超细化石膏粉和制备晶须料浆配制一体化系统及其控制方法与流程

本发明属于水热法生产无机晶体的，特别涉及一种超细化石膏粉和制备晶须料浆配制一体化系统及其控制方法。

背景技术：

1、石膏是一种应用广泛的无机晶体材料，主要化学成份为硫酸钙(caso4)。生石膏是指天然二水石膏(caso4·2h2o)，二水石膏经过煅烧、磨粉可得半水石膏(caso4·1/2h2o)，半水石膏分为α和β两种形态，这两种晶体均呈菱形结晶状态，但二者物理性能不同。α型半水石膏结晶良好、坚实，而β型半水石膏呈片状表面有裂纹，晶型小且表面积大。而α型半水石膏的生产工艺比β型半水石膏更加复杂和困难，目前许多企业虽然能够利用工业副产石膏生产β型半水石膏和α型半水石膏，但受限于工业副产石膏产生企业的工艺因素制约，产生的工业副产石膏原料存在晶型和粒度的差异，导致β型半水石膏和α型半水石膏的性能存在波动现象，然而仅通过现有单一煅烧工艺很难均化产品性能，导致国内β型半水石膏和α型半水石膏主要以低端产品为主。

2、生产α型石膏粉体材料的原理是将石膏原料在饱和水蒸气或溶解到水中制成石膏溶液，在合适的压力和温度下进行化学反应，将二水石膏脱水形成α型半水石膏。目前的α型半水石膏的生产工艺包括蒸压法(干法)和水热法(湿法)，干法为将石膏原料在饱和水蒸气中进行加热脱水，所得到的是以α型半水石膏为主夹杂有二水石膏和无水石膏的混合体，因此这种方法生产的产品性能指标不稳定，而水热法生产的α型半水石膏指标优良，但也面临一些问题。

3、目前水热法生产无机晶体材料的最大问题不仅涉及规模化量产，还涉及到产品质量的稳定性和延续性。而该问题产生的直接原因是装备制造无法满足水热法工艺要求，导致产品各批次间稳定性差，且不能规模化量产，严重阻碍了水热法工艺的推广和相关产业的工业化进程，尤其是限制了水热法在固废和危废领域的规模化应用。因此，可规模化工业生产的装备和控制系统备受行业重视，世界各国均投入大量人力和财力开发相关装备，但收效甚微，致使水热法无机晶体材料制备技术至今也无法实现万吨级工业化量产规模。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出一种超细化石膏粉和制备晶须料浆配制一体化系统及其控制方法，通过对石膏原料精细化控制，旨在实现对晶须生产用料浆成分的稳定化控制，为实现水热法规模化量产晶须产品时的稳定性和持续性奠定坚实的基础，同时为水热法生产装置的大型化提供助力。

2、第一方面，本发明提供的一种超细化石膏粉和制备晶须料浆配制一体化系统，包括石膏原料输送系统、精细化研磨主机、热风输送子系统、多个计量罐、监控系统和密闭的配料罐；

3、所述石膏原料输送系统用于向所述精细化研磨主机输送石膏原料；

4、所述精细化研磨主机用于将所述石膏原料进行研磨得到超细化石膏粉；

5、所述热风输送子系统用于向所述精细化研磨主机输送热风以避免研磨中的所述石膏原料结块；

6、所述多个计量罐安装在所述配料罐上，用于对所述超细化石膏粉和多种配料进行计量后将所述超细化石膏粉和所述多种配料输送至所述配料罐；所述多个计量罐上以及所述配料罐的出料口均设有阀门；

7、所述配料罐用于将计量后的所述超细化石膏粉和计量后的所述多种配料一起进行搅拌，得到搅拌好的目标料浆；

8、所述监控系统包括主控制器和检测组件，所述检测组件用于检测所述精细化研磨主机、所述热风输送子系统、所述多个计量罐和所述配料罐的工作参数；所述主控制器分别控制多个计量罐阀门开度以及所述配料罐的出料口阀门开度以控制进出料顺序和计量值，以及根据所述工作参数调整所述精细化研磨主机、所述热风输送子系统、所述多个计量罐和所述配料罐的工作状态，以使所述精细化研磨主机生产的所述超细化石膏粉达到预设粒度阈值范围、所述配料罐中的料浆达到预设条件。

9、在可选的实施方式中，所述检测组件包括安装在所述精细化研磨主机的原料含水率检测器；

10、所述原料含水率检测器用于检测所述石膏原料的含水率信息；

11、所述主控制器与所述热风输送子系统相连，用于根据所述含水率信息控制所述热风输送子系统的启动与关闭；其中，所述热风输送子系统与设置在精细化研磨主机上的热风入口相连。

12、在可选的实施方式中，所述检测组件还包括热风入口温度检测器、研磨部温度检测器和石膏粉出口温度检测器，所述热风入口温度检测器检测所述精细化研磨主机热风入口的温度信息，所述研磨部温度传感器检测精细化研磨主机的研磨部的温度信息，所述石膏粉出口温度传感器检测所述精细化研磨主机的超细化石膏粉出口的温度信息；

13、所述主控制器还用于根据所述热风入口的温度信息、所述研磨部的温度信息和所述精超化石膏粉出口的温度信息调整所述热风输送子系统的温度，以使所述热风入口温度控制在第一预设温度范围、所述研磨部温度控制在第二预设温度范围，以及所述超细化石膏粉出口温度控制在第三预设温度范围。

14、在可选的实施方式中，所述检测组件还包括分别安装在所述精细化研磨主机上的粒度分析仪；

15、所述粒度分析仪用于检测所述精细化研磨主机所研磨的所述石膏原料的粒度信息；

16、所述主控制器还用于将所述石膏原料的粒度信息发送至所述精细化研磨主机内的分配盘，以使所述分配盘筛选出达到预设粒度阈值范围的超细化石膏粉。

17、在可选的实施方式中，所述多个计量罐包括精超化石膏粉计量罐、循环母液罐、浓硫酸计量罐、添加剂计量罐和配料罐，所述主控制器还分别：

18、控制所述精超化石膏粉计量罐阀门开度以控制精超化石膏粉进料量；

19、控制所述循环母液罐中循环母液管路阀门开度和第一添加剂管路阀门开度以控制所述循环母液和所述第一添加剂的比例；

20、控制浓硫酸计量罐阀门开度以控制加入配料罐中浓硫酸的量，进而控制配料罐中料浆的酸碱度；

21、控制添加剂计量罐阀门开度以控制加入配料罐中第二添加剂的量，进而控制配料罐中料浆的电导率。

22、在可选的实施方式中，所述配料罐中设有搅拌系统和液位计；

23、所述主控制器还用于控制所述搅拌系统的搅拌速度，以及根据所述液位计发送的液位信息调整配料罐中料浆液位以使所述配料罐中的料浆满足预设填充系数范围。

24、在可选的实施方式中，所述系统还包括产品收集系统，用于对精细化研磨主机输出的超细化石膏粉进行打包收集，并将打包好的所述超细化石膏粉输送至所述计量罐；

25、所述检测组件包括循环母液温度检测器和料浆温度检测器，所述循环母液温度检测器检测循环母液罐中循环母液的温度信息，所述料浆温度检测器检测配料罐中的料浆的温度信息；

26、所述主控制器还用于根据所述循环母液的温度信息和料浆的温度信息调整所述循环母液罐中的料浆温度，以将配料罐中的料浆温度控制在第四预设温度阈值范围。

27、第二方面，本发明提供的一种超细化石膏粉和制备晶须料浆配制一体化系统的控制方法，应用于第一方面任一项所述的主控制器，所述控制方法包括：

28、调节循环母液罐中循环母液管路的阀门开度和第一添加剂管路的阀门开度，以将循环母液和第一添加剂按预设液固比例加入到配料罐中；

29、调节精超化石膏粉计量罐的阀门开度以将精超化石膏粉加入到配料罐中；

30、调节添加剂计量罐的阀门开度以将第二添加剂加入配料罐中，并使配料罐中料浆的电导率达到预设电导率阈值范围；

31、调节硫酸计量罐的发明开度以将浓硫酸加入至配料罐中，并使配料罐中料浆的酸碱度达到预设ph值范围；

32、控制搅拌系统的搅拌速度维持在预设转速阈值；根据液位计发送的液位信息调整配料罐中料浆液位以满足预设填充系数范围；根据所述循环母液罐温度检测器发送的循环母液的温度信息和安装在配料罐中的所述料浆温度检测器发送的料浆的温度信息调整所述循环母液罐中的循环母液温度，以将配料罐中的料浆温度控制在第四预设温度阈值范围；

33、调节配料罐的出料口阀门开度以输出配置好的料浆。

34、在可选的实施方式中，所述控制方法还包括：

35、获取原料含水率检测器发送的石膏原料的含水率信息；

36、根据所述含水率信息判断石膏原料的含水率是否大于第一含水率阈值，如果是，则控制热风输送子系统启动；

37、所述控制方法还包括：

38、获取安装在精细化研磨主机的热风入口温度检测器发送的热风入口的温度信息、研磨部温度检测器发送的研磨部的温度信息和石膏粉出口温度检测器发送的精超化石膏粉出口的温度信息；

39、根据所述热风入口的温度信息、所述研磨部的温度信息和所述精超化石膏粉出口的温度信息调整所述热风输送子系统所输送热风的温度，以使所述热风入口温度控制在第一预设温度范围、所述研磨部温度控制在第二预设温度范围，以及所述超细化石膏粉出口温度控制在第三预设温度范围。

40、在可选的实施方式中，所述控制方法还包括：

41、获取粒度分析仪发送的石膏原料的粒度信息；

42、将所述石膏原料的粒度信息发送至精细化研磨主机中的分配盘，以使所述分配盘筛选出达到预设粒度阈值范围的超细化石膏粉。

43、第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述前述实施方式任一项所述的控制方法的步骤。

44、第四方面，本发明提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行所述前述实施方式任一项所述控制方法。

45、本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明的系统的精细化研磨主机在研磨石膏原料的过程中，热风输送子系统还向精细化研磨主机中输送热风，从而避免石膏原料结块，在此基础上，监控系统检测精细化研磨主机、热风输送子系统的工作参数，根据工作参数调整精细化研磨主机、热风输送子系统的工作状态，以使精细化研磨主机生产的超细化石膏粉达到预设粒度阈值范围，从而保证了所生产的精细化石膏粉的高质量；同理，监控系统监控多个计量罐和配料罐的工作参数，根据工作参数调整多个计量罐和配料罐的工作状态，从而使得配料罐中的料浆达到预设条件；本发明能够实现石膏原料精细化控制、实现用于晶须生产料浆成分稳定化控制，为实现水热法规模化量产晶须产品时的稳定性和持续性奠定坚实的基础，同时为水热法生产装置的大型化提供助力。