса гипсового камня составит:

m (гипсового камня) = 25,29+1020,14+40+80 = 1165,43 кг.

Масса влаги гипсового камня:

m (влаги) = 10ꞏ1165,43/90 = 129,49 кг.

Пар, в расходе, будет включать в себя водяной пар из прихода, образовавшийся в результате частичной дегидратации природного гипса и воду, образовавшийся в результате полной дегидратации природного гипса.

---

m (H₂O) = 129,49 + 160,14 + 5,29 = 294,92 кг.

Составляем таблицу материального баланса 5.1, где указаны статьи прихода и расхода, кг.

Таблица 5.1 – Материальный баланс.

Приход	кг	Расход	кг
1)Природный гипсовый камень, в т.ч.:		1)Строительный гипс, в т.ч.:
CaSO4ꞏ2H2O	1085,43	CaSO4ꞏ2H2O	39,88
Примеси	80	CaSO4ꞏ0,5H2O	857,42
Вода	129,49	CaSO4	19,94
		Примеси	79,76
		2)Вода	294,92
		3)Технологические потери	3
Сумма	1294,92	Сумма	1294,92

Заключение
Целью данной работы был поиск современных технологий производства строительного гипса.

Из литературных источников известно три основных способа получения строительного гипса: получение полуводного гипса с использованием гипсоварочного котла либо барабанного дегидратора и получение строительного гипса в аппаратах совмещенного помола и термообработки. Получение строительного гипса осуществляется в гипсоварочных котлах непрерывного и периодического действия, барабанных дегидраторах и аппаратах для термообработки гипса в токе теплоносителя.

Технологические процессы производства гипса с обжигом его во вращающихся печах непрерывные, и поэтому легко осуществить их автоматическое управление. Получать гипс по этому способу экономично.

---

Недостатком данной технологии является то, что для получения строительного гипса в барабанных дегидраторах следует обжигать дробленый гипсовый камень с однородным размером частиц. В противном случае происходит неравномерный обжиг материала: мелкие зерна пережигаются, а часть крупных зерен остается в виде неразложившегося двугидрата.

В настоящее время ведутся исследования по интенсификации процесса получения строительного гипса и улучшению его свойств.

Список использованных источников

1. 
   М. И. Кузьменков, О. Е. Хотянович. Химическая технология вяжущих материалов – Минск: БГТУ, 2008. – 264 с.
   
2. 
   М.И. Журавлев, А.А. Фоломеев. Механическое оборудование предприятий вяжущих материалов и изделий на базе их: учебник для вузов – 2-е издание, перераб. и доп. – М.: Высш. Школа, 1983. – 232 с.
   
3. 
   Производство гипсовых вяжущих веществ: учеб. для подгот. рабочих на производстве/ Балдин, В. П. – М.: Высшая школа, 1983. – 135 с.
   
4. 
   Гипсоварочный котел периодического действия: пат. 1247638 СССР, МПК F27B 1/00/ М. Е. Пекерман, Ю. Н. Крючков. – № 3837617/29-33; заявл. 07.01.1985; опубл. 30.07.1986.
   
5. 
   Гипсоварочный котел непрерывного действия: пат. 1451119 СССР, МПК А14С 04 В 11/028/ В. В. Иваницкий, Н. А. Сапелин. – № 4141498/29-33; заявл. 03.11.1986; опубл. 15.01.1989.
   
6. 
   Сушилка кипящего слоя: пат. 2305240 Россия, МПК F26B 17/10/ О. С. Кочетов, М. О. Кочетова. – № 2006114464/06; заявл. 28.04.2006; опубл. 27.08.2007.
   
7. 
   Пневмогазовая труба-сушилка: пат. 896349 СССР, МПК F26B 17/10/ Б. Г. Лыкин, С. Л. Дубовиков. – № 2918106; заявл. 05.05.1980; опубл. 01.07.1982.
   
8. 
   Способ получения сульфата кальция: пат. 2023668 Россия, МПК С01 F 11/46/ Г. Г. Мартиросян, А. А. Казиян. – № 4915462/26; заявл. 01.03.1991; опубл. 30.11.1994.
   
9. 
   Гипсовые материалы и изделия (производство и применение). Справочник под общей ред. А. В. Ферронской. – М.: Издательство АСВ, 2004. – 488 с.
   
10. 
    Способ приготовления гипсовго вяжущего: пат. 27 394 Украина, МПК C04B 28/14/ Л. И. Дворкин, А. В. Мироненко. – № u200707546; заявл. 25.10.2007; опубл. 25.10.2007.
    
11. 
    Способ получения β – полугидрата сульфата кальция из фосфогипса: пат. 1 701 668 СССР, МПК C04B 11/00/ Д. К. Адылов, Н. А. Сиражиддинов, Х. Л. Усманов. – № 4714869; заявл. 06.07.1989; опубл. 30.12.1991.
    
12. 
    Способ переработки фосфогипса: пат. 19233 Республика Беларусь, МПК C 04B 11/26/ М. И. Кузьменков, Н. Г. Стародубенко. – № а20121496; заявл. 29.10.2012; опубл. 30.06.2014.
    
13. 
    Ю.М. Бутт, М.М. Сычев, В.В. Тимашев. Химическая технология вяжущих материалов: учебник для вузов/ под ред. Тимашева В.В. – Минск: Высшая школа, 1980. – 472 с.
    
14. 
    А.А. Пащенко, В.П. Сербин, Е.А. Старчевская. Вяжущие материалы – 2-е издание – Киев: Высшая школа, 1985. – 440 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