[发明专利]一种制备高强石膏的卧式连续转晶装置、系统及方法

说明书

本发明公开了一种制备高强石膏的卧式连续转晶装置、系统及方法，包括：卧式转晶筒，所述卧式转晶筒的两端分别通过高压动静密封连接进料输送螺旋和螺旋导料装置，所述进料输送螺旋的进料口和螺旋导料装置的出料口分别连接保压卸料阀；所述卧式转晶筒内设有螺旋蒸汽管，通过对蒸汽温度的控制，能够在物料连续进出并且保压的条件下对物料进行晶相转变。本发明通过保压卸料阀和高压动静密封，使得筒体在让物料转晶的同时能够让物料连续进出。

技术领域

本发明涉及石膏制备技术领域，尤其涉及一种制备高强石膏的卧式连续转晶装置、系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成现有技术。

石膏不仅广泛应用于建筑行业，同时也是现代工业中重要的原料。一般所说的石膏可泛指软石膏和硬石膏两种矿物。软石膏指的是二水硫酸钙(CaSO₄-2H₂O)，又常被称为二水石膏、水石膏，理论成分为CaO-32.6％，SO₃-46.5％，H₂O⁺-20.9％，单斜晶系，晶体为板状，通常呈现出致密块状或纤维状，白色或灰、红褐色，玻璃或丝绢光泽，莫氏硬度为2；硬石膏为无水硫酸钙(CaSO₄)，理论成分为CaO-41.2％，SO₃-58.8％，斜方晶系，晶体为板状，通常呈现出致密块状或板状，白色或灰白色，玻璃光泽，莫氏硬度为3-3.5。

常用的α石膏粉是由软石膏经粉碎后进行长时间(约5-8h)带压蒸汽加热(120°-170°)失去结晶水的3/4而变成，常称为烧石膏或模型用石膏粉，也称为α-半水石膏。由于在较高压力下分解形成，α-半水石膏晶粒较粗，比表面积较小，调成可塑浆体的可塑需水量很少，因而硬化后孔隙率小，具有较高的强度，因而又被称为高强石膏。α-半水石膏的物理强度可以达到普通石膏(β石膏)的3倍，在物理以及化学性能上有着无比优异的特性，近年来在建筑以及化工领域得到了越来越多的应用。

蒸压法是工业上利用副产物软石膏制备α-半水石膏的常用工艺，蒸压法是在结晶窑中进行结晶和烘干过程，同一个设备内需要进行两种操作，且单独工艺时间长达5-8个小时，结晶和烘干操作需要停机等待，不利与工业化生产的连续性生产、生产效率极低，转晶设备和烘干设备需要单独提供长时间的热量，过程能耗巨大、尾气中的大量热能被排出而浪费，不符合绿色环保的发展要求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种制备高强石膏的卧式连续转晶装置、系统及方法，通过对高温蒸汽温度的控制，在带走水分的同时，也能够有效地让物料进行晶相转变，螺旋导料装置排出的尾气通过废气处理单元进行尾气净化，减免对空气的污染。

在一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种制备高强石膏的卧式连续转晶装置，包括：卧式转晶筒，所述卧式转晶筒的两端分别通过高压动静密封连接进料输送螺旋和螺旋导料装置，所述进料输送螺旋的进料口和螺旋导料装置的出料口分别连接保压卸料阀；所述卧式转晶筒内设有螺旋蒸汽管，通过对蒸汽温度的控制，能够在物料连续进出并且保压的条件下对物料进行晶相转变。

作为可选的方案，所述螺旋导料装置包括导料部分和高温旋转接头，所述导料部分的壳体和转晶筒固定连接，所述高温旋转接头和螺旋蒸汽管连接。

作为可选的方案，所述高温旋转接头分别设有第一高温蒸汽入口和冷凝水出口，所述高温旋转接头带动螺旋蒸汽管进行旋转运动；高温蒸汽自高温蒸汽入口进入筒体内的螺旋管，在筒体带动螺旋管转动的同时与物料间接接触，将物料加热，蒸汽换热后形成冷凝水，再通过旋转接头的冷凝水出口排出。

作为可选的方案，所述螺旋导料装置下方设有第二高温蒸汽入口，上方设有废气出口；高温蒸汽自第二高温蒸汽入口直接进入筒体，在筒体内部与物料直接接触，保持物料在筒体内的高温高压状态，从而将物料的晶型转变，从β石膏转为α石膏。