ПРОИЗВОДСТВО ГИПСА В ВЕРТИКАЛЬНЫХ АППАРАТАХ
Дробление. Завод, производящий высокопрочный гипс, имеет право в соответствии с ГОСТ 4013-48 требовать от карьера поставки гипсового щебня размером 15—50 мм; в этом случае на заводе дробильное отделение может и не предусматриваться. Поставка на заводы вместо гипсового камня гипсового щебня упрощает складские и транспортные операции; поэтому следует всегда настаивать на дроблении гипсового камня в карьерах. Если же поставляется гипсовое сырье в виде камня, то для дробления рекомендуется устанавливать щековые дробилки, способные производить щебень в размерах, не превышающих 50 мм.
На заводах большой производительности может оказаться выгодным ступенчатое дробление: первое дробление осуществляется дробилкой большой производительности, дробящей камень до крупности 120—150 мм, а затем дробленый камень поступает на дробилкй, выпускающие щебень заданных размеров.
Сортировка. Независимо от того, поступает ли гипсовый ше - бень прямо с карьера или с местного дробильного отделения, он подлежит сортировке в целях отсева фракций размером менее 10 мм. Отсортировка фракций может производиться цилиндрическим грохотом или виброгрохотом.
Загрузка аппаратов. Отсортированный гипсовый щебень размером 10—50 мм поступает в бункеры, расположенные над верхними люками аппаратов. Емкость бункеров должна быть не менее емкости аппарата. Желательно, но необязательно, чтобы емкость бункера соответствовал'а точно емкости аппарата, т. е. чтобы бункер представлял собой мерник. Загрузка аппарата гипсовым щебнем должна производиться самотеком; .поэтому, чтобы при загрузке не получалось много мелких фракций, бункеры не должны высоко располагаться над аппаратами. Рекомендуется в целях равномерного распределения щебня по всему объему аппарата перед концом загрузки расправить щебень в аппарате при помощи деревянного весла. Аппарат считается запруженным полностью, если до верхней трубной стенки от щебня остается воздушный зазор в 50—70 мм. Набивать аппарат гипсовым щебнем до отказа, т. е. без воздушного зазора, нельзя, так как в этом случае будут нарушены конвенк - ционные потоки, и аппарат не будет работать производительно. Перед загрузкой в нижний люк аппарата вставляется опорный стакан и одновременно осматривается аппарат внутри.
Подогрев. Немедленно после загрузки аппарата закрывается вначале крышка нижнего люка, а затем уже крышка верхнего люка. Горячие газы следует пускать в момент загрузки аппарата гипсовым щебнем, чтобы не терять темпа в его работе. После того как обе крышки аппарата закрыты, приступают к самому процессу подогрева гипсового щебня. Подогрев может производиться двумя способами: воздушным и паровым. Предпочтительнее производить подогрев паровым способом; в этом случае пар, собранный от самозапарников, или приготовленный на трубах отходящих газов, подается через воздушный коллектор в аппарат.
Предварительно закрывают вентиль на трубе от вентилятора (подающего воздух) и открывают вентиль пароводоспускной трубы от нижнего люка. Подача пара в аппарат продолжается до тех пор, пока из пароводоспускной трубы будет выбрасываться не вода, образующаяся при конденсации пара, а смесь пара с водой и, наконец, один пар. После этого закрывается вентиль спускной трубы. Паровой вентиль при избытке пара может еще не закрываться; в этом случае поступление пара извне ускоряет процесс образования давления внутри аппарата. Когда избыточное давление внутри аппарата составит 1,3 ат, подача пара прекращается путем закрытия вентиля на паровой трубе. При подогреве гипсового щебня с применением воздуха (желательно подогретого) вентиль на трубе (от вентилятора) открывается и пускается в работу вентилятор, подающий воздух. Вентиль на спускной трубе от нижнего люка также открывается; через эту трубу из аппарата отводится охлажденный воздух. Воздух, поступающий в аппарат, по пути подогревается от нижней трубной стенки и рядом расположенных труб с проходящими горячими ігазами, и, создавая небольшое давление в аппарате, омывает гипсовый щебень, чем ускоряется процесс его нагревания. Подача воздуха прекращается при достижении в аппарате температуры +60—70°, и после этого аппарат герметизируется путем закрывания вентилей на воздушной и спускной трубах. Длительность подогрева щебня и поднятия давления в аппарате при воздушном способе составляет от 2 до 4 час. в зависимости от состояния гипсового щебня (мороженый, мокрый и т. д.) и интенсивности подачи горячих газов; при паровом способе весь процесс длится всего 30—60 мин.
Запарка. В герметизированном аппарате подъем давления насыщенного паром производится до 1,3 ат или, что то же, до температуры 124°. С этого момента отсчитывается начало запарки. Длительность запарки устанавливается равной 6 час. Возможны отклонения на один час в ту или другую сторону, что зависит от средней крупности щебня и вида сырья и устанавливается в процессе эксплоатации завода. В первый период запарки примерно около 2,5 час. наблюдается интенсивное парообразование; поэтому неоібходимо часто сбрасывать пар в паросборник или в атмосферу, если нет паросборника. Сброс пара производится при показании манометра 1,4 ат и прекращается при показании манометра 1,2 ат, т. е. разница в давлении должна составить 0,2 ат во время всего процесса пропаривания.
Сушка. По прошествии установленного времени на пропари - вание гипса давление в аппарате уменьшается с 1,3 ат до 0,3 ат путем сброса пара в паросборник, и с этого момента начинается процесс сушки. Сушка при избыточном давлении в 0,3 ат продолжается 1,5 часа. Эта переходная стадия необходима в целях предохранения от резкого охлаждения гипсового щебня при сбросе пара и в целях подогрева щебня при избыточном давлении в 0,3 ат перегретым быстро образующимся паром, особенно в первые 30 мин., когда наблюдается интенсивное парообразование. С момента начала сушки сброс пара производится в атмосферу, а не в паросборник, так как возможна обратная подача пара из паросборника в аппарат. Через 1,5 часа после начала сушки давление в аппарате выравнивается с атмосферным, вследствие выброса пара через отводную трубу у нижнего люка, после чего вентиль на этой трубе остается открытым до конца сушки. Как только давление в аппарате выравнивается с атмосферным, немедленно начинается подача в аппарат воздуха из помещения (или подогретого) при помощи вентилятора описанным выше приемом. Сушка при атмосферном д'авлении продолжается 3,0—4,5 часа. Температура в аппарате в процессе сушки наблюдается по термометру, установленному в крышке верхнего люка. В этот период термометр показывает температуру, превышающую температуру в аппарате на 30—40°, благодаря перегреву паровоздушной смеси в верхнем люке. Условно принимается, что процесс сушки закончен, если набрано 1 ООО—1 200 град.-час. (показание термометра множится на время сушки в часах).
Выгрузка. По окончании сушки открывают крышку верхнего люка, и лаборант берет пробу для осмотра. Если гипс высушен, то прекращается доступ горячих газов в аппарат; если же лаборант считает, что сушка недостаточна, то процесс сушки продолжается далее. Открывать крышку нижнего люка следует только тогда, когда будет открыта крышка верхнего люка, иначе при открывании верхней крышки создается тяга подогретых газов из аппарата вверх, которые могут обжечь рабочего. Затем вынимается стопорный стакан из нижнего люка, и гипсовый щебень самотеком поступает в нижележащий приемный бункер, где он и остывает. После того как щебень из аппарата удален, производится осмотр внутренней части аппарата и вставляется стопорный стакан; этим аппарат подготовлен к очередной загрузке.
Тщательный осмотр аппарата производится по определенному графику, так как это требует охлаждения аппарата. Осмотр мест герметизации аппарата производится каждый раз перед закрыванием люков.
При подытоживании времени, необходимого для теплового процесса обработки гипса в вертикальном аппарате самозапаривания, получаются следующие данные:
1) загрузка и закрывание люков
Аппарата минимум 30 мин. — максимум 30 мин.
2) подогрев гипсового щебня „ 30 мин. — » 4 час.
3) пропарка „ „ „ 5 час. — , 7 „
4) сушка. . . 4,5 час. — » 6 „
5) разгрузка аппарата „ 30 мин. — „ 30 мин.
И т о г о: минимум 11 час., максимум 18 час.
Таким образом, следует считать, что аппараты могут иметь два и полтора цикла в сутки, но всегда имеется возможность приблизить работу аппаратов к 2 циклам в сутки, что часто зависит не только от проекта и качества оборудования, но и от производственников.
Помол. Выгруженный из аппарата гипсовый щебень охлаждается в вентилируемом бункере до температуры окружающей среды и поступает в размольный агрегат. В качестве размольного агрегата применяются шаровые мельницы. Но с таким же успехом могут применяться и молотковые мельницы типа «Коме - га» или маятниковые—типа «Раймонда». Шаровые мельницы требуют после себя транспортных средств в виде шнеков, элеваторов и т. п., а также просеивания гипсового порошка через сито 36 ore/см*. Для этих целей устанавливается полигональное ctfro (бурат) или вибросито. Молотковые мельницы обязательно требуют пневматического транспорта и сепараторных устройств, что сложнее, но выгоднее в санитарном отношении, так как обеспыливается не только помещение завода, но и окружающие завод площади и строения. Однако в этих случаях помол гипса получается однофракционным с малым количеством пылевидных фракций, что в некоторых случаях может повлечь за собой увеличенный расход гипса.
Хранение. Молотый гипс после просеивания или осаждения в сепараторах и фильтрах транспортируется шнеком на склад готовой продукции. Хранение готовой продукции, т. е. .полуводного гипса, должно производиться в утепленных бункерах или силосах, защищенных от атмосферных осадков и грунтовых вод. Практика показала, что при хранении полуводного гипса в металлических не утепленных силосах в зимний период благодаря образующемуся конденсату на стенках силоса происходит гидратация гипса, и последний портится и слеживается.
