磷石膏破碎干燥制粉生產(chǎn)線的制作方法

本發(fā)明涉及磷石膏加工設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種磷石膏破碎干燥制粉生產(chǎn)線。

背景技術(shù)：

磷酸一銨是一種很好的阻燃、滅火劑，廣泛用于木材、紙張、織物的阻燃，同時也用作纖維加工和染料工業(yè)的分散劑、搪瓷用釉劑、防火涂料的配合劑、干粉滅火劑，醫(yī)藥和印刷工業(yè)等也有使用。按制造工藝分有濕法產(chǎn)磷酸一銨和熱法產(chǎn)磷酸一銨，隨著國家和各級部門對能源使用的嚴格控制，濕法磷酸由于其生產(chǎn)能耗低于熱法磷酸，產(chǎn)品指標能滿足多方面要求，在一些領(lǐng)域濕法磷酸已基本取代熱法磷酸，其市場份額在90%以上。

濕法磷酸生產(chǎn)過程中主要副產(chǎn)物是磷石膏，當前世界濕法磷酸年總產(chǎn)量約2.6億噸(以p2o5計)，副產(chǎn)物磷石膏約1.5億噸，利用率僅4.3%-4.6%。預計中國到2020年磷肥(p2o5)需求量將達1.3億噸，屆時磷石膏年排放量將超過2000萬噸，而目前利用率僅為2%-3%。大多數(shù)相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)都選擇將磷石膏直接排放，不僅占用大量土地，而且會產(chǎn)生環(huán)境污染。造成這種現(xiàn)象的主要原因之一是市場上缺乏專業(yè)加工磷石膏的設(shè)備，企業(yè)若用其他生產(chǎn)線替代，生產(chǎn)效率過低，利潤空間不大，生產(chǎn)動力不足。

例如，用磷石膏生產(chǎn)建筑石膏是目前磷石膏應(yīng)用中較為成熟的方法，將磷石膏凈化處理，除去其中的磷酸鹽、氟化物、有機物和可溶性鹽，使其符合建筑材料的要求。凈化后的磷石膏經(jīng)干燥、煅燒脫去游離水和結(jié)晶水，再經(jīng)陳化即可制成半水石膏(即建筑石膏)。但長期堆放后的磷石膏通常會產(chǎn)生大量的結(jié)塊，這些結(jié)塊體積大，內(nèi)部水分不易蒸發(fā)，干燥時常常會在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)堆積造成堵塞，嚴重影響磷石膏加工效率。

此外，磷石膏烘干過程中，回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)生的高溫物料往往需冷卻到一定溫度，方可進行輸送、貯存和進行下一步處理。目前常規(guī)的做法是在回轉(zhuǎn)窯的末端加裝冷卻機，通過冷卻機將物料上的熱量帶走。但冷卻機工作過程中會消耗大量的電能，設(shè)備運行成本較高，而且機器長期運轉(zhuǎn)故障率會不斷攀升，生產(chǎn)線無法連續(xù)穩(wěn)定運行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是根據(jù)上述問題，提供一種磷石膏破碎干燥制粉生產(chǎn)線，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)設(shè)置防堵料裝置避免堵塞，在回轉(zhuǎn)窯冷卻帶設(shè)置水冷結(jié)構(gòu)替代冷卻機對物料進行降溫，并改進炒制爐的結(jié)構(gòu)提高生產(chǎn)線加工磷石膏的效率，降低生產(chǎn)成本，提高磷石膏的利用率。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：磷石膏破碎干燥制粉生產(chǎn)線，包括回轉(zhuǎn)窯、破碎機、炒制爐和球磨機，磷石膏濕基在回轉(zhuǎn)窯中烘干脫水后被送入破碎機進行破碎，然后再經(jīng)過炒制爐煅燒和球磨機粉磨制得成品石膏粉，所述回轉(zhuǎn)窯安裝在窯頭罩與窯尾煙室之間，回轉(zhuǎn)窯從窯頭罩到窯尾煙室依次為預熱帶、過渡帶、燒成帶和冷卻帶，所述的回轉(zhuǎn)窯為防堵料磷石膏高溫回轉(zhuǎn)窯，回轉(zhuǎn)窯的冷卻帶設(shè)有水冷結(jié)構(gòu)，所述的炒制爐為鼓風型磷石膏粉炒制爐。

優(yōu)選的，所述防堵料磷石膏高溫回轉(zhuǎn)窯的預熱帶、過渡帶和燒成帶內(nèi)壁上設(shè)有圓柱螺旋線形的導流片，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)設(shè)有防堵螺旋，所述防堵螺旋的中心軸線與回轉(zhuǎn)窯的中心軸線共線，防堵螺旋的高位端通過第一支撐桿設(shè)在窯頭罩出料口中心處，防堵螺旋的低位端通過第二支撐桿設(shè)在窯尾煙室進料口中心處。

優(yōu)選的，所述的窯頭罩出料口處設(shè)有電機，所述電機通過第一支撐桿固定在窯頭罩出料口的中心處，防堵螺旋的高位端與電機轉(zhuǎn)軸固定相連，防堵螺旋的低位端通過第二支撐桿可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在窯尾煙室進料口中心處。

優(yōu)選的，所述防堵料磷石膏高溫回轉(zhuǎn)窯的冷卻帶內(nèi)壁上設(shè)有圓柱螺旋線形的冷卻水管道，冷卻水從靠近窯尾煙室的一端流入管道。將冷卻設(shè)備與回轉(zhuǎn)窯設(shè)為一體，整個生產(chǎn)線具有很好的連貫性，極大地提高了磷石膏的加工速度，降低加工成本。

優(yōu)選的，所述防堵螺旋的螺圈直徑為回轉(zhuǎn)窯內(nèi)圈直徑的35-50%，導流片的寬度為回轉(zhuǎn)窯內(nèi)圈半徑的15-25%，所述冷卻水管道的剖面為矩形，冷卻水管道包括側(cè)向壁和螺旋內(nèi)壁，所述螺旋內(nèi)壁到回轉(zhuǎn)窯內(nèi)壁的距離與導流片的寬度相同?？梢愿鶕?jù)磷石膏結(jié)塊量和含水率的不同，設(shè)置不同粗細的防堵螺旋和不同寬度的導流片來調(diào)整物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的堆積量，在干燥效果和干燥速度之間取得一個較好的平衡。

優(yōu)選的，所述回轉(zhuǎn)窯的傾斜角為3-4.5度，導流片的升角為10-20度，冷卻水管道的升角與導流片的升角相同。當回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)動時物料沿著導流片或冷卻水管道向前流動，由于導流片和冷卻水管道的升角較大，物料前進的速度更快，加工效率更高。

優(yōu)選的，所述的燒成帶與冷卻帶之間設(shè)有氧化鋁材質(zhì)的隔熱環(huán)，避免溫度驟變對窯體造成影響，延長檢修周期，增加設(shè)備使用壽命。

優(yōu)選的，所述的隔熱環(huán)外設(shè)有散熱環(huán)，一方面能加固燒成帶與冷卻帶之間連接結(jié)構(gòu)，另一方面可以增大隔熱環(huán)的散熱面積，及時將連接處蓄積的熱量從窯壁散失，減少熱量流入冷卻帶。

優(yōu)選的，所述的鼓風型磷石膏粉炒制爐包括殼體、炒制熱管和隔板，所述殼體的頂部設(shè)有給料口和排氣口，殼體的側(cè)壁上設(shè)有出料口和熱氣流回流口，所述隔板安裝在殼體內(nèi)的下部，隔板上設(shè)有鼓風口，鼓風口上設(shè)有風帽，從鼓風口噴出的熱流會在殼體內(nèi)形成穩(wěn)定的上升氣流，使磷石膏分層懸浮在殼體內(nèi)不會掉落到隔板上。炒制熱管相互平行地安裝在隔板的上方，所述炒制熱管的高度位于隔板和出料口之間，隔板的高度位于炒制熱管與熱氣流回流口之間，炒制熱管的入口連接高溫熱氣流源，炒制熱管的出口通過回流氣管與熱氣流回流口連通。

優(yōu)選的，上下相鄰兩層炒制熱管內(nèi)高溫熱氣流的流向相反，保證殼體內(nèi)同一水平面上的溫度相同，便于將不同含水量的磷石膏均勻分隔在不同高度。

本發(fā)明的有益效果為：

（1）回轉(zhuǎn)窯內(nèi)設(shè)有導流片，當物料在導流片之間的凹槽內(nèi)流動時，回轉(zhuǎn)窯上的熱量會從三個方向傳遞給物料，導流片增加了物料與回轉(zhuǎn)窯的接觸面積，提高了烘干速度；

（2）在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)設(shè)置防堵螺旋，通過防堵螺旋可以將蓄積在導流片上方的物料刮下來，避免磷石膏將回轉(zhuǎn)窯完全堵死；

（3）防堵螺旋安裝在電機上與回轉(zhuǎn)窯反方向轉(zhuǎn)動，這樣能提高防堵螺旋相對于回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)動速度，進一步提高防堵螺旋的疏通能力和送料速度；

（4）設(shè)置冷卻水管道代替冷卻機對高溫的物料迅速降溫，以便于對物料進行輸送、貯存和進行下一步處理，不使用大功率的制冷設(shè)備，電能消耗少，使用成本低；

（5）用純機械結(jié)構(gòu)的水冷管道代替依靠電機運行的冷卻機，故障率低，設(shè)備能長時間穩(wěn)定運行；

（6）冷卻水管道為貼在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)壁上的圓柱螺旋線形裝置，物料在冷卻水管道之間的凹槽內(nèi)流動時，物料上的熱量同樣會從三個方向向外傳遞，冷卻速度快；

（7）設(shè)置導流片、防堵螺旋和水冷結(jié)構(gòu)后極大地提高了回轉(zhuǎn)窯干燥磷石膏的速度，降低加工成本和能源消耗，提高企業(yè)效益，提高了磷石膏利用率，減少環(huán)境污染；

（8）剛進入炒制爐內(nèi)的石膏水分含量比較大，會漂浮在炒制爐的中下層被熱風干燥，水分含量較少的石膏粉質(zhì)量較輕，而且熱流動性好，漂浮于炒制爐殼體內(nèi)的上部從出料口排出，產(chǎn)品質(zhì)量均勻；

（9）高溫熱氣流通過炒制熱管對物料進行煅燒，磷石膏不會直接與熱源接觸，避免引入其他雜質(zhì)污染產(chǎn)品；

（10）高溫熱氣流從炒制熱管內(nèi)流出后經(jīng)熱氣流回流口進入殼體內(nèi)，充分利用熱氣流剩余的熱量，提高能量利用率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明窯頭罩的正視圖；

圖3為本發(fā)明窯尾煙室的正視圖；

圖4為本發(fā)明導流片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明冷卻水管道的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明隔熱環(huán)處的剖視圖；

圖7為本發(fā)明炒制爐的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明炒制爐的結(jié)構(gòu)透視圖；

圖9為本發(fā)明風帽的安裝位置示意圖；

圖10為本發(fā)明炒制熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-窯頭罩，1.1-窯頭罩出料口，1.2-第一支撐桿，2-窯尾煙室，2.1-窯尾煙室進料口，2.2-第二支撐桿，2.3-軸承，3-回轉(zhuǎn)窯，3.1-預熱帶，3.2-過渡帶，3.3-燒成帶，3.4-冷卻帶，4-防堵螺旋，5-隔熱環(huán)，6-冷卻水管道，6.1-側(cè)向壁，6.2-螺旋內(nèi)壁，7-導流片，8-電機，9-散熱環(huán)，10-殼體，11-炒制熱管，11.1-散熱換片，12-隔板，12.1-鼓風口，12.2-風帽，13-給料口，14-排氣口，15-出料口，16-熱氣流回流口。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進一步詳細描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護范圍不局限于以下所述。

如圖1和圖7所示，磷石膏破碎干燥制粉生產(chǎn)線，包括回轉(zhuǎn)窯3、破碎機、炒制爐和球磨機，磷石膏濕基在回轉(zhuǎn)窯3中烘干脫水后被送入破碎機進行破碎，然后再經(jīng)過炒制爐煅燒和球磨機粉磨制得成品石膏粉，所述回轉(zhuǎn)窯3安裝在窯頭罩1與窯尾煙室2之間，回轉(zhuǎn)窯3從窯頭罩1到窯尾煙室3依次為預熱帶3.1、過渡帶3.2、燒成帶3.3和冷卻帶3.4。

作為改進，如圖1所示，將所述的回轉(zhuǎn)窯3設(shè)置為防堵料磷石膏高溫回轉(zhuǎn)窯。所述的防堵料磷石膏高溫回轉(zhuǎn)窯的預熱帶3.1、過渡帶3.2和燒成帶3.3內(nèi)壁上設(shè)有圓柱螺旋線形的導流片7（如圖4），當物料在導流片7之間的凹槽內(nèi)流動時，回轉(zhuǎn)窯3上的熱量會從三個方向傳遞給物料，導流片7增加了物料與回轉(zhuǎn)窯3的接觸面積，提高了烘干速度。在回轉(zhuǎn)窯3內(nèi)設(shè)有防堵螺旋4，所述防堵螺旋4可以為絞龍結(jié)構(gòu)，防堵螺旋4的中心軸線與回轉(zhuǎn)窯3的中心軸線共線，防堵螺旋4的高位端通過第一支撐桿1.2設(shè)在窯頭罩出料口1.1中心處，防堵螺旋4的低位端通過第二支撐桿2.2設(shè)在窯尾煙室進料口2.1中心處，通過防堵螺旋4可以將蓄積在導流片7上方的物料刮下來，避免磷石膏將回轉(zhuǎn)窯3完全堵死。

如圖2所示，所述的窯頭罩出料口1.1處設(shè)有電機8，所述電機8通過第一支撐桿1.2固定在窯頭罩出料口1.1的中心處，防堵螺旋4的高位端與電機8轉(zhuǎn)軸固定相連，防堵螺旋4的低位端通過第二支撐桿2.2可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在窯尾煙室進料口2.1中心處。設(shè)備運轉(zhuǎn)時，防堵螺旋4與回轉(zhuǎn)窯3反方向轉(zhuǎn)動，這樣能提高防堵螺旋4相對于回轉(zhuǎn)窯3的轉(zhuǎn)動速度，進一步提高防堵螺旋4的疏通能力和送料速度。作為進一步改進，如圖3所示，所述防堵螺旋4的低位端通過軸承2.3與第二支撐桿2.2連接，軸承2.3的座圈與第二支撐桿2.2固定相連，軸承2.3的軸圈與防堵螺旋4固定連接。

如圖5所示，上述防堵料磷石膏高溫回轉(zhuǎn)窯的冷卻帶3.4內(nèi)壁上設(shè)有圓柱螺旋線形的冷卻水管道6，冷卻水從靠近窯尾煙室2的一端流入管道。用純機械結(jié)構(gòu)的水冷管道6代替依靠電機運行的冷卻機，故障率低，設(shè)備能長時間穩(wěn)定運行。而且不使用大功率的制冷設(shè)備，電能消耗少，使用成本低。

所述防堵螺旋4的螺圈直徑為回轉(zhuǎn)窯3內(nèi)圈直徑的35-50%，導流片7的寬度為回轉(zhuǎn)窯3內(nèi)圈半徑的15-25%，所述冷卻水管道6的剖面為矩形，冷卻水管道6包括側(cè)向壁6.1和螺旋內(nèi)壁6.2，所述螺旋內(nèi)壁6.2到回轉(zhuǎn)窯3內(nèi)壁的距離與導流片7的寬度相同?？梢愿鶕?jù)磷石膏結(jié)塊量和含水率的不同，設(shè)置不同粗細的防堵螺旋4和不同寬度的導流片7來調(diào)整物料在回轉(zhuǎn)窯3內(nèi)的堆積量，在干燥效果和干燥速度之間取得一個較好的平衡。

作為優(yōu)選的，所述回轉(zhuǎn)窯3的傾斜角為3-4.5度，導流片7的升角為10-20度，冷卻水管道6的升角與導流片7的升角相同。當回轉(zhuǎn)窯3轉(zhuǎn)動時物料沿著導流片7或冷卻水管道6向前流動，由于導流片7和冷卻水管道6的升角較大，物料傳送速度更快。

為避免溫度驟變對窯體造成影響，延長檢修周期，增加設(shè)備使用壽命，如圖6所示，在燒成帶3.3與冷卻帶3.4之間設(shè)有氧化鋁材質(zhì)的隔熱環(huán)5，所述隔熱環(huán)5外還設(shè)有散熱環(huán)9。

作為改進，將所述的炒制爐設(shè)置為鼓風型磷石膏粉炒制爐。如圖7和圖8所示，該鼓風型磷石膏粉炒制爐包括殼體10、炒制熱管11和隔板12，所述殼體10的頂部設(shè)有給料口13和排氣口14，排氣口14與除塵裝置連接。殼體10的側(cè)壁上設(shè)有出料口15和熱氣流回流口16，所述隔板12安裝在殼體10內(nèi)的下部，隔板12上設(shè)有鼓風口12.1，鼓風口12.1上設(shè)有風帽12.2（如圖9），從鼓風口12.1噴出的熱流會在殼體10內(nèi)形成穩(wěn)定的上升氣流，使磷石膏分層懸浮在殼體10內(nèi)不會掉落到隔板12上。

炒制熱管11相互平行地安裝在隔板12的上方，炒制熱管11上設(shè)有散熱環(huán)片11.1（如圖10），可以有效增大物料與炒制熱管11接觸的熱交換面積，提高炒制效率。上述炒制熱管11的高度位于隔板12和出料口15之間，隔板12的高度位于炒制熱管11與熱氣流回流口16之間，炒制熱管11的入口連接高溫熱氣流源，炒制熱管11的出口通過回流氣管與熱氣流回流口16連通。高溫熱氣流從炒制熱管11內(nèi)流出后經(jīng)熱氣流回流口16進入殼體10內(nèi)，充分利用熱氣流剩余的熱量，提高能量利用率。

為保證殼體1內(nèi)同一水平面上的溫度相同，便于將不同含水量的磷石膏均勻分隔在不同高度，上下相鄰兩層炒制熱管11內(nèi)高溫熱氣流的流向相反。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的具體實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。