石膏深加工产品项目可行性研究报告(年产2万吨α石膏粉及20万吨高性能β石膏粉生产线项目)

“石膏深加工产品项目”

（年产2万吨α型高强石膏及年产20万吨高性能β石膏粉生产线）

第四章 生产工艺

4.1 工艺设计依据及原则

4.1.1 项目设计依据

1、工厂的生产规模及产品种类

生产规模的确定应从市场需求和发展前景，投资规模、技术及市场风险、规模效益以及项目所需原料--石膏资源量相配套来考虑。该项目在充分市场调研的基础上，综合考虑规模效益、所处地区的经济特征和石膏资源状况、以及投资风险，拟建设具有广泛市场容量的大宗产品，即年产20万吨的20万吨高性能β石膏粉生产线，配套一条年产2万高强石膏生产线，以提升企业经济效益。

生产规模：20万吨高性能β石膏粉，配套高强石膏20万吨/年，根据市场需求，该产品结构比例可做适当调整。

产品品种：高性能β石膏粉、高强石膏粉、陶瓷模具石膏粉。 产品质量：

（1）高性能β石膏粉：达到建筑石膏粉国家标准的规定； （2）高强石膏： 达到高强石膏标准的相关指标；

2、项目设计的基本条件

(1)熟料烧成：高性能石膏粉（β粉）： 40公斤煤/吨熟料，

高强石膏：80公斤煤/吨产品

(2)主机年运转天数：

连续式管式煅烧窑：315天，年运转率：86.3%。 蒸压釜及锅炉机组：300天，年运转率：82.2%。

(3) 所有原燃料进厂，以汽车运输为主，产品出厂销售以汽车、铁路运输为主来完成。 4.1.2 项目设计原则

1、确保项目生产线安全、可靠、稳定运行，产品达产达标，质量稳定。 2、生产工艺流程和设备选型上，结合当地实际情况，本着技术先进、成熟、

- 20 -

“石膏深加工产品项目”

（年产2万吨α型高强石膏及年产20万吨高性能β石膏粉生产线）

实用、可靠、经济合理，节约投资、节省能源、环保的原则，尽可能采用新技术、新工艺、新设备、提高设备的运转率。

3、充分考虑各种物料的适当储备，在合理的储存情况下，尽量压缩储存期，减少基建工程量及对生产时流动资金的占用。

4、合理考虑机械化、自动化装备水平。

5、注意环境保护，减少污染，充分考虑到设备安装操作、检修和通行方便和其它布置要求。

4.2 工艺平衡表

（1）主机平衡（见表4-2）

主机平衡 表 4-2

序号 一 1 2 3 设备名称 生产能力 台数 年运 转率（%） 班次 工作 时间(h) 年产20万吨高性能β型石膏粉、配套2万高强石膏生产线 烧成系统：管式煅烧窑 包装系统 包装机 年产2万吨高强石膏机组 15t/h台 16t/h台 68吨/ 天 2 2 4 86.3 33 82.2% 3 1 3 24 8 24

（2）储库平衡（见表4-3）

表

4-3 序号 一 1 2 3 物料名称 储库方式 规格(m3) 个数 储量(T) 总储期（天） 年产20万吨高性能β型石膏粉生产线 石膏熟料 石膏成品 高强石膏熟料 钢仓 钢仓 钢仓 8 4 4 1200 1000 200 2 1.6 3

- 21 -

“石膏深加工产品项目”

（年产2万吨α型高强石膏及年产20万吨高性能β石膏粉生产线）

（3）、物料平衡（见表4-4）

物 料 平 衡 表 表4-4

物料名称 附着 水份 % 每吨熟料消耗 定额（吨/吨） 干燥 含附着 水份 每小时 干燥 每天 每年 物料平衡量（吨） 含附着水份 每小时 每天 每年 年产20万吨高性能β石膏粉配套2万吨高强石膏生产线 天然石膏总计 （原料） 熟料合计 总计 产品总计 高性能β石膏粉 高强石膏粉 高强石膏生产用水 生产用煤 β石膏 α石膏 总计 水消耗指标0.2t/吨产品 消耗指标40公斤/ t产品 消耗指标80公斤/ t产品 消耗天然气 原料 2 1.18 1.2 34.4 824 259600 220000 220000 200000 20000 4000 8000 1600 9600 34.9 838 264000 β β 备注：

1、深加工产品中的外加剂外加，且加入量较小，与生产中石膏粉损失相抵消，生产中不计。 2、主设备中：煅烧窑，运转率为82.2%，转天数为315天。 3、煤消耗中的煤按照5500大卡/公斤、含水率6%计算；

4.3 生产工艺

4.3.1 石膏粉生产工艺方案的及煅烧设备选择

石膏粉的质量很大程度上取决于其煅烧工艺，而采用什么样的煅烧设备，又是决定煅烧工艺及热工参数的主要因素。即石膏煅烧设备的类型和优劣，直接影响煅烧产品的质量，生产效率、能耗、环保等指标。目前建筑石膏粉常用的煅烧设备从设备的运行情况主要分为两类：连续式煅烧设备和间歇式煅烧设备，从设备的传热形式上，可分为内烧设备和外烧式设备两类，从设备形式主要又可分为

- 22 -

“石膏深加工产品项目”

（年产2万吨α型高强石膏及年产20万吨高性能β石膏粉生产线）

回转窑和炒锅两种形式。国外生产建筑石膏粉的煅烧设备种类主要有：炒锅（间歇式、连续式）、回转窑（间歇式、连续式）、彼特磨（磨烧一体），气流煅烧等，以下分别介绍几种主要煅烧设备的特点：

1、回转窑

回转窑是目前生产建筑石膏粉最常见和最普遍采用的煅烧设备，根据工艺中的运转方式的不同，又分为间歇式回转窑和连续式回转窑。

（1）间歇式回转窑（俗称卧式炒锅）

物料在窑内通过扬料板及导向叶的作用来回窜动，同时通过窑体自身的转动，使窑体均匀受热来达到物料均匀煅烧目的。由于间歇式运转，变更产品指标，调整物相成分较为容易，但工艺连续性较差，附属设备运转率低，设备选型较大（与实际相比），由于是设备间歇式运转，因此设备规模相对较小。但这种设备具有物料煅烧过程长，物料在设备中明显经历预热、煅烧和快速脱水等过程，又因为物料在煅烧设备中由于扬料板和窑体的转动，使物料受热均匀，物相成分均一，保证了产品性能的提高和稳定；物料在煅烧时料层较厚，煅烧时易形成接近α晶体的物相，使得产品性能得到进一步的提高。这种煅烧设备是目前国内生产β型陶瓷模具石膏粉企业应用较为普遍的一种设备。该类设备煅烧时为封闭式，粉尘外逸困难，环保效果好。

（2）连续式回转窑

连续式回转窑由于物料是连续的，即连续进料和连续出料，要保证物料在窑内的停留时间（有充分时间完成三个过程），就必须要求窑的长径比较大，要求煅烧温度较高，物料在煅烧时能够短时间完成脱水过程，即保证高温快速煅烧。特别是单筒窑，必须要具备足够的长度和温度才能保证煅烧出合适的产品和较大的产量。尤其对于燃油型的该类工艺设备，运转率较高，设备故障率低，设备操作简单可靠，环保效果较好，容易形成大规模生产；但该种燃煤型内烧式煅烧设备一般为保证热利用率，必须有较好的换热方式和较长的换热途径，才能保证热利用率，这种煅烧设备适合大规模生产，产品质量稳定性好，但产品性能调整较为困难，环保处理容易。

2、炒锅

采用炒锅作为煅烧主设备的生产线一般均须采用先磨后烧的工艺方法。但间

- 23 -