47. Производство строительного гипса в гипсоварочном котле

Технологическая схема производства строительного гипса в гипсоварочных котлах, полный цикл:

Гипсовый камень добывают и доставляют с карьеров в кусках размером от 300 до 500 мм длиной, дробят в щековых и молотковых дробилках, после размалывают с одновременной сушкой в шахтных мельницах.Источником теплоты для сушки в основном служат отработанные дымовые газы с температурой 100-500°С. Непрерывно поступая под ротор мельницы, они уносят с собой продукт помола в шахту над мельницей, где он подсушивается. При этом имеет место саморегулирование процесса — более крупные частицы выпадают из газового потока и снова поступают в мельницу, где подвергаются повторному измельчению, а мелкие частицы уносятся дымовыми газами в пылеулавливающие устройства.

Тонкомолотый гипс поступает для тепловой обработки в гипсоварочный котел. Гипсоварочный котел представляет собой цилиндр с вогнутым внутрь сферическим днищем, изготовленный из жароупорной стали и обмурованный кирпичной кладкой. Под котлом расположена топка, сводом которой служит днище котла. Внутри котла попарно друг над другом расположены четыре жаровые металлические трубы. Продукты сгорания топлива омывают днище котла, затем, проходя по кольцевым каналам, обогревают его боковые стенки. Далее газы попадают в жаровые трубы, нагревают их, а сами охлажденными удаляются через дымовую трубу. Это обеспечивает равномерный обогрев материала и полное использование теплоты дымовыми газами. Внутри котла расположено перемешивающее устройство — вертикальный вал с прикрепленными к нему верхней и нижней мешалками.

Продолжительность дегидратации гипсового камня в гипсоварочных котлах зависит от емкости котла, тонкости измельчения сырья и т.д. В среднем она колеблется от 50 мин до 2,5 ч. В первый период температура материала поднимается примерно до 120°С, а затем, несмотря на поступление теплоты, температура материала длительное время остается постоянной. Это соответствует периоду выделения из гипса кристаллизационной воды и превращения ее в пар — наблюдается бурное кипение материала, что требует значительных затрат теплоты. Постепенное повышение температуры в конце варки свидетельствует о том, что в массе порошка становится все меньше частиц двуводного гипса, и теплота начинает расходоваться не только на дегидратацию, но и на нагрев материала. Превышение температуры 120°С недопустимо, так как в этом случае начинают изменяться свойства гипсового вяжущего за счет развития процесса дегидратации, и это может привести ко второму кипению.

По окончании варки материал выгружают в бункер выдерживания для постепенного охлаждения и выравнивания состава, где он находится 20-30 мин. Выравнивание состава продукта снижает его водопотребность и обеспечивает более высокие прочностные свойства.

Тепловая обработка в котлах происходит при атмосферном давлении, вода удаляется в виде пара и сильно разрыхляет структуру, поэтому продукт состоит в основном из тонкодисперсной b-модификации полуводного гипса.

Из гипсоварочного котла материал выходит достаточно дисперсным, однако для улучшения его качества иногда используют его домол в шаровых мельницах.

Гипсоварочные котлы отличаются простотой обслуживания, удобством регулирования и контроля режима обжига.