本發(fā)明涉及石膏生產設備技術領域，具體涉及一種工業(yè)副產石膏特別是磷石膏的還原設備。

背景技術：

石膏是一種化學成分為含有結晶水的硫酸鈣，在日常生活中，石膏分為天然石膏和化工石膏，天然石膏是含有兩個結晶水的礦物質，化工石膏是生產化肥及其他化工原料時產生的廢料，隨著燃煤鍋爐對排放要求的提高，其中脫硫工藝產生的副產品稱為脫硫石膏；生產化肥及其他磷化物所產生的廢料石膏因為含有氧化磷而被稱為磷石膏，石膏在建筑材料上的應用大多是將含有兩個結晶水的生石膏煅燒成含有半個結晶水的石膏，俗稱半水石膏；在二水石膏的煅燒過程中，將石膏加熱到130℃-230℃，使得石膏中含有自由水分和結晶水析出，變成半水石膏，以便應用于建筑領域；而當溫度超過230℃，半水石膏就會轉化成無水石膏，無水石膏是不能在建筑領域使用的。

目前，在利用二水石膏烘干生產半水石膏時，通常采用石膏烘干機對二水石膏進行烘干，其原理是將磷石膏輸送到烘干機內，在烘干機端部配置噴火爐，利用噴火爐噴出的火焰產生高溫氣流，將磷石膏加熱烘干，從而到達石膏結構轉換的目的，但是，由于烘干機長度較長，而噴火爐位于烘干機的一端，這就造成烘干機不同區(qū)域溫度不同，靠近噴火爐的一端溫度較高，遠離噴火爐的一端溫度較低，為使烘干效果好，烘干機的轉筒通常是內外套筒形式，石膏在內外筒間運輸，烘干機的靠近噴火爐的一側區(qū)間高于230⁰c的部位設置無水石膏出口，在遠離噴火爐的適當位置，其溫度區(qū)間為130⁰c-230⁰c的位置設置半水石膏的出口，目前，生產出的半水石膏可作為建筑材料使用，但是，生產出的無水石膏通常只能存儲另做他用。而在實際生產時，由于溫度控制難度較大，會有大量的無水石膏產出，嚴重影響半水石膏的生產效率及產量。

技術實現(xiàn)要素：

綜上所述，為了克服現(xiàn)有技術問題的不足，本發(fā)明提供了一種工業(yè)副產石膏還原設備，它是將石膏烘干機生產的無水石膏及半水石膏混合均勻，同時向無水石膏及半水石膏輸送水蒸氣，利用半水石膏的水分及水蒸氣將無水石膏還原成半水石膏，從而提高工業(yè)副產石膏轉化為半水石膏的轉化率，提高石膏烘干機生產半水石膏的生產效率。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：

一種工業(yè)副產石膏還原設備，其中：該還原設備應用于工業(yè)副產石膏還原方法，所述的工業(yè)副產石膏還原方法為：將無水石膏及半水石膏輸送進還原設備的密閉滾筒內，同時向密閉滾筒內輸送水蒸氣，在20~50kpa的壓力條件下，將無水石膏、半水石膏及水蒸氣在密閉滾筒內混合攪拌均勻，利用半水石膏的水分及水蒸氣將無水石膏還原成半水石膏，所述的還原設備包括窯頭、窯尾、滾筒、進料裝置、出料口、尾部進氣管、動力傳動裝置及支撐裝置，所述的支撐裝置支撐窯頭及窯尾，動力傳動裝置驅動滾筒相對窯頭及窯尾轉動，所述的窯尾外側設置出料口及尾部進氣管，所述的出料口上設置有出料門，所述的出料門的上端與出料口上端鉸接，出料門的下端設置有配重塊，尾部進氣管通過蒸汽輸送泵連通蒸汽源，所述的窯頭上設置進料裝置，所述的滾筒內設置有濕度傳感器及壓力傳感器，所述的進料裝置包括與窯頭內腔連通的輸料管，輸料管的進料口上設置有進料斗，所述的進料斗上端開口連接石膏烘干機的半水石膏出口及無水石膏出口，所述的進料斗的下端開口上設置有壓力門，所述的壓力門的一側與進料斗鉸接，另一側與進料斗通過壓力彈簧連接。

本發(fā)明的技術方案還可以是這樣實現(xiàn)的：所述的窯頭上設置有頭部進氣管，頭部進氣管通過管道連通蒸汽輸送泵。

本發(fā)明的技術方案還可以是這樣實現(xiàn)的：所述的進料裝置包括上料斗、上壓力門、下料斗、下壓力門及輸料管，所述的上料斗上端開口連接石膏烘干機的半水石膏出口及無水石膏出口，上料斗下部固定連接在下料斗的上部，上料斗下端開口位于下料斗內，且上料斗下端開口上設置有上壓力門，上壓力門一端與上料斗鉸接，上壓力門的另一端與上料斗通過上彈簧連接，所述的下料斗的下部與進料管的上部固定連接，下料斗的下端開口位于輸料管內，且下料斗的下端開口上設置有下壓力門，下壓力門一側與下料斗鉸接，下壓力門的另一側與下料斗通過下彈簧連接，所述的輸料管另一端連通窯頭內腔，下彈簧的拉力大于上彈簧的拉力。

本發(fā)明的技術方案還可以是這樣實現(xiàn)的：所述的出料口設置在窯尾的底部，出料口上連接有氣動卸料閥，所述的氣動卸料閥包括上接斗、上閥體、上氣缸、上封口板、緩沖料斗、下閥體、下氣缸及下封口板，上接斗的上端與出料口連通，上接斗的下端連接上閥體的進口，上閥體的出口連接緩沖料斗的進口，緩沖料斗的出口連接下閥體的進口，上閥體內設置有上氣缸，上氣缸的伸縮桿上設置有上封口板，上封口板與上閥體的進口對應，下閥體內設置有下氣缸，下氣缸的伸縮桿上設置有下封口板，下封口板與下閥體的進口對應。

本發(fā)明的技術方案還可以是這樣實現(xiàn)的：所述的蒸汽輸送泵采用的氣泵電機為變頻電機。

本發(fā)明的技術方案還可以是這樣實現(xiàn)的：所述的動力傳動裝置包括大齒輪、電機、減速器、主動齒輪、托輥及托環(huán)、大齒輪設置在滾筒外圓周上，大齒輪與主動齒輪相互嚙合，主動齒輪連接在減速器的輸出軸上，減速器的輸入軸連接電機的輸出軸，所述的滾筒的外圓周上設置有多個托環(huán)，多個托環(huán)對稱分布在大齒輪兩側，托輥支撐托環(huán)。

本發(fā)明的技術方案還可以是這樣實現(xiàn)的：所述的滾筒內壁上設置有沿滾筒長度方向螺旋布置的揚料板。

本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明是將石膏烘干機生產的無水石膏及半水石膏混合均勻，同時向無水石膏及半水石膏輸送水蒸氣，利用半水石膏的水分及水蒸氣將無水石膏還原成半水石膏，從而有效的解決現(xiàn)有的石膏烘干機的無水石膏產品多的問題，有效的提高工業(yè)副產石膏轉化為半水石膏的轉化率，提高石膏烘干機生產半水石膏的生產效率。

2、本發(fā)明的還原設備是通過窯尾設置的尾部進氣管向滾筒內輸送水蒸氣；通過進料裝置的進料斗下的壓力門將滾筒進料斗密閉，通過窯尾設置的出料口的出料門將出料口封閉，實現(xiàn)滾筒內腔空間的密閉，通過滾筒內設置的壓力傳感器及濕度傳感器實時監(jiān)控滾筒內的壓力及濕度，根據(jù)滾筒內的壓力及濕度調整蒸汽輸送泵的氣泵電機的轉速，使?jié)L筒內的壓力恒定保持在20~50kpa范圍內，在該壓力條件下滾筒內的無水石膏、半水石膏及水蒸氣充分混合攪拌，實現(xiàn)無水石膏的還原。

3、本發(fā)明的進料裝置還可以設計成上、下雙壓力門的結構形式，同時本發(fā)明的窯尾的出料口上設置氣動卸灰閥，氣動卸灰閥采用上下布置的雙氣缸的結構形式，雙壓力門及氣動卸灰閥的設置，能夠增強滾筒內腔的氣密性，保證滾筒內腔的密閉效果，將滾筒內腔與外界空氣隔絕，保證滾筒內腔壓力的穩(wěn)定。

4、本發(fā)明的還原工業(yè)副產石膏的還原方法構思新穎、工藝簡單，本發(fā)明的還原設備結構簡單、使用方便、還原效果好。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的又一種結構示意圖；

圖3為本發(fā)明的圖2的中的氣動卸料閥的結構示意圖。

1-窯頭、2-窯尾、3-滾筒、4-出料口、5-尾部進氣管、6-支撐裝置、7-出料門、8-配重塊、9-蒸汽輸送泵、10-蒸汽源，11-濕度傳感器、12-壓力傳感器、13-輸料管、14-進料斗、15-壓力門、16-壓力彈簧、17-頭部進氣管、18-上料斗、19-上壓力門、20-下料斗、21-下壓力門、22-上彈簧、23-下彈簧、24-氣動卸料閥、25-動力傳動裝置、241-上接斗、242-上閥體、243-上氣缸、244-上封口板、245-緩沖料斗、246-下閥體、247-下氣缸、248-下封口板。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

實施例一

如圖1所示，一種工業(yè)副產石膏還原設備，該還原設備應用于工業(yè)副產石膏還原方法，所述的工業(yè)副產石膏還原方法為：將無水石膏及半水石膏輸送進還原設備的密閉滾筒3內，同時向密閉滾筒3內輸送水蒸氣，在20~50kpa的壓力條件下，將無水石膏、半水石膏及水蒸氣在密閉滾筒3內混合攪拌均勻，利用半水石膏的水分及水蒸氣將無水石膏還原成半水石膏，該還原設備包括窯頭1、窯尾2、滾筒3、進料裝置、出料口4、尾部進氣管5、動力傳動裝置25及支撐裝置6，所述的支撐裝置6支撐窯頭1及窯尾2，動力傳動裝置25驅動滾筒3相對窯頭1及窯尾2轉動，滾筒3內壁上設置有沿滾筒3長度方向螺旋布置的揚料板31，所述的窯尾2外側設置出料口4及尾部進氣管5，所述的出料口4上設置有出料門7，所述的出料門7的上端與出料口4上端鉸接，出料門7的下端設置有配重塊8，尾部進氣管5通過蒸汽輸送泵9連通蒸汽源10，所述的窯頭1上設置進料裝置，所述的滾筒3內設置有濕度傳感器11及壓力傳感器12，所述的進料裝置包括與窯頭1內腔連通的輸料管13，輸料管13的進料口上設置有進料斗14，所述的進料斗14上端開口連接石膏烘干機的半水石膏出口及無水石膏出口，所述的進料斗14的下端開口上設置有壓力門15，所述的壓力門15的一側與進料斗14鉸接，另一側與進料斗14通過壓力彈簧16連接。支撐裝置6為支撐窯頭1及窯尾2的支架。蒸汽輸送泵9采用的氣泵電機為變頻電機。所述的動力傳動裝置25包括大齒輪、電機、減速器、主動齒輪、托輥及托環(huán)、大齒輪設置在滾筒3外圓周上，大齒輪與主動齒輪相互嚙合，主動齒輪連接在減速器的輸出軸上，減速器的輸入軸連接電機的輸出軸，所述的滾筒3的外圓周上設置有兩個托環(huán)，兩個個托環(huán)對稱分布在大齒輪兩側，托輥支撐托環(huán)。

使用時，電機及減速器驅動主動齒輪轉動，主動齒輪帶動滾筒3轉動，無水石膏從石膏烘干機的無水石膏出口排出，半水石膏從石膏烘干機的半水石膏出口排出，無水石膏及半水石膏進入進料斗14，當進料斗14內的石膏的重量克服壓力彈簧16的拉力時，壓力門15打開，無水石膏與半水石膏沿輸料管13進入窯頭1內腔，進一步進入滾筒3內，蒸汽源10內的水蒸氣經蒸汽輸送泵9加壓后從尾部進氣管5進入滾筒3內，進入滾筒3內的無水石膏與半水石膏的混合物由窯頭1向窯尾2運送，水蒸氣在滾筒3內由窯尾2向窯頭1內運送，混合石膏與水蒸氣相遇融合，混合石膏吸收水蒸氣中的水分，使無水石膏還原成半水石膏，同時半水石膏與無水石膏混合過程中，半水石膏中的水分也能夠將無水石膏還原成半水石膏。

在滾筒3滾動過程中，滾筒3內壁上設置的螺旋分布揚料板31攜帶混合石膏升高，到達高位后在重力作用下，混合石膏下落，與進入滾筒3內的水蒸氣充分混合，有利于水分的吸收。加速混合石膏中的無水石膏還原成半水石膏。

當滾筒3內的混合石膏滾動運輸至窯尾2部位時，由于在配重塊8的重力作用下出料口4被出料門7關閉，混合石膏在出料口4處不斷堆積，當出料口4處的混合石膏的擠壓力大于配重塊8的重力時，混合石膏推動出料門7打開，混合石膏從出料口4排出，此時排出的混合石膏大部分的無水石膏已經被還原成半水石膏，半水石膏的含量很高。

本發(fā)明的滾筒3內設置壓力傳感器12及濕度傳感器11，壓力傳感器12實時監(jiān)控滾筒3內壓力，濕度傳感器11實時監(jiān)控滾筒3內的濕度，當滾筒3內壓力較低時或/和滾筒3內的濕度較低時，壓力傳感器12或/和濕度傳感器11發(fā)送信號，控制蒸汽輸送泵9的氣泵電機提高轉速，加速向滾筒3內輸送水蒸氣，當滾筒3內壓力較高或/和滾筒3內的濕度較大時，壓力傳感器12或/和濕度傳感器11發(fā)送信號，使氣泵電機降低轉速，減少向滾筒3內輸送水蒸氣。從而保證滾筒3內的壓力及濕度始終在正常合理范圍內。

本發(fā)明的進料斗14下端開口設置壓力門15，只要當進料斗14內的物料的重量大于壓力彈簧16的拉力時，壓力門15才會打開進料，而進料后進料斗14內的物料重量必然降低，在壓力彈簧16作用下，壓力門15迅速閉合，將輸料管13的進料口封閉。本發(fā)明的窯尾2設置的出料口4上設置出料門7，只要當混合石膏的擠壓力克服配重塊8的重力時，出料口4才能打開排料，排料之后，在配重塊8的重力作用下，出料門7重新閉合，將出料口4封閉，壓力門15及出料門7的設置，保證滾筒3內腔的密閉性，保證滾筒3內壓力穩(wěn)定。

實施例二

如圖2、圖3所示，重復實施例一，有以下不同點：所述的窯頭1上設置有頭部進氣管17，頭部進氣管17通過管道連通蒸汽輸送泵9。進料裝置包括上料斗18、上壓力門19、下料斗20、下壓力門21及輸料管13，所述的上料斗18上端開口連接石膏烘干機的半水石膏出口及無水石膏出口，上料斗18下部固定連接在下料斗20的上部，上料斗18下端開口位于下料斗20內，且上料斗18下端開口上設置有上壓力門19，上壓力門19一端與上料斗18鉸接，上壓力門19的另一端與上料斗18通過上彈簧22連接，所述的下料斗20的下部與輸料管13的上部固定連接，下料斗20的下端開口位于輸料管13內，且下料斗20的下端開口上設置有下壓力門21，下壓力門21一側與下料斗20鉸接，下壓力門21的另一側與下料斗20通過下彈簧23連接，所述的下彈簧23的拉力大于上彈簧22的拉力，所述的輸料管13另一端連通窯頭1內腔。

所述的出料口4設置在窯尾2的底部，出料口4上連接有氣動卸料閥24，氣動卸料閥24包括上接斗241、上閥體242、上氣缸243、上封口板244、緩沖料斗245、下閥體246、下氣缸247及下封口板248，上接斗241的上端與出料口4連通，上接斗241的下端連接上閥體242的進口，上閥體242的出口連接緩沖料斗245的進口，緩沖料斗245的出口連接下閥體246的進口，上閥體242內設置有上氣缸243，上氣缸243的伸縮桿上設置有上封口板244，上封口板244與上閥體242的進口對應，下閥體246內設置有下氣缸247，下氣缸247的伸縮桿上設置有下封口板248，下封口板248與下閥體246的進口對應。

本實施例在窯頭1設置頭部進氣管17，頭部進氣管17連通蒸汽輸送泵9，蒸汽源10提供的水蒸氣從窯頭1及窯尾2同時向滾筒3內輸送水蒸氣，從而使?jié)L筒3內水蒸氣分布更加均勻，更加有利于無水石膏及半水石膏與水蒸氣的混合，有利于無水石膏還原成半水石膏。

本實施例的進料裝置設置雙料斗結構，從石膏烘干機排出的無水石膏及半水石膏先進入上料斗18，在上料斗18內存積，當其重量克服上彈簧22的拉力時，上壓力門19打開，混合石膏落入下料斗20內，在下料斗20內存積，當下料斗20內的混合石膏的重量克服下彈簧23的拉力時，下壓力門21才會打開，通過輸料管13向滾筒3內輸送混合石膏。由于下彈簧23的拉力大于上彈簧22的拉力，因此，克服下彈簧23所需的重力大于克服上彈簧22所需的重力，因此，下料斗20內始終存積有混合石膏，利用下料斗20的緩沖，將輸料管13的管口密閉。其密閉效果要優(yōu)于實施例一。

本實施例的出料口4設置在窯尾2的底部，出料口4上設置氣動卸料閥24，該氣動卸料閥24為雙氣缸結構，滾筒3內還原后的石膏先在上接斗241內存積，當需要排料時，啟動上氣缸243及下氣缸247，上氣缸243的伸縮桿回縮，下氣缸247的伸縮桿伸出，從而使上封口板244動作，使上接斗241與上閥體242及緩沖料斗245連通，下氣缸247的伸縮桿伸出，使下封口板248動作，將緩沖料斗245出口密封，排出的物料從上接斗241經上閥體242進入緩沖料斗245暫存。然后再次啟動上氣缸243及下氣缸247，使上氣缸243的伸縮桿伸出，上封口板244將上接頭的下端口密封，下氣缸247的伸縮桿回縮，下封口板248打開，從而打開下閥體246的出口，暫存在緩沖料斗245內的物料經下閥體246的出口排出。如此循環(huán)往復，上氣缸243及下氣缸247交替伸縮，始終保持出料管密封，其密閉效果優(yōu)于實施例一。

要說明的是，上述實施例是對本發(fā)明技術方案的說明而非限制，所屬技術領域普通技術人員的等同替換或者根據(jù)現(xiàn)有技術而做的其它修改，只要沒超出本發(fā)明技術方案的思路和范圍，均應包含在本發(fā)明所要求的權利范圍之內。