紙面石膏板生產(chǎn)線核心工藝控制

1、紙面石膏板生產(chǎn)紙面石膏板生產(chǎn) 核心工核心工藝控藝控制制 山東黃金山東黃金 劉月強(qiáng)劉月強(qiáng) 2020-01-31目 錄 前言前言 一、工業(yè)石膏與制粉生產(chǎn)工業(yè)石膏與制粉生產(chǎn)線線 二、制板車間二、制板車間配配料料 三、制板車間三、制板車間成成型型 四、制板車間四、制板車間切斷切斷/橫向輸橫向輸送送 五、制板車間五、制板車間干干燥燥 六、制板車間六、制板車間生產(chǎn)線干生產(chǎn)線干端端 七、紙面石膏板生產(chǎn)線重要檢測(cè)項(xiàng)七、紙面石膏板生產(chǎn)線重要檢測(cè)項(xiàng)目目 最最后的提醒后的提醒前言 紙面石膏板項(xiàng)目是一個(gè)比較復(fù)雜的工藝系統(tǒng)，基本是流水線作業(yè)。紙面石膏板項(xiàng)目是一個(gè)比較復(fù)雜的工藝系統(tǒng)，基本是流水線作業(yè)。 1、一方面，要求從

2、業(yè)者要對(duì)以下問題深刻了解掌握：、一方面，要求從業(yè)者要對(duì)以下問題深刻了解掌握： 石膏基礎(chǔ)理論特別是建筑石膏煅燒、水化硬化理論；石膏基礎(chǔ)理論特別是建筑石膏煅燒、水化硬化理論； 紙面石膏板生產(chǎn)工藝原理、工藝過程、控制工程；紙面石膏板生產(chǎn)工藝原理、工藝過程、控制工程； 核心裝備的運(yùn)行工況要求；核心裝備的運(yùn)行工況要求； 所有原材料的指標(biāo)要求與功能深刻了解；所有原材料的指標(biāo)要求與功能深刻了解； 什么是異常問題、異常問題怎么解決。什么是異常問題、異常問題怎么解決。 2、另外，對(duì)生產(chǎn)者運(yùn)行者實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與運(yùn)行能力提出很高的要求。、另外，對(duì)生產(chǎn)者運(yùn)行者實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與運(yùn)行能力提出很高的要求。一、工業(yè)石膏與制粉生產(chǎn)線一、工

3、業(yè)石膏與制粉生產(chǎn)線 1、建筑石膏的質(zhì)量與穩(wěn)定性，會(huì)極大影響整車板車間的運(yùn)行質(zhì)量，建議有條件都要配備紙配備紙面石膏板的專用制粉車間面石膏板的專用制粉車間。2、現(xiàn)在國內(nèi)采用天然石膏的生產(chǎn)線很少，一般都用脫硫石膏與磷石膏一般都用脫硫石膏與磷石膏。3、應(yīng)用工業(yè)石膏的難點(diǎn)在于工業(yè)石膏含水高（含水高（10-30%）、級(jí)配差）、級(jí)配差非正態(tài)分布，雜質(zhì)復(fù)雜非正態(tài)分布，雜質(zhì)復(fù)雜（包括晶格內(nèi)的）（包括晶格內(nèi)的）；當(dāng)然還要保證操作與裝修環(huán)境，考慮放射性、重金屬、揮發(fā)物。 工業(yè)石膏優(yōu)點(diǎn)：往往品位高、比較細(xì)等。 4、工業(yè)石膏不利因素的影響：石膏粉煅燒能耗高、板材粘結(jié)差等。 處理途徑：水洗、烘干、改性等。5、工業(yè)石膏煅燒

4、工藝：可以用簡潔的一步法，不太穩(wěn)定，DH與AIII偏多（可能影響板線后續(xù)運(yùn)行）；建議采用兩步法，烘干（氣流、回轉(zhuǎn)窯等等）+煅燒（沸騰了、回轉(zhuǎn)窯等），指標(biāo)相對(duì)比較穩(wěn)定。 工藝控制的核心是避免DH殘留、減少AIII含量與影響（注意：AIII并不影響水化強(qiáng)并不影響水化強(qiáng)度！度?。?、工業(yè)石膏濕原料的儲(chǔ)存、輸送要處理好。大型生產(chǎn)線要注意建筑石膏的原料均化與熟石膏強(qiáng)制陳化。級(jí)配改性一般用球磨機(jī)等。7、能耗：有余熱就用余熱；其他蒸汽、熱風(fēng)、天然氣都可以。紙面石膏板工藝控制紙面石膏板工藝控制8、雜質(zhì)要特別注意：氯離子、鎂離子、鈉離子等；可溶磷、可溶氟（共晶磷也要注意）。他們會(huì)造成粘結(jié)差、不凝固、切不斷。9、

5、處理好、品質(zhì)好的工業(yè)石膏，干基品位可以達(dá)到90-95%，煅燒的建筑石膏2小時(shí)濕抗折3.0-3.5Mpa，甚至更高。 現(xiàn)在石膏板減重的重要因素，就是建筑石膏粉強(qiáng)度質(zhì)量的巨大提升。板重目前9.5板，6-6.5公斤/，甚至板芯非均質(zhì)板材更低，低于5-5.5公斤/。當(dāng)然也離不開其他支撐因素：配料工藝與優(yōu)質(zhì)發(fā)泡劑、發(fā)泡技術(shù)。10、制粉線工藝設(shè)計(jì)要求： 工藝先進(jìn)、產(chǎn)品穩(wěn)定-高質(zhì)量、高效節(jié)能、運(yùn)行穩(wěn)定、運(yùn)行成本低； 余熱利用； 自動(dòng)化程度高、少用人； 符合本安-規(guī)范-環(huán)保要求等。二、制板車間二、制板車間配料配料 配料工藝水平基本決定石膏板的內(nèi)在品質(zhì)，反映了每條石膏板生產(chǎn)線工藝水平、產(chǎn)品質(zhì)量。1、紙面石膏板配

6、料可以分為：干料、濕料；主料、輔料、添加劑等 石膏粉、護(hù)面紙、水、淀粉，粘邊膠是必須最基本的原材料； 其他輔料與添加劑都是功能性的：降低成本、改善性能、提高運(yùn)行質(zhì)量等等：促凝劑、緩凝劑、發(fā)泡劑、減水劑、防水劑、紙漿、玻璃纖維等等。2、石膏粉的穩(wěn)定輸送、計(jì)量，核心就是機(jī)械倒倉與皮帶計(jì)量。其他干料一般采用失重計(jì)量。濕料采用泵、流量計(jì)。原材料根據(jù)工藝配比連鎖控制、在攪拌機(jī)里充分混合。3、護(hù)面紙大型生產(chǎn)線一般采用高速同步接紙系統(tǒng)，（2000萬/年以下，簡單人工接紙也是沒問題的）?，F(xiàn)在護(hù)面紙?jiān)诒ＷC性能情況下，克重一降再降，上紙已經(jīng)到150克/。 動(dòng)態(tài)發(fā)泡系統(tǒng)，現(xiàn)在普遍應(yīng)用，用一臺(tái)或串聯(lián)兩臺(tái)發(fā)泡泵。動(dòng)態(tài)發(fā)

7、泡與優(yōu)質(zhì)發(fā)泡劑、高質(zhì)量石膏粉結(jié)合，大幅降低石膏板板重。非均質(zhì)板的板芯氣孔率甚至可以達(dá)到75-78%。 例如，早年國內(nèi)每平米9.5mm紙面石膏板，7.5公斤左右，目前普遍6-6.5公斤，有的甚至更低。紙面石膏板工藝控制紙面石膏板工藝控制4、大型生產(chǎn)線都用促凝劑，優(yōu)質(zhì)的促凝劑一般用磨細(xì)新鮮帶涂層的生石膏粉。基本不影響生石膏粉初凝，但是明顯縮短初終凝時(shí)間差，提高生石膏粉切斷、翻版、進(jìn)烘干機(jī)時(shí)的水化率，提高板芯濕強(qiáng)度。 如果水化不充分：板芯軟，切斷時(shí)在切口形成不了線壓力，切不斷；翻板損壞；進(jìn)干燥后不粘紙、堵干燥機(jī)等。5、功能石膏板，如： 耐潮石膏板，采用防水紙、石膏芯摻加防水劑（如有機(jī)硅）； 防火石膏

8、板：加玻璃纖維、防板芯受熱塌縮的材料、促進(jìn)細(xì)裂紋生成發(fā)育， 延緩板材結(jié)構(gòu)破壞。三三、制板車間、制板車間成型成型 大型生產(chǎn)線成型速度往往100-120米/min以上；國內(nèi)石膏板厚度以9.5mm為主， 歐美很多12.7mm板。厚石膏板對(duì)提高板材性能以及對(duì)減排、工業(yè)石膏資源綜合利用也有意義重大。1、干料計(jì)量后在螺旋里輸送起預(yù)混作用，后與所有泵送濕料在攪拌機(jī)混合成漿、布料。攪拌機(jī)一般是銷式（針式）或刮板式。2、上下護(hù)面紙通過送紙系統(tǒng)（拉紙、接紙、漲緊、糾偏、刻痕或壓痕），通過成型平臺(tái)。值得指出：除了區(qū)分功能板材，普通石膏板采用非必須值得指出：除了區(qū)分功能板材，普通石膏板采用非必須的著色護(hù)面紙，對(duì)行業(yè)來

9、說是歧途，沒有任何意義。的著色護(hù)面紙，對(duì)行業(yè)來說是歧途，沒有任何意義。 紙邊加熱的目的，排除吸濕、控制水分，防止起皺。3、粘邊膠系統(tǒng)：泵或重力施膠4、現(xiàn)在一般采用擠壓成型，輥壓成型很少采用。 擠壓成型，板材外觀質(zhì)量高、對(duì)漿體流動(dòng)性要求高，硬石膏塊斷紙停機(jī)較頻繁； 輥壓成型，一般情況下不會(huì)出現(xiàn)斷紙情況。 行業(yè)可以考慮設(shè)計(jì)具有復(fù)合效果的成型裝備，對(duì)減少停機(jī)、降低運(yùn)行成行業(yè)可以考慮設(shè)計(jì)具有復(fù)合效果的成型裝備，對(duì)減少停機(jī)、降低運(yùn)行成本應(yīng)該有意義。本應(yīng)該有意義。紙面石膏板工藝控制紙面石膏板工藝控制5、成型的工藝本質(zhì)：石膏粉遇水反應(yīng)凝固硬化，并實(shí)現(xiàn)護(hù)面紙與濕石膏板芯材的濕粘結(jié)。紙芯界面析出的二水石膏針狀晶

10、體與護(hù)面紙松散的最內(nèi)層交錯(cuò)連生。 變性淀粉的添加與否與添加量多少與濕粘結(jié)沒有任何關(guān)聯(lián)。6、AIII對(duì)攪拌機(jī)運(yùn)行有影響，會(huì)造成漿體凝固異常。 攪拌機(jī)，內(nèi)部結(jié)塊失去動(dòng)態(tài)平衡、漿體性能異常，是停機(jī)的經(jīng)常性因素。7、用振動(dòng)棒或氣刀消除大氣泡。大氣泡對(duì)板材質(zhì)量、特別是握釘力等指標(biāo)是重大缺陷。8、成型機(jī)前料位自動(dòng)測(cè)控，可以實(shí)現(xiàn)無人值守。9、非均質(zhì)板生產(chǎn)：邊部、紙芯結(jié)合部用強(qiáng)度高的料漿涂布(從攪拌機(jī)引出）。提高粘結(jié)性、防過燒、提高板材性能、降低板重等。10、板面噴霧水，防止起皺、翹板、膨脹差異；注意板面平整度控制。 成型后的二次整平立邊，特別注意擺放位置；市場需求以板邊以楔形為主。 皮帶速度差控制（傷板芯）

11、。工藝細(xì)節(jié)控制往往很重要。11、成型皮帶一般1-3條，濕石膏板在皮帶上相對(duì)靜止凝固的時(shí)間一般不能少于 3-4min。這也是重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，基本決定生產(chǎn)線長短，大規(guī)模生產(chǎn)線可以 選3-3.5min。紙面石膏板工藝控制紙面石膏板工藝控制12、AIII含量高造成混水比高，初凝快；DH過高，也造成假凝，強(qiáng)度低。二者都會(huì)造成凝固異常，影響后續(xù)生產(chǎn)線穩(wěn)定運(yùn)行。 從煅燒環(huán)節(jié)與陳化環(huán)節(jié)控制。四、制板車間四、制板車間切切斷斷/橫向輸送橫向輸送 初步凝固的板材離開成型皮帶，經(jīng)過敞開輥道散熱冷卻、強(qiáng)度進(jìn)一步發(fā)展，進(jìn)入切斷與橫向轉(zhuǎn)移工序。該工序是強(qiáng)度低的濕板輸送過程，動(dòng)作的穩(wěn)定性、工藝節(jié)拍非常重要，是工藝節(jié)拍設(shè)計(jì)與控

12、制的要點(diǎn)，特別對(duì)于大規(guī)模石膏板生產(chǎn)線。1、現(xiàn)在石膏板生產(chǎn)線，濕板進(jìn)入一號(hào)橫向往往都是以板組的形式。例如6米兩張，4.8米三張。2、切刀由編碼器計(jì)數(shù)測(cè)量長度、主控控制伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)切刀?？梢酝耆ＷC切斷精度要求。3、加速輥道或皮帶的運(yùn)行穩(wěn)定性非常重要，往往達(dá)到雙倍車速，與翻板一樣對(duì)濕板質(zhì)量是個(gè)考驗(yàn)。 廢板由加速輥道排出生產(chǎn)線。4、有的生產(chǎn)線班組進(jìn)入一號(hào)后接著翻板有的生產(chǎn)線班組進(jìn)入一號(hào)后接著翻板，有的橫向拉出一個(gè)板位后翻板。第一第一種方式動(dòng)作比較簡潔，也值得推薦。種方式動(dòng)作比較簡潔，也值得推薦。翻板的目的就是為了保護(hù)板材象牙面。5、進(jìn)干燥機(jī)的一般是雙列板組，進(jìn)分配橋之前有靠攏機(jī)，控制中間板縫，有利于

13、防止邊部受熱負(fù)荷大引起過燒。 特殊設(shè)計(jì)的干燥機(jī)可以同時(shí)進(jìn)特殊設(shè)計(jì)的干燥機(jī)可以同時(shí)進(jìn)4列板組，這種干燥機(jī)高度比較低，建議大規(guī)列板組，這種干燥機(jī)高度比較低，建議大規(guī)模石膏板采用。過高的干燥機(jī)對(duì)層間分風(fēng)系統(tǒng)存在很高的要求。模石膏板采用。過高的干燥機(jī)對(duì)層間分風(fēng)系統(tǒng)存在很高的要求。紙面石膏板工藝控制紙面石膏板工藝控制6、石膏板離開分配橋后，快速經(jīng)過傾斜輥道到指定水平位置，速度降至與干燥機(jī)速度基本一致。 在干燥機(jī)進(jìn)端移動(dòng)的這個(gè)過程，濕石膏板繼續(xù)水化，工藝設(shè)計(jì)要確保進(jìn)干燥機(jī)之前板芯充分水化硬化。否則會(huì)造成不粘紙、脫紙、堵干燥機(jī)。7、一般工藝要求：濕板從成型機(jī)到干燥機(jī)入口，要保證濕板凝固時(shí)間12-15min，

14、一旦進(jìn)入干燥機(jī)，板芯溫度快速升高，會(huì)失去水化能力，嚴(yán)重影響板芯強(qiáng)度。8、輸送過程要合理控制板距。 這對(duì)縱向風(fēng)干燥機(jī)防燒端頭（特別是后端）也有益。五、制板車間五、制板車間干燥干燥 紙面石膏板干燥是一個(gè)極其復(fù)雜的傳熱傳質(zhì)過程，最終決定石膏板質(zhì)量。1、干燥機(jī)一般分兩種：橫向風(fēng)與縱向風(fēng)干燥機(jī)。當(dāng)然還有一些組合混合、細(xì)節(jié)變更設(shè)計(jì)方案。2、橫向風(fēng)干燥機(jī)，很少用，熱風(fēng)垂直射向板面，干燥效果好，效率高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜造價(jià)高，可以基本杜絕燒板頭現(xiàn)象。3、縱向風(fēng)干燥機(jī)最常用，風(fēng)向循環(huán)與板的運(yùn)行方向逆向或縱向?？刂撇缓脮?huì)有燒板頭現(xiàn)象。4、縱向風(fēng)干燥機(jī)一般分2-3區(qū)。大型生產(chǎn)線一般設(shè)計(jì)3個(gè)區(qū)，10-12層。干燥時(shí)間與熱風(fēng)溫

15、度、風(fēng)量、風(fēng)速，板材厚度、含水率、護(hù)面紙性能等等相關(guān)。一般控制在30-40分鐘左右。5、干燥機(jī)速度與成型速度有比例關(guān)系：根據(jù)層數(shù)、列數(shù)。6、干燥機(jī)供熱：熱風(fēng)-熱風(fēng)置換、天然氣直燃、熱風(fēng)-蒸汽換熱、導(dǎo)熱油-空氣。換熱次數(shù)決定熱效率。要做好干燥機(jī)保溫、減少熱橋。7、現(xiàn)在干燥機(jī)最高進(jìn)口熱風(fēng)溫度可以達(dá)到280以上。8、板材干燥過程要密切監(jiān)控：板的溫度、含水率變化，循環(huán)風(fēng)溫度、濕度，都是整條生產(chǎn)線組態(tài)控制的重要部分。紙面石膏板工藝控制紙面石膏板工藝控制9、板溫不要超過95-100，否則過燒的風(fēng)險(xiǎn)突增。 特別 注意石膏板在尾區(qū)中后端的干燥狀況，基本決定了干燥質(zhì)量。10、注意層間分風(fēng)與導(dǎo)流、邊部熱風(fēng)導(dǎo)流，重

16、視干燥機(jī)的調(diào)試控制、合理高效干燥制度的建立。11、熱回收：排出的含大量水蒸氣的廢氣，置換成熱風(fēng)后用于一區(qū)進(jìn)口補(bǔ)風(fēng)，提高干燥機(jī)熱效率。12、干燥機(jī)出口板溫80-90左右，經(jīng)過干燥機(jī)出端冷卻、收集輸送等過程，最終、最好降至接近常溫。13、大規(guī)模石膏板干燥機(jī)可以設(shè)計(jì)成低矮寬體結(jié)構(gòu)。同時(shí)進(jìn)四張板，應(yīng)該是有益的設(shè)計(jì)。、大規(guī)模石膏板干燥機(jī)可以設(shè)計(jì)成低矮寬體結(jié)構(gòu)。同時(shí)進(jìn)四張板，應(yīng)該是有益的設(shè)計(jì)。14、水分遷移與干粘結(jié)的形成 隨著板溫升高，水分蒸發(fā)，升溫糊化的具有遷移性的改性淀粉逐步遷移至紙芯結(jié)合面，一方面富集在板芯結(jié)合面與紙纖維交錯(cuò)連生的二水石膏針狀晶體表面，保護(hù)石膏晶體免受過熱反應(yīng)（淀粉具有一定保水性），

17、一方面直接起紙芯干粘結(jié)作用。 沒有加淀粉的石膏板，即使?jié)裾辰Y(jié)很好，干燥后也一定會(huì)完全脫紙。 15、經(jīng)驗(yàn)表明：過度的添加淀粉，會(huì)造成一定的干燥困難（如：往往板中間難干，3m板可能更常見）。16、經(jīng)驗(yàn)表明：生產(chǎn)薄板根據(jù)淀粉面沉積理論，淀粉應(yīng)該適當(dāng)多加，而不是個(gè)人臆想的少加！ 紙面石膏板工藝控制紙面石膏板工藝控制在此在此值得指出：值得指出：基于實(shí)踐，縱向風(fēng)干燥機(jī)通過措施彌合斷面氣孔，就可以徹底防止燒端頭，工藝上應(yīng)該有實(shí)現(xiàn)的必要和措施。100多年來，紙面石膏板工藝是逐步完善的過程，一點(diǎn)一點(diǎn)發(fā)現(xiàn)問題解決問題，就是進(jìn)步。如工業(yè)石膏大規(guī)模100%應(yīng)用、硬邊硬面、同步接紙、自動(dòng)打包、板重一降再降，都是這一思路

18、的杰出代表。六、制板車間六、制板車間生產(chǎn)生產(chǎn)線干端線干端 紙面石膏板生產(chǎn)線最后，干燥機(jī)出板進(jìn)入敞開冷卻、緩沖輥道區(qū)，有序等待通過出板機(jī)出板。通過收集輥道、二號(hào)橫向進(jìn)入合片機(jī)。合片為了保護(hù)石膏板象牙面。合片后按尺寸切邊，包邊，堆垛、打包。1、干端，本質(zhì)就是是一個(gè)冷卻、輸送處理過程。2、所有的生產(chǎn)成本已經(jīng)付出，防止二橫積板損失是重中之重。現(xiàn)代化大型石膏板生產(chǎn)線都有完備的預(yù)防系統(tǒng)、防止生產(chǎn)中斷。 設(shè)備的耐用、穩(wěn)定性是最重要的。3、包邊，內(nèi)襯硬紙條起一定的保護(hù)端頭的作用。但實(shí)踐中，用濕水膠帶可能會(huì)造成1cm端頭粘結(jié)差。包邊后，外觀好看些，但是在特別短距離小批量運(yùn)輸?shù)那闆r下，有多大的意義有待行業(yè)評(píng)價(jià)，到

19、了工地還需要撕掉，也是資源浪費(fèi)。 本身還需要后續(xù)打包包裝，有沒有必要去掉包邊環(huán)節(jié)，需要行業(yè)斟酌，就像普通石膏板用著色紙，有無效創(chuàng)新的嫌疑。4、大型生產(chǎn)線為確保生產(chǎn)節(jié)拍，堆垛前有小批量緩沖裝置。打包現(xiàn)在都采用在線或離線的自動(dòng)捆扎與纏繞膜系統(tǒng)。5、有些石膏板，出干燥機(jī)是干粘結(jié)、還不錯(cuò)，冷卻放到常溫就粘結(jié)差，放在干燥機(jī)干燥后，又可以干粘接。 這種現(xiàn)象，或許應(yīng)該排除雜質(zhì)因素，有些雜質(zhì)可能遷移紙芯界面后極易吸潮潮解，局部吸潮后會(huì)造成干粘結(jié)性降低或喪失。這種石膏板到工地，也經(jīng)常會(huì)出波浪、變性下垂，特別是南方雨季與通風(fēng)不好的裝修空間。七七、紙面石膏板生產(chǎn)線重要檢測(cè)項(xiàng)目、紙面石膏板生產(chǎn)線重要檢測(cè)項(xiàng)目 明確檢測(cè)

20、標(biāo)準(zhǔn)、操作的規(guī)范性、檢測(cè)指標(biāo)與異常判斷意義，反饋指導(dǎo)生產(chǎn)： 1、石膏粉在線檢測(cè)（混水比、強(qiáng)度、凝固時(shí)間、細(xì)度、流動(dòng)性、三相分析等） 2、護(hù)面紙與淀粉性能測(cè)試 3、料漿性能 4、濕板檢測(cè) 5、干板在線檢測(cè)（所有指標(biāo)嚴(yán)格檢測(cè)、特別是生產(chǎn)線調(diào)試階段）與定期復(fù)檢、 出廠檢測(cè)，合格率不能低于96%。 6、功能添加劑、與輔材指標(biāo)檢測(cè)與應(yīng)用測(cè)試 7、等等及其他，石膏板生產(chǎn)系統(tǒng)本身是一個(gè)極其復(fù)雜的系統(tǒng)、需要理論與實(shí)踐的高度配合，才能穩(wěn)定高質(zhì)量運(yùn)行。 最后的提醒：最后的提醒：1、紙、紙面石膏面石膏板工藝的三大核心：石膏粉生產(chǎn)控制；原材料與配料控制；干板工藝的三大核心：石膏粉生產(chǎn)控制；原材料與配料控制；干燥控制。燥控