石膏材料.ppt

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1、v第七章 石膏材料生产工艺v主要教学内容：v石膏概述;v建筑石膏的类型；v*建筑石膏的生产工艺；v教学目的要求：v掌握建筑石膏的制备工艺；v了解建筑石膏的原料类型。v教学方法与手段：v讲授；多媒体v讨论、思考题、作业：v建筑石膏的性能有哪些？v什么是脱硫石膏？v参考资料：v向才旺等，建筑石膏及其制品。化学工业出版社，1998。v第一节 概述v一、石膏v石膏的类型v二水石膏；加热后可以形成各种中间产品。v-型（湿法生产，高强石膏）型（湿法生产，高强石膏）v-型半水石膏（干法生产，型半水石膏（干法生产，建筑石膏建筑石膏）；v-型与-型硬石膏；v硬石膏及硬石膏。v二水石膏既是半水石膏的原料二水石膏既

2、是半水石膏的原料,v又是半水石膏再水化的产物又是半水石膏再水化的产物。v建筑材料，高琼英25页图雪花石膏纤维石膏v石膏的形态：板状，纤维状、块状集合体。v物理性质：无色、白色，玻璃光泽，解理面珍珠光泽，三组解理，其中两组的夹角为66，形成平行四边形的格子；薄片具有挠性，硬度2。v二、石膏粉体的加工v选破碎粉磨筛分产品。v常用的选矿设备。v第二节 建筑（半水，熟）石膏v 一、原料v天然二水石膏;v工业生产的副产品化学石膏(CaSO4.2H2O)v石膏矿开采后的低品位石膏(俗称渣膏)等。v1、天然二水石膏v天然二水石膏又称为二水硫酸钙，化学分子式为CaSO42H20，由两个结晶水的硫酸钙复合组成.

3、v二水石膏的理论质量组成为:Ca0 32.56，SO3 46.51和H20 20.93。v石膏矿石的密度2.22.48cm，v石膏粉的松散表观密度1300-1600kgmv湿度在3一范围波动，v摩氏硬度为2；v导热性很差。v 我国是世界上天然石膏蕴藏量最多的国家之 一。总量达到亿t以上.v第一位为华东区，储量近亿吨，占全国总储量的近70。v中南区石膏储量虽然不多，由于开采历史悠久，较早地形成了建筑石膏(熟石膏)及其制品的生产规模尤以湖南、湖北两省位居前列。v山东平邑、泰安石膏矿（有纤维石膏）v2、化学石膏v在化工生产过程中得到的以CaSO42H20或以CaSO42H20为主要成分的副产品，称为

4、化学石膏v化学石膏已越来越成为重要的石膏资源？v（1）、脱硫石膏）、脱硫石膏v又称排烟脱硫石膏，是燃料(如煤、油等)燃烧后排放的废气进行脱硫净化处理而得到的一种石膏。v由于燃料中含有硫，燃烧时硫会随着燃烧产生的烟气排放于大气中，且是一项评价空气污染程度的指标v用石灰石石灰石粉磨制得的料浆洗涤烟气以脱去烟气中的SO,脱硫效率达80一85，在此脱硫过程中产生一种主要成分为CaSO4.2H2O的物质，则是排烟脱硫石膏。吸收SO的过程v（2）、磷石膏v湿法生产磷酸时的副产品v一般生产1吨磷肥会产生5吨磷石膏。v有硝酸法，盐酸法及硫酸法（多用）v二、建筑石膏的生产工艺v由天然二水石膏二水石膏或化学石膏经

5、过一定的温度加热煅烧煅烧，使二水石膏脱水分解，得到以半水石膏为主要成分的产品，即为建筑建筑石膏石膏(或者习惯称之为熟石膏熟石膏)。v根据脱水分解时采用的温度和压力等条件不同，所制得的产品又可分为：v-型建筑石膏v-型建筑石膏型建筑石膏(主要形式）。v1、天然石膏生产型半水石膏v 型半水石膏是建筑石膏的主要形式，它的生产工艺可概括为石膏石破碎、煅烧、破碎、煅烧、粉磨粉磨三个工序。v煅烧设备煅烧设备有回转窑-直接煅烧；v连续式或间断式炒锅-间接煅烧。v间接煅烧法的物料不与热介质直接接触，而是通过传热面使石膏煅烧。v热交换差，煅烧时间长，烧成的石膏反应活性较低。但避免了热介质对石膏粉的污染，产品比较

6、纯。v(1）回转窑生产工艺v石膏原料vCaSO4.2H2O的含量v杂质含量：氧化钾（钠）0.2%；NaCl0.02%;Cl-15ppm.v粗碎v进厂粒径300350mm，太大时，锤敲碎，然后进入鄂式破碎机，出料粒度控制在5060mm.v均化v 为了确保煅烧工艺及成型工艺制度稳定，也为了尽量使用低品位石膏资源，将不同品位石膏石在均化场中进行预均化。v中碎v 均化后的生石膏块经给料机均匀地喂入锤式破碎机，破碎成10一25mm的物料。v煅烧与粉磨v 经锤式破碎机破碎后的物料经斗式提升机,料仓,园盘给料机进入回转窑脱水后磨细.煅烧温度为160180v回转窑回转窑13为直径2212m，产量为10th。v

7、回转窑用重油或油渣重油或油渣作燃料燃料由转杯式燃烧器喷出燃烧。v熟石膏粉熟石膏粉一般需要在贮料仓中贮存贮存7d，以便陈化而得到质量均匀稳定的建筑石膏。v(2)炒锅生产熟石膏工艺v 炒锅也是一种加热锻烧设备，有间歇式的(或称间断式)，也有连续式的。v从燃料来划分有烧煤的、烧气的，也有烧油的。v从设备形状来划分有立式的和卧式的。连续式炒锅140-190v间歇式炒锅和连续式炒锅优缺点优缺点。v间歇式炒锅能够均匀加热和连续脱水，可以根据每锅原料性质每锅原料性质的不同，调节出料温调节出料温度度，设备造价较低。v缺点是热效率低，产量低，生产成本高，且每一次进出料都会造成一次炒锅急冷急热，导致炒锅筒体和锅底

8、的破坏。v连续式炒锅连续式炒锅的优点：v是加入的石膏不与炽热炒锅表面接触，而与处v在恒温下的石膏颗粒接触。二水石膏在饱和蒸汽环境中于适宜的条件下进行脱水，能保证所制得的半水石膏具有良好的晶体结构；v生产能力、热效率、炒锅使用寿命都有提高。v缺点是：v不易根据原料性质的变化调节燃烧温度，设备造价较高。v2、化学石膏制取建筑石膏v(1)、用磷石膏制取建筑石膏v 磷石膏是一种极细的湿粉末，95的颗粒小于0.2mm，含吸附水20一30，杂质含量高，杂质种类也多(有机杂质，无机杂质；水溶性杂质，不溶性杂质；吸附在表面的杂质，结合在晶格中的杂质)。v因此，用磷石膏制取建筑石膏时，首先要对磷石膏进行清洗、浮

9、选，甚至重结晶除去杂质，煅烧。v（2）排烟脱硫石膏制取建筑石育v 潮湿状粉末物料，只含有少量杂质如Na、Mg、C1、亚硫酸钙(CaSO.2H 20)、可溶性盐等，吸附水含量小大于10。v脱硫石膏品种与天然二水石膏相当。v因其湿度大、细度高。通常情况下，脱硫石膏煅烧前必须干燥，使用顺流式干燥器(物料与气流流动方向一致)比较合适。v在顺流式干燥器中，热气流直接与潮湿的石膏接触，热效率较高。v三、建筑石膏的质量标准v1、定义和适用范围v 根据建筑石膏(GB977688)；v建筑石膏是以半水石膏(-CaSO42H 2O)为主要成分，不预加任何外加剂的粉状胶结料。v主要用于制作石膏建筑制品。v2、产品标

10、记v 标记顺序为：v产品名称，抗折强度及标准号。v例如，抗折强度为2.5MPa的建筑石膏标记为：建筑石膏 2.5 GB 9776v3.质量要求（1）强度和细度v 建筑石膏的强度和细度，应满足表下列要求。建筑石膏的质量标准v(2)凝结时间v建筑石膏的初凝时间不小于6min，v终凝时间不大于30min。v其检测方法按行业标准或关键标准执行。四、建筑石膏的性能v 建筑石膏用来生产粉刷石膏、抹灰石膏、石膏砂浆、各种石膏墙板、天花板、装饰吸声板、石膏砌块及其它装饰部件等，是一种在建筑工程上应用广泛的建筑材料。v 建筑石膏制品具有以下特性：v1、凝结硬化快。v建筑石膏的初凝时间不小于6min，终凝时间不大

11、于30min，一星期左右完全硬化。v由于凝结快，在实际工程或生产建筑制品时要掺适量缓凝剂。如：1亚硫酸盐酒精废液。v 2建筑石膏硬化后孔隙率大、强度较低。v其硬化后的强度(抗压)仅为35MPa，但它已能满足用作隔墙和饰面的要求。v-型半水石膏晶粒粗大，硬化后的强度通常比-型半水石膏要高27倍.v因为水化时的理论需水量虽均为18.61v-型半水石膏的晶粒粗大，晶粒比表面积小，实际需水量仅为30一46。v-型半水石膏实际需水量高达50一70。v3、建筑石膏制品的隔热性和吸声性能良好，但耐水性较差。v4、建筑石膏制品具有良好的防火性能。v5、建筑石膏硬化时体积略有膨胀。v主要教学内容：v纸面石膏板的

12、原料;v*纸面石膏板的制备工艺；v镶嵌石膏板及装饰石膏板v教学目的要求：v掌握纸面石膏板的原料及制备工艺；v了解镶嵌石膏板及装饰石膏板的加工及用途。v教学方法与手段：v讲授；多媒体v讨论、思考题、作业：v说明纸面石膏板中上下面纸的作用；v如何提高纸面石膏板的耐水性能？v参考资料：v向才旺等，建筑石膏及其制品。化学工业出版社，1998。第四节 纸面石膏板v纸面石膏板是以建筑石膏为主要原料，掺人纤维、外加剂(发泡剂、缓凝剂等)和适量轻质填料，加水拌和成料浆，浇在进行中的纸面上，成型后再覆以上层面纸。v料浆经过凝固形成芯板，经切断、烘干，则使芯板与护面纸牢固地结合在一起。v纸面石膏板具有质轻、保温隔

13、热性能好、防火性能好，可钉、可钻、可刨，施工安装方便。v主要用作建筑物内隔墙及室内吊顶材料。v一、概 述v 1890年美国人发明了纸面石膏板，并申请了专利权。v1917年引入欧洲首先在框架建筑技术比较普及的地方得到了发展。如：英国。时隔不久，在德国、比利时、荷兰等国家相继出现了纸面石膏板在建筑中应用v我国纸面石膏板发展只有约0年时间。l 978年由中国新型建材工业杭州设计研究院设计的第一条连续自动化纸面石膏板生产线正式投产，填补了国内空白，实现了从无到有的转变。v二.纸面石膏板生产工艺v(一)原料质量要求v 1主要材料v(1)石膏石v 石膏石存放在露天堆场，雨季时吸附水6时不得进入破碎工段。v

14、熟石膏的质量要求见表。(2)熟石膏粉的质量要求v(3)护面纸v1)物理性能v外观要求:纸面光滑平整,无污物,边缘松紧一致,不得有波痕边,不得有起毛分层现象.v2)常用规格尺寸(石膏板厚度15mm)（4）板芯粘结剂-淀粉质量要求（5）发泡剂质量要求v(6)增强纤维v 1)废纸纤维v 成分：进厂的废书报纸。纸浆中不能含胶土等杂质。v 外观；浆液为纤维状液体，不得有片状纸屑。v 2)玻璃纤维v用于耐火纸面石膏板和耐水纸面石膏板v种类：中碱或无碱玻璃纤维无捻纱，要求与石膏的粘结性和在石膏浆体中的分散性好。v质量：7gm股。v直径：10微米。v使用长度：1015mm。v(7)边部粘结剂v1)粘结力强，粘

15、结性能合格。v2)粘度：20时为47Pa.s。v3)35min内应将上下纸粘牢，具一定剪切强度。v(8)防水剂(有机硅)v1)固体含量：10。v2)憎水效果：试块2h吸水率5%v3)粘结性能：合格。v.生产辅助材料v生产辅助材料主要指接纸胶带，用于护面纸的对接。v要求：粘结力强、与纸的粘结力应大于护面纸的纵向拉力。v规格：纸带宽60一80mm；每卷外径150一200mm；轴芯尺寸不限。纸面石膏板的配方（可调整）v(二)生产工艺v原料配方-工艺流程v料浆制备：确保料浆的凝结时间。v成型：上、下纸粘结处施胶均匀；板面平整；不漏浆；边部施水点水量适度。v干燥：308表10-6v二产品技术指标v检测。

16、表308v 特殊类型板材特殊类型板材v以建筑石膏为主要原料，掺人适量无机耐火纤维增强材料构成耐火芯材耐火芯材，并与护面纸牢固地粘结在一起的耐火建筑板材(板材在高温明火下焚烧时，保持不断裂的性能)。v适用于作耐火性能要求高的室内隔墙和吊顶。v以建筑石膏为主要原料，掺人适量耐水外加剂构成耐水芯材耐水芯材并与耐水的护面纸牢固地粘结在一起的建筑板材耐水耐水 纸面石膏板纸面石膏板v适用于厨房、卫生间等潮湿的场合作墙体衬板第五节 装饰石膏制品v装饰石膏制品装饰石膏制品是以建筑石膏为主要原料，掺入适量纤维增强材料和外加剂，与水一同搅拌成均匀料浆，经浇注成型浇注成型、干燥而得到的制品。v这类制品包括各种装饰石

17、膏板装饰石膏板，如普通平板、孔板、浮雕板、防潮平（孔）板、吸声板、嵌装式装饰板（用途）、纤维石膏板（材料）。v装饰石膏制品主要用于室内墙壁和吊顶装饰，具有防火、隔音、吸声、美化、高雅的装饰艺术效果。一纤维石膏板v以建筑石膏为主要原料，掺人适量各种纤维增强材料和外加剂，经浇注成型、干燥而成的不带护面纸不带护面纸的新型建筑石膏板材。v强度大，保温隔热，用途更广泛。v1原材料v废旧纤维v石膏煅烧成建筑石膏.（纯度80-85%）v填料：膨胀珍珠岩、氧化钙等。v2.生产工艺v传统的方法有缠绕法、辊压法和抄取法。新工艺主要有湿法和半干法。v半干法生产工艺v流程图310页v三层铺装半干法：由上、下面料层及芯层构成，分别成型后，在混合压制而成。v其性能指标见313页。v二、石膏砌块v成型后为各种空心块状产品。v思考题:v说明以石膏为主要原料生产纸面石膏板的辅助材料,生产原理,工艺过程,主要仪器设备.如何改善纸面石膏板的防水性能?