石膏粉煅烧工艺与设备的发展分析

　　王立明

　　(宁夏博得石膏研究院 宁夏银川)

　　摘要：本文主要根据近年来石膏产业发展中原料、热源、政策、产品应用等方面呈现的新的特点，详细介绍了目前石膏煅烧工艺设备类型现状及特点，进一步对石膏煅烧工艺及设备的发展方向和发展要求进行了分析阐述。

　　关键词：石膏产业新特点 煅烧工艺 煅烧设备 一步法 二步法 发展要求

　　随着经济发展，人们对居住环境及要求不断提高，石膏材料作为墙体材料、装饰装修材料、功能性材料等大量应用于人们的日常生活中;纸面石膏板、石膏砌块、石膏条板、抹灰石膏、石膏腻子、粘贴石膏、石膏线条、石膏装饰板、石膏吊顶板、石膏模盒、石膏浮雕、自流平石膏、GRG、石膏装配式建筑等成为人们生活中经常见到或用到的材料。作为一种重要的工业或功能性材料，水泥缓凝剂、陶瓷模具、工业模具、齿科石膏、绷带石膏、精密铸造、工艺美术石膏、玩具石膏、石膏晶须、硫酸钙抗静电地板、特种地板、3D打印、食用添加剂、工业填料等方面也成为石膏的主要用途。

　　石膏建材的快速发展与配套的工艺技术设备和原材料的发展变化密切相关。大量副产石膏尤其是脱硫石膏及磷石膏的应用改变了传统的石膏资源分布格局，使国内天然石膏资源匮乏的地区具有了发展石膏建材的基础条件，近年来环保政策的加持进一步推动了石膏产业的快速发展也为石膏产业的发展提出了新的要求;

　　一、石膏产业的新特点

　　随着近年来国家各类政策的调整及市场需求的变化，石膏产业现状发生了较大的变化，这些变化对石膏的生产工艺技术及设备产生着较大的影响，也是石膏煅烧工艺技术及设备发展中面对的主要问题。

　　1、原料特点

　　由于天然石膏的禁采及工业副产石膏的资源化利用，国家环保政策加持的推动，工业副产石膏替代天然石膏成为支撑石膏产业发展的主要原材料，形成了新的石膏资源分布及发展格局。

　　副产石膏不同于天然石膏，因其产生的条件不同、控制要求不一，形成了类别较多、特性差异较大的各类副产石膏。我国副产石膏总体呈现总量大、种类多、品质差异大的特点。目前主要有脱硫石膏、磷石膏、钛石膏、氟石膏、柠檬酸石膏、乳酸石膏、盐石膏、废酸石膏等等。副产石膏总体上呈现如下特点：

　　1)附着水含量较高，一般在10-40%，大多集中在10-20%;

　　2)细度高，比表面积大，晶体形态各异;

　　3)成分复杂，多具有自身生成工艺所赋予的特性(酸性、各类杂质成分等);

　　4)品质及可用性差异较大，影响因素各不相同(纯度、附着水、酸碱性、有害杂质、粒度或比表面积、稳定性等);

　　由于环保要求的提高及资源化应用要求，各类副产石膏的品质得到了一定的提高，但仍然有较多的副产石膏与应用要求具有较大的差距。

　　2、燃料特点

　　煤是石膏生产中*常用也是成本*低的燃料，但随着国家对硫排放等环保指标的管控，燃煤项目在很多地区已经属于禁止的项目。随着碳排放、碳中和等政策的实施，燃料或热源的选择将更为直接的影响生产项目本身及发展。燃料的类型对生产工艺及设备、生产成本等会产生*为直接的影响。

　　石膏粉煅烧也逐渐由燃煤工艺向蒸汽煅烧、天然气煅烧等工艺转变，形成了目前的燃煤煅烧工艺逐步改造，天然气煅烧工艺、蒸汽煅烧工艺逐渐成为发展主体的生产煅烧方式。燃煤和天然气煅烧均为燃料燃烧后热量直接供给，利用温度差形成的显热换热，为一次热源，为高温烟气负压运行换热后净化排放。不同之处为两种燃料在稳定性(燃料供给、燃烧过程、热量等)、燃尽率、环保处理(硫及粉尘排放)、自动化等方面有着很大的不同，天然气在以上方面远远高于燃煤系统。

　　蒸汽煅烧工艺为二次热源换热，其换热介质为不同压力和温度的饱和或过热蒸汽，释放的热量主体为蒸汽的相变热，利用的是潜热换热，换热系统为正压运行，换热后的冷凝水为饱和压冷凝水，具有二次气化的特点。蒸汽煅烧系统具有热释放的主动性(有换热条件才释放热量，有换热条件才会热释放或热损失)，因此，热利用率一般更高。蒸汽煅烧系统供热更为稳定，在**合适的换热条件(热传递及相变)下热效率更高，具有很强的环保、节能和自动控制的优势;但蒸汽煅烧系统与烟气(煤、天然气)煅烧系统相比较，设备系统一般更为复杂，投资更高。

　　3、政策因素

　　由于环保政策等的推动，各地相继出台了一系列综废利用的政策，对副产石膏的应用起到了很强的推动作用，尤其是产生量较大的磷石膏，政策的推动更是功不可没。因此，近年来副产石膏利用率的快速提高，与环保政策的调整有着直接的关系。

　　同时，由于环保政策对燃煤和硫排放的限制，对石膏产业发展又带来了更大的冲击。原有的石膏生产项目多以煤为燃料，尤其是发展较快的脱硫石膏深加工，多处于环保严控区域，面对新的环保要求，必然面临煤改气或关停改建等要求。

　　节能要求、能耗双控、碳排放等一系列新政策的实施，对于项目实施提出了新的要求，项目的能耗指标不再仅仅是影响生产成本的一个指标，而是会影响到项目生存的指标。石膏生产能耗是传统胶凝材料里面*低的，这为石膏材料在后续因能耗控制及碳排放的实施带来了机遇，但各类石膏工艺技术及设备能耗也具有较大差异，所采用的工艺技术及设备能耗也必须符合越来越严的各行业能耗标准的控制要求。随着与能源相关政策的深入实施，能耗指标必将对项目建设及运行起着更为重要的影响。

　　环保控制和能耗控制对石膏的生产工艺技术、设备、生产成本都会产生直接的影响，符合政策发展的技术和设备才能在后续发展中存在下去，项目才不会建设完成后再受各类政策的限制。

　　4、产品要求

　　产品是生产线的*终目的，不论是何种原料、选择什么样的工艺设备和控制方式，*终的目的都是得到性能优良、质量稳定、市场认可、具有竞争力的产品。因此，产品要求是生产线的**要求，也是检验工艺、技术、设备是否先进的*主要指标。

　　按照产品后续用途，主要分为以下几个部分：

　　1)石膏砂浆类产品

　　是目前发展速度*快，市场认可度*高后续潜力*大的产品之一。石膏砂浆产品是以石膏粉为基料，添加其它骨料、配合料及外加剂混合而成的材料。

　　石膏粉作为主要成分，其性能指标和稳定性直接影响配置砂浆的性能和外加剂配方，因此对石膏粉质量稳定性及性能指标均有较多的要求，如三相组成、煅烧工艺(慢烧工艺)、凝结时间(尽可能长)、强度(尽可能高)，尤其是质量稳定性。

　　2)石膏制品类产品 石膏制品类产品一般均是利用石膏浆体浇注而成，为了提高生产效率，一般对石膏粉要求为高强快凝，在凝结时间的要求方面与砂浆类产品正好相反。对产品质量稳定性要求取决于制品的自动化程度，自动化越高的制品生产线，对质量稳定性要求越高，因此，产品的三相要求、凝结时间要求、煅烧工艺要求需要符合制品的应用性能要求。

　　3)石膏粉类产品 主要指煅烧后的石膏粉产品的直接应用。该类用途因类别较多，性能要求各有差异，产品性能主要依赖于煅烧工艺的调整来实现，因此对原料要求和煅烧工艺要求较高，煅烧工艺及设备调整能力要求较强。

　　二、石膏粉煅烧工艺技术及设备类型

　　1、目前石膏煅烧工艺技术及设备现状

　　国内石膏行业工艺技术及装备经过多年来众多技术单位的不断研究、引进、消化吸收，并伴随着国内产业政策、市场发展、原料变化、环保政策等的发展变化，逐步形成一批适宜石膏产业发展的技术装备;也因为石膏产业的快速发展所带来的机遇和经济效益，各类设备单位争相拥入石膏行业，不断推出各类石膏生产设备，形成了百花齐放，百家争鸣的表面繁盛现状;在此过程中，给石膏行业带来发展活力的同时也带来很多隐患，部分仅以短期经济效益为主的“技术或设备”单位给行业发展带来了很大的不利影响。没有长期的技术积累、不做基础研究、不考虑长期发展、套用一套设备图纸就可以向行业提供设备及技术的单位层出不穷;采用低价低投资误导和迎合企业的恶性竞争成为项目竞争中的常见模式;长期的低价竞争模式引导技术及设备的发展走向了迎合市场的低价需求而不是向高性能、高质量的**技术及设备发展;行业部分用户在项目建设时只重视设备选择(甚至只重视设备价格)、不重视系统性技术支撑的选择，甚至都不需要技术和设计单位的介入(节省费用);导致出现了大量的不达产、不达标，甚至失败的项目，对行业及技术的发展形成了不利的影响。国内石膏技术虽然经过多年的发展，已经有了很大的进步，部分技术设备也较先进和成熟，但由于行业环境及利益竞争，各技术及设备单位一直处于适应市场需求，而不是根据产业发展要求不断升级设备及技术等级，生产线设计配置也不是按照有利于生产、有利于产品等要求，而是在项目竞争与技术**之间进行平衡，甚至以利于降低价格、利于项目竞争进行方案设计;造成很多生产线运行不稳定、维修率高、环保不断技改、能耗指标严重超标等等问题。

　　2、主要的石膏煅烧工艺技术及设备类型及特点

　　副产石膏因其与天然石膏不同的物料状态(附着水含量不同、粒度不同)，原有的天然石膏生产工艺分类(先烧后磨、先磨后烧、烧磨一体)与副产石膏产生了较大差异，不再适宜于副产石膏。根据副产石膏原料特性及不同煅烧设备的运行机理和条件，逐步形成了目前副产石膏的主要工艺类型。主要分为两种，二步法工艺和一步法工艺。两种工艺类型的主要区别在于对原料附着水的烘干与烘干后的煅烧是在一个设备内分段连续完成还是在两个独立的设备内分段完成。

　　1)二步法工艺特点

　　二步法工艺是指副产石膏原料的烘干与煅烧分别采用两个不同的设备分段完成。二步法工艺的形成主要受到两个因素的影响：副产石膏含有较高的附着水;流化煅烧技术及设备的应用;流化煅烧技术及设备对原料附着水有着特定的要求，如要求进料附着水必须小于2%，避免较高附着水影响流化状态，因此但凡采用流化煅烧技术及设备就必须采用另行烘干的二步法工艺。目前石膏行业较为常见的流化煅烧设备为沸腾炉，因此两步法工艺目前主要以沸腾炉为煅烧设备并配套不同的烘干设备。

　　二步法煅烧工艺的主要特点：

　　⑴二步法把原料附着水烘干单独在一个设备内完成，可以适应部分高含水(15%-25%)的原料，可以根据原料附着水的含量灵活设计烘干设备参数和形式;

　　⑵对于高含水的规模的生产线，二步法可以合理匹配设备外形尺寸，降低设备附属成本(大设备运输、吊装等);

　　⑶二步法具有较高的煅烧能耗，副产石膏的生产能耗主要由原料升温需热、附着水脱水需热、结晶水脱水需热、系统散热、尾气携带热量等组成。二步法工艺中，烘干和煅烧分步完成，烘干物料升温后再降温，进入煅烧设备再升温，会提高物料升温所需热量;换热系统由烘干及煅烧两部分组成，系统更为复杂，漏风系数增加，散热面增加，会增加热量消耗;烘干和煅烧设备分别排出尾气和收尘，尾气携带热量增加，热耗增加;二步法工艺蒸汽消耗一般在550-700公斤/吨产品;

　　⑷ 以流化煅烧为主的二步法工艺对烘干要求较高，物料烘干后的附着水含量必须小于2%，否则会影响煅烧系统的运行;且烘干物料中细度也有一定的要求，一般对烘干物料需要打散，避免粒度不合格导致运行中频繁排渣;

　　⑸二步法烘干煅烧系统设备配置多，控制参数多，烘干与煅烧的相互影响更大，系统更为复杂;流化煅烧设备对蒸汽压力温度要求更高;

　　2)二步法工艺的主要设备配置

　　目前二步法工艺主要采用流化煅烧机(沸腾炉)为煅烧设备，因流化煅烧机为了**物料流化效果，对喂入物料的水分有严格要求，一般需要物料水分小于2%以下，否则影响物料的流化效果从而影响煅烧机的运行。二步法配置的烘干设备类型较多，且各有特点，尤其是烟气(燃煤、燃气)二步法烘干设备类型更多，差异更大，各家各有特点。在此主要对目前蒸汽二步法工艺中主要的几种设备配置类型特点分析如下：

　　⑴ 桨叶烘干机+流化煅烧机(沸腾炉)

　　烘干设备采用桨叶烘干机，煅烧设备采用蒸汽沸腾炉。桨叶烘干机是一种以热传导为主的搅拌型连续干燥设备，适合颗粒状及粉末状物料的干燥。设备结构紧凑，所需空间小;换热效率较高，但设备换热面积一般较小，产能较低，双轴桨叶烘干机换热面积多在100平米以内;设备运行时，中空轴带动空心搅拌叶对物料进行搅拌换热，同时承受蒸汽压力，因此，空心轴及搅拌叶受力易损，维护量较大。

　　⑵ 蒸汽管束干燥机+流化煅烧机(沸腾炉)

　　蒸汽管束干燥机是化工行业较为常用的一种蒸汽烘干设备，主要由管束换热器、传导系统、支撑系统和壳体组成。管束换热器在传动系统的带动下在壳体内旋转，与壳体内的物料进行换热并搅动物料运动，壳体不随管束转动。因管束两端轴承支撑距离长(8-12米)，自重大，运行阻力大，对两端轴功率要求较高，易引起轴端断裂;因设备内部管网布置密度高，可以设置较大的换热面积，但如果出现粘管等现象，对设备运行影响大，检修难度大，不适合粘性物料。换热面积设计较大，适合较大规模的产能，但由于管束轴距有限，限制了设备更大的产能设计，在石膏行业多用于年产15万吨以内的生产线烘干。

　　⑶ 蒸汽换热后的热风烘干设备+流化煅烧机(沸腾炉)

　　该类烘干设备主要利用蒸汽换热器将空气加热为200度左右的热风，利用筒式烘干机对物料进行烘干。该类烘干设备一般结构简单，烘干设备成本相对较低(烘干机结构简单，蒸汽换热器仅考虑空气换热，不接触物料，结构简单)。但由于烘干设备采用了热源二次转换(蒸汽换热形成热风、热风与物料换热)，热效率低，热损耗大;且因温度低，空气对热量携带能力有限，需要的热风量大，导致系统收尘负荷大，电耗增加较多。因此，该方式结构简单，但蒸汽消耗量大，生产运行成本远高于其它蒸汽烘干换热的方式。

　　⑷ 蒸汽管式干燥机(蒸汽回转窑)+流化煅烧机(沸腾炉)

　　蒸汽管式干燥机是间接换热方式旋转干燥机的代表，也称为蒸汽列管传导加热干燥机或蒸汽回转窑。设备主要由筒体、换热管网、蒸汽分配室、汽轴、支撑系统、密封系统、传动系统、喂料系统组成。设备运行时利用固定于筒体内的多层蒸汽换热管网与物料接触的传导换热方式对物料进行烘干，物料按照筒体安装斜度由进料端向出料端运动。由于管网与筒体一起旋转，管网除承压外，不受其它外力，不易损坏;物料在设备内因斜度和窑体旋转顺序运动(排队向前运动，**换热时间一致性)。窑体内根据需要分为多个仓，调整物料运行速度并加强每段物料混合效果，调节原料水分波动的影响，对原料水分适应性强。因管网固定在筒体上，该类设备可根据需要设置较大的换热面积(换热面积可设计到几千平米)，适合大规模生产线物料烘干。目前二步法年产15万吨以上生产线基本均采用蒸汽回转窑为烘干设备;

　　3)一步法工艺及设备特点

　　一步法工艺是把原料附着水烘干与结晶水煅烧两个过程集成在一个设备内连续完成，在一个设备内连续完成石膏升温、烘干、继续升温、煅烧为半水石膏等过程，温度变化过程为一个连续升温换热的过程。一步法工艺形成的条件：设备能够集成烘干和煅烧两种功能，设备对原料附着水没有特定的要求，煅烧过程物料为常态接触换热;一步法目前采用的主要设备为管式煅烧窑，设备长度较长，在长度方向上分为多个仓，分别完成烘干和煅烧功能，换热过程主要以管网和物料接触的传导换热为主，物料不需要流态化，物料因窑体斜度和旋转速度调整换热时间，物料在窑体内因管网搅拌、分仓混合、“按顺序运动”达到换热的一致性和均匀性。

　　管式煅烧窑既可作为烘干设备应用、也可作为煅烧设备应用，同时可作为烘干煅烧一体化设备应用;蒸汽管式煅烧窑可以根据应用条件和规模要求合理设计换热面积及设备参数，对附着水和原料粒度适应范围宽 。

　　4)一步法的工艺及设备特点：

　　⑴将烘干和煅烧集成在一个设备内完成，工艺配置简单，减少两个过程分段执行的衔接设备及指标控制，简化了工艺和质量影响因素;

　　⑵能耗低 物料烘干后继续升温完成煅烧，中间无物料降温后再次升温的热耗;设备集成后散热面小，蒸汽管网系统少，热损失小;尾气系统简单，尾气量小，可合理的控制尾气温度(尾气温度100-120度)，热损耗减小;蒸汽一步法工艺煅烧蒸汽消耗一般为500-550公斤/吨产品左右;

　　⑶对蒸汽要求低，一般蒸汽压力大于0.8MPa,温度大于200度即可作为一步法烘干煅烧的热源。对原料适应性强，原料附着水含量小于20%，粒度小于15mm的原料可直接进行烘干煅烧，不需预烘干和打散处理;

　　⑷物料煅烧过程参数易于控制，物料煅烧时间(从进料到出料时间)一致性强(排队通过);煅烧时间可调性强(窑体斜度、窑体转数、导料板结构);煅烧均匀性好(物料煅烧过程一直处于翻腾搅拌，并有多个分仓混合过程);

　　⑸大规模产能时，设备外形较大，设备运输、吊装不方便，占地较大;设备集成了烘干和煅烧两个工序，设备结构较为复杂，制作要求高;

　　5)两种煅烧设备的主要特点对比

　　目前蒸汽为热源的石膏煅烧系统中，煅烧设备有两种类型：流态化煅烧机(沸腾炉)和蒸汽管式煅烧窑，两类设备的主要特点对比如下：

　　⑴换热形式和物料换热状态 两种设备均是以间接换热为主;但沸腾炉内为流态化煅烧和运行;蒸汽管式煅烧窑内为自然或搅拌接触换热，不需要流态化;

　　⑵工艺类型 沸腾炉只能适应二步法工艺，只能作为煅烧设备应用;蒸汽管式煅烧窑即可适用于两步法工艺，在二步法工艺中既可作为烘干设备，也可作为煅烧设备，同时也可适用于一步法工艺，作为烘干煅烧一体化设备应用;

　　⑶对原料要求 沸腾炉对喂入原料的附着水含量、粒度均有较严格的控制要求;蒸汽管式煅烧窑对喂入原料的附着水和粒度适应范围宽，没有严格控制要求;

　　⑷设备形式 沸腾炉为立式煅烧设备，高度要求高，占地面积小;蒸汽管式煅烧窑为卧式设备，长度长，占地面积要求大;

　　6)质量控制与工艺及设备

　　原料的品质是影响产品性能的主要因素，原料各成分的稳定性是影响质量稳定性的主要因素，原料稳定性在工艺配置上可以通过原料均化解决，煅烧设备是一个换热设备，任何煅烧设备都不能解决原料不稳定带来的质量不稳定问题。

　　工艺及设备是除原料外影响产品质量的*主要因素。产品性能主要由工艺过程中的煅烧控制如煅烧温度、煅烧时间、煅烧相比例控制(不是陈化后的相比例)、陈化、粉磨等参数控制。同原料条件下不论何种煅烧设备，只要**了以上煅烧控制的参数，就可以**合理的性能指标。产品质量稳定性主要决定于工艺运行的稳定性(喂料稳定、供热稳定、配风稳定、控制稳定)、设备换热均匀性(主要由设备结构及原理决定)、煅烧时间的一致性性、陈化时间的一致性、粉磨细度的一致性等;喂料均匀稳定和供热均匀稳定是形成煅烧过程热平衡的主要条件，也是导致波动的主要原因，在需要的出料温度下形成热平衡且一直持续该状态，煅烧就会达到就好的稳定性，破坏平衡就是不稳定的生产过程。生产中所有控制都是以维持煅烧过程的热交换平衡为目的的。均化、陈化等工序都是弥补煅烧过程控制不稳定的措施。因此，产品质量稳定性的主要影响因素不是取决于烘干和煅烧是一步完成还是二步完成，而是换热均匀性和控制稳定性。同等条件下，蒸汽供热及天然气供热系统稳定性高于燃煤系统，采用燃气和蒸汽的煅烧系统生产质量稳定性一般高于燃煤系统。

　　三、石膏煅烧工艺及设备技术的发展要求分析

　　随着近年来石膏应用市场的快速拓展、环保及综废利用政策的推动等，石膏行业得到了较高的发展速度和产业扩充，石膏生产工艺技术及装备也得到了快速的发展，尤其是在规模化、自动化、环保、节能、质量控制等方面得到了较大的提升，形成了一批较为专业的工艺技术及设备。同时，也因为我国石膏产业总体发展时间短，市场需求的低价导向，原料及产品类别多，市场需求情况复杂等因素的制约，石膏生产工艺技术及设备与快速变化的各类要求(原料、燃料、政策、市场、产品等)存在较大距离，石膏生产工艺技术及设备的后续发展和研发，必须与各类要求尤其是政策要求和市场条件缩小差距，才能**行业的持续发展和投资的合理回报，避免政策调整的影响如煤改汽(气)的重建等诸如此类的损失。

　　根据现有石膏煅烧工艺技术及设备特点，结合各类条件变化，石膏生产技术及设备将由能用(基本可以实现基本生产要求如产能、燃料、质量基本要求)向高性能技术及设备发展，石膏煅烧工艺技术及设备就必须满足如下要求：

　　1)规模化、自动化、智能化生产要求

　　行业的发展对石膏规模化生产提出了更高的要求，石膏单机产能有原来的10万吨以下逐步过渡到了以10-30万吨为主，产品由适合多用户要求逐步向单一用户要求过渡，为规模化的生产模式奠定了基础。规模化生产线也对生产配置提出了更多的要求，如合理设置储存期、选用高性能产能匹配的配套设备，避免频繁停机的质量影响及成本升高。

　　自动化、智能化的生产模式是工业发展的必然趋势，随着人力成本的升高，用工难等问题的凸显，质量控制要求的提升，自动化及智能化成为有效应对的主要方式。同时自动化及智能化系统对投资及设备配置也提出了更高的要求，选用优质的配套设备是对自动化智能化实施的*好保障，设备配置不合理导致的维护维修对自动化和智能化的实施会产生严重的影响。

　　2)节能要求

　　随着国家节能政策的调整、碳排放碳达峰的逐步实施、各地能耗双控要求的严格监管，生产能耗控制成为项目立项的先决条件，也会成为生产后续监管的主要项目，甚至成为地方关停淘汰项目的主要依据。根据建筑石膏生产能耗国家标准，建筑石膏生产能耗1-3级为30/39/43公斤标煤/吨产品，根据标准规定的副产石膏附着水的影响，含水15%的副产石膏，纯度90%，蒸汽1.5MPa 220度为条件，目前蒸汽煅烧的实际消耗值约在500-600-700公斤蒸汽/吨产品，单位产品电耗值20度，折合标煤值为51.21-60.76-70.71,折算为建筑石膏单位产品可比综合能耗约为33.83-43-52.35公斤标煤/吨产品;即附着水15%，生产过程消耗大于600公斤蒸汽时，生产能耗指标已经超标。能耗要求不达标，对项目运行会产生越来越大的影响，对生产成本的 影响更是*直接的。因此，后续工艺技术设备的发展必须与如何**低能耗衔接，从设备及工艺上合理的配套节能措施和设施。

　　石膏粉生产过程中对节能控制的主要因素如下：

　　(1)原料附着水 原料附着水含量是对生产能耗影响*大*直接的因素，根据相关计算，原料附着水每增加1%，会导致能耗增加1.34公斤标煤。因此，利用各种方式(副产石膏产生过程的附着水控制、堆放通风等)尽可能降低副产石膏附着水，是降低能耗*有效的手段。

　　(2)生产工艺措施及设备配置选择 不同的生产工艺及设备生产过程中热效率有着较大的差异，是除原料因素外，对能耗影响*大的因素。不同的工艺对煅烧的要求有一定的差异，如部分设备因换热均匀性差异等问题，在煅烧控制时一般会采用适度过烧，以**产品中二水相降到合理的控制比例，并利用过烧形成的Ⅲ型相的转化条件，***终的产品性能及相比例控制要求;该方式相比较在煅烧设备末端合理控制相比例的煅烧温度高，生产能耗也就比较高，因此在没有特定产品性能要求的情况下，尽可能采用合理控制煅烧温度控制煅烧三相合理比例的方式，能够从工艺控制上降低煅烧能耗。工艺设备配置上尽可能采用热利用效率高的热工设备，减少工艺中的各类热损失如减少散热面积、减少不需要的降温过程、加强保温措施、配置高质量的疏水器(减少漏气率)等;尽可能采用一次热源(燃料燃烧后的高温烟气、蒸汽等)换热，避免采用二次热源(由一次热源在此转换的热源)在转换过程中的热损失;考虑尾气温度合理控制，生产过程中尾气温度一般只需要**水气压与温度的合理关系，**尾气不结露、不影响收尘器运行及正常排气即可，过高的尾气温度造成热量损失;

　　(3)余热利用 考虑完备的余热利用系统，如较高温度尾气的利用、蒸汽冷凝水及二次汽的热量利用、冷却风的利用等。合理的余热利用可有效的降低生产能耗，尤其是利用余热尽可能的降低原料附着水含量，是石膏煅烧生产线余热利用的较为合理的途径之一，把余热利用与现有的工艺进行合理衔接是能够较大幅度降低能耗的措施之一。

　　3)工艺及设备对原料的适应性、燃料适应性

　　副产石膏替代天然石膏成为石膏产制品生产的主要原材料已经成为行业发展的必然，副产石膏因产生工艺及条件不同，形成了很多的类别，不同类别甚至同一类别在品质、成分组成、杂质类别、颗粒形态、酸碱性、有害成分含量、可用性等方面都有较大的差异。因各类副产石膏的较大差异，在应用中不同的副产石膏对工艺和设备存在一定的选择性，工艺及设备也对原料存在着一定适应性，只有针对原料特性选择合适的工艺和设备，才能把原料本身的优势发挥出来，形成与原料性能匹配的产品。

　　因为国家对燃煤的限制，石膏生产的供热系统逐步由燃煤体系向更符合环保要求的燃气、蒸汽等供热系统过渡，蒸汽和天然气供热系统将成为副产石膏生产的主要供热方式。适应蒸汽和天然气供热系统的生产工艺及设备也将成为石膏煅烧的常规技术和设备。这与传统的燃煤供热有着一定的区别。相比较而言，蒸汽和天然气系统供热更为稳定、更为环保、更易实现自动化控制，利于产品质量的控制和稳定**的生产。但对于生产成本，热耗成本产生了很大的增幅，热耗成本将占到生产直接成本的40%以上，部分地区甚至达到70%以上。因此，石膏生产工艺和设备不是简单的适应和利用新热源，而是研发新热源条件下更高热利用效率的工艺和设备，必须考虑到热耗成本对生产的影响，并将其优势转化为产品质量、和生产控制优势。

　　4)环保要求

　　高标准的环保要求已经成为目前及以后生产企业的正常配置，因为环保要求不达标而导致的企业停产改造甚至关停，不仅影响企业的正常运行，还会造成更大的损失。副产石膏相当一部分是因为环保而产生的，副产石膏市场的快速发展也在享受着环保带来的利益，因此，副产石膏生产中可能引起的环保问题均应该得到重视，从工艺及设备配置上规范处理。如粉尘、尾气、水、噪音等，除部分副产石膏生产或处理原料产生的废水处理难度较大外，其它均有较为成熟的处理方式，只是处理成本和设施投资的问题。

　　5)产品要求

　　石膏煅烧到的半水石膏产品仅仅是一个中间产品，其后续深加工产品较多，不同的后续产品对半水石膏性能要求也存在一定的差异，但总体上，主要控制的产品要求包括两个方面：产品性能指标和产品的质量稳定性。

　　产品性能指标较多，具体指标主要有标准稠度、凝结时间、强度、细度、三相比例、白度、部分杂质含量、吸水率、软化系数等;不同的原料条件下，同样的工艺和设备，以上指标也会产生较大的差异;在同样的原料条件下，标准稠度、凝结时间、强度、细度、三相比例等产品指标受工艺及设备影响较大。高温快烧工艺及直接换热设备易导致产品凝结时间快、二水相或AⅢ相含量高;低温慢烧工艺及间接换热设备易煅烧出凝结时间长、相比例更易控制的产品;二水相和AⅢ相均会加快凝结时间，三种主要的组成相对产品会产生不同的影响，不同产品应用要求对相组成有不同的要求;*终在生产中会表现在不同的相组成如何通过煅烧工艺及设备调整和控制，工艺和设备如何更好的适应煅烧控制要求并实现产品指标要求。

　　产品质量稳定性随着石膏煅烧生产线的规模化、后续应用的规模化、自动化控制、产品质量要求的提升变得尤为重要。质量稳定性主要的两个影响因素：原料的稳定性和煅烧过程控制。原料稳定性是影响产品稳定性的*直接因素，可以通过对原料产生端的控制解决或根据原料实际情况进行原料均化处理。在生产中，工艺控制参数不可能随原料波动进行频繁调整，对不稳定的原料，没有均化等措施配套，很难**后续产品质量的稳定。

　　煅烧工艺及设备对产品质量稳定性的影响主要体现在工艺控制的稳定性和设备换热的均匀性。煅烧过程对各种工艺参数的稳定控制如均匀稳定的喂料、均匀稳定的供热、煅烧设备的稳定连续运行、煅烧温度及时间的稳定控制等均是**产品稳定性的主要参数。物料相对均一的换热时间、物料的均匀受热、设备内均匀合理的温度场等是设备**煅烧稳定性的基本要求。

　　随着行业发展中各类因素的影响，发展要求快速提高，对石膏粉生产工艺及设备提出了更多新的要求，要适应新的要求和变化，不仅仅是技术上不断完善，更重要是树立合理的项目导向，引导项目科学合理的比较方案投资而不是简单比价，考虑投资对发展要求的符合性而不是擦边球项目。以上适合后续发展要求的技术及设备配置均需要合理的投资支撑，在不断控制投资的技术方案中，*先省掉的就是能满足以上发展要求的配置系统，其结果必然是只满足目前生产要求或基本生产或产品要求，在后续的政策监管或市场升级中不断改造或淘汰。

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