纸面石膏板生产线核心工艺控制

1、纸面石膏板生产纸面石膏板生产 核心工核心工艺控艺控制制 山东黄金山东黄金 刘月强刘月强 2020-01-31目 录 前言前言 一、工业石膏与制粉生产工业石膏与制粉生产线线 二、制板车间二、制板车间配配料料 三、制板车间三、制板车间成成型型 四、制板车间四、制板车间切断切断/横向输横向输送送 五、制板车间五、制板车间干干燥燥 六、制板车间六、制板车间生产线干生产线干端端 七、纸面石膏板生产线重要检测项七、纸面石膏板生产线重要检测项目目 最最后的提醒后的提醒前言 纸面石膏板项目是一个比较复杂的工艺系统，基本是流水线作业。纸面石膏板项目是一个比较复杂的工艺系统，基本是流水线作业。 1、一方面，要求从

2、业者要对以下问题深刻了解掌握：、一方面，要求从业者要对以下问题深刻了解掌握： 石膏基础理论特别是建筑石膏煅烧、水化硬化理论；石膏基础理论特别是建筑石膏煅烧、水化硬化理论； 纸面石膏板生产工艺原理、工艺过程、控制工程；纸面石膏板生产工艺原理、工艺过程、控制工程； 核心装备的运行工况要求；核心装备的运行工况要求； 所有原材料的指标要求与功能深刻了解；所有原材料的指标要求与功能深刻了解； 什么是异常问题、异常问题怎么解决。什么是异常问题、异常问题怎么解决。 2、另外，对生产者运行者实践经验与运行能力提出很高的要求。、另外，对生产者运行者实践经验与运行能力提出很高的要求。一、工业石膏与制粉生产线一、工

3、业石膏与制粉生产线 1、建筑石膏的质量与稳定性，会极大影响整车板车间的运行质量，建议有条件都要配备纸配备纸面石膏板的专用制粉车间面石膏板的专用制粉车间。2、现在国内采用天然石膏的生产线很少，一般都用脱硫石膏与磷石膏一般都用脱硫石膏与磷石膏。3、应用工业石膏的难点在于工业石膏含水高（含水高（10-30%）、级配差）、级配差非正态分布，杂质复杂非正态分布，杂质复杂（包括晶格内的）（包括晶格内的）；当然还要保证操作与装修环境，考虑放射性、重金属、挥发物。 工业石膏优点：往往品位高、比较细等。 4、工业石膏不利因素的影响：石膏粉煅烧能耗高、板材粘结差等。 处理途径：水洗、烘干、改性等。5、工业石膏煅烧

4、工艺：可以用简洁的一步法，不太稳定，DH与AIII偏多（可能影响板线后续运行）；建议采用两步法，烘干（气流、回转窑等等）+煅烧（沸腾了、回转窑等），指标相对比较稳定。 工艺控制的核心是避免DH残留、减少AIII含量与影响（注意：AIII并不影响水化强并不影响水化强度！度！）6、工业石膏湿原料的储存、输送要处理好。大型生产线要注意建筑石膏的原料均化与熟石膏强制陈化。级配改性一般用球磨机等。7、能耗：有余热就用余热；其他蒸汽、热风、天然气都可以。纸面石膏板工艺控制纸面石膏板工艺控制8、杂质要特别注意：氯离子、镁离子、钠离子等；可溶磷、可溶氟（共晶磷也要注意）。他们会造成粘结差、不凝固、切不断。9、

5、处理好、品质好的工业石膏，干基品位可以达到90-95%，煅烧的建筑石膏2小时湿抗折3.0-3.5Mpa，甚至更高。 现在石膏板减重的重要因素，就是建筑石膏粉强度质量的巨大提升。板重目前9.5板，6-6.5公斤/，甚至板芯非均质板材更低，低于5-5.5公斤/。当然也离不开其他支撑因素：配料工艺与优质发泡剂、发泡技术。10、制粉线工艺设计要求： 工艺先进、产品稳定-高质量、高效节能、运行稳定、运行成本低； 余热利用； 自动化程度高、少用人； 符合本安-规范-环保要求等。二、制板车间二、制板车间配料配料 配料工艺水平基本决定石膏板的内在品质，反映了每条石膏板生产线工艺水平、产品质量。1、纸面石膏板配

6、料可以分为：干料、湿料；主料、辅料、添加剂等 石膏粉、护面纸、水、淀粉，粘边胶是必须最基本的原材料； 其他辅料与添加剂都是功能性的：降低成本、改善性能、提高运行质量等等：促凝剂、缓凝剂、发泡剂、减水剂、防水剂、纸浆、玻璃纤维等等。2、石膏粉的稳定输送、计量，核心就是机械倒仓与皮带计量。其他干料一般采用失重计量。湿料采用泵、流量计。原材料根据工艺配比连锁控制、在搅拌机里充分混合。3、护面纸大型生产线一般采用高速同步接纸系统，（2000万/年以下，简单人工接纸也是没问题的）。现在护面纸在保证性能情况下，克重一降再降，上纸已经到150克/。 动态发泡系统，现在普遍应用，用一台或串联两台发泡泵。动态发

7、泡与优质发泡剂、高质量石膏粉结合，大幅降低石膏板板重。非均质板的板芯气孔率甚至可以达到75-78%。 例如，早年国内每平米9.5mm纸面石膏板，7.5公斤左右，目前普遍6-6.5公斤，有的甚至更低。纸面石膏板工艺控制纸面石膏板工艺控制4、大型生产线都用促凝剂，优质的促凝剂一般用磨细新鲜带涂层的生石膏粉。基本不影响生石膏粉初凝，但是明显缩短初终凝时间差，提高生石膏粉切断、翻版、进烘干机时的水化率，提高板芯湿强度。 如果水化不充分：板芯软，切断时在切口形成不了线压力，切不断；翻板损坏；进干燥后不粘纸、堵干燥机等。5、功能石膏板，如： 耐潮石膏板，采用防水纸、石膏芯掺加防水剂（如有机硅）； 防火石膏

8、板：加玻璃纤维、防板芯受热塌缩的材料、促进细裂纹生成发育， 延缓板材结构破坏。三三、制板车间、制板车间成型成型 大型生产线成型速度往往100-120米/min以上；国内石膏板厚度以9.5mm为主， 欧美很多12.7mm板。厚石膏板对提高板材性能以及对减排、工业石膏资源综合利用也有意义重大。1、干料计量后在螺旋里输送起预混作用，后与所有泵送湿料在搅拌机混合成浆、布料。搅拌机一般是销式（针式）或刮板式。2、上下护面纸通过送纸系统（拉纸、接纸、涨紧、纠偏、刻痕或压痕），通过成型平台。值得指出：除了区分功能板材，普通石膏板采用非必须值得指出：除了区分功能板材，普通石膏板采用非必须的着色护面纸，对行业来

9、说是歧途，没有任何意义。的着色护面纸，对行业来说是歧途，没有任何意义。 纸边加热的目的，排除吸湿、控制水分，防止起皱。3、粘边胶系统：泵或重力施胶4、现在一般采用挤压成型，辊压成型很少采用。 挤压成型，板材外观质量高、对浆体流动性要求高，硬石膏块断纸停机较频繁； 辊压成型，一般情况下不会出现断纸情况。 行业可以考虑设计具有复合效果的成型装备，对减少停机、降低运行成行业可以考虑设计具有复合效果的成型装备，对减少停机、降低运行成本应该有意义。本应该有意义。纸面石膏板工艺控制纸面石膏板工艺控制5、成型的工艺本质：石膏粉遇水反应凝固硬化，并实现护面纸与湿石膏板芯材的湿粘结。纸芯界面析出的二水石膏针状晶

10、体与护面纸松散的最内层交错连生。 变性淀粉的添加与否与添加量多少与湿粘结没有任何关联。6、AIII对搅拌机运行有影响，会造成浆体凝固异常。 搅拌机，内部结块失去动态平衡、浆体性能异常，是停机的经常性因素。7、用振动棒或气刀消除大气泡。大气泡对板材质量、特别是握钉力等指标是重大缺陷。8、成型机前料位自动测控，可以实现无人值守。9、非均质板生产：边部、纸芯结合部用强度高的料浆涂布(从搅拌机引出）。提高粘结性、防过烧、提高板材性能、降低板重等。10、板面喷雾水，防止起皱、翘板、膨胀差异；注意板面平整度控制。 成型后的二次整平立边，特别注意摆放位置；市场需求以板边以楔形为主。 皮带速度差控制（伤板芯）

11、。工艺细节控制往往很重要。11、成型皮带一般1-3条，湿石膏板在皮带上相对静止凝固的时间一般不能少于 3-4min。这也是重要的设计参数，基本决定生产线长短，大规模生产线可以 选3-3.5min。纸面石膏板工艺控制纸面石膏板工艺控制12、AIII含量高造成混水比高，初凝快；DH过高，也造成假凝，强度低。二者都会造成凝固异常，影响后续生产线稳定运行。 从煅烧环节与陈化环节控制。四、制板车间四、制板车间切切断断/横向输送横向输送 初步凝固的板材离开成型皮带，经过敞开辊道散热冷却、强度进一步发展，进入切断与横向转移工序。该工序是强度低的湿板输送过程，动作的稳定性、工艺节拍非常重要，是工艺节拍设计与控

12、制的要点，特别对于大规模石膏板生产线。1、现在石膏板生产线，湿板进入一号横向往往都是以板组的形式。例如6米两张，4.8米三张。2、切刀由编码器计数测量长度、主控控制伺服电机驱动切刀。可以完全保证切断精度要求。3、加速辊道或皮带的运行稳定性非常重要，往往达到双倍车速，与翻板一样对湿板质量是个考验。 废板由加速辊道排出生产线。4、有的生产线班组进入一号后接着翻板有的生产线班组进入一号后接着翻板，有的横向拉出一个板位后翻板。第一第一种方式动作比较简洁，也值得推荐。种方式动作比较简洁，也值得推荐。翻板的目的就是为了保护板材象牙面。5、进干燥机的一般是双列板组，进分配桥之前有靠拢机，控制中间板缝，有利于

13、防止边部受热负荷大引起过烧。 特殊设计的干燥机可以同时进特殊设计的干燥机可以同时进4列板组，这种干燥机高度比较低，建议大规列板组，这种干燥机高度比较低，建议大规模石膏板采用。过高的干燥机对层间分风系统存在很高的要求。模石膏板采用。过高的干燥机对层间分风系统存在很高的要求。纸面石膏板工艺控制纸面石膏板工艺控制6、石膏板离开分配桥后，快速经过倾斜辊道到指定水平位置，速度降至与干燥机速度基本一致。 在干燥机进端移动的这个过程，湿石膏板继续水化，工艺设计要确保进干燥机之前板芯充分水化硬化。否则会造成不粘纸、脱纸、堵干燥机。7、一般工艺要求：湿板从成型机到干燥机入口，要保证湿板凝固时间12-15min，

14、一旦进入干燥机，板芯温度快速升高，会失去水化能力，严重影响板芯强度。8、输送过程要合理控制板距。 这对纵向风干燥机防烧端头（特别是后端）也有益。五、制板车间五、制板车间干燥干燥 纸面石膏板干燥是一个极其复杂的传热传质过程，最终决定石膏板质量。1、干燥机一般分两种：横向风与纵向风干燥机。当然还有一些组合混合、细节变更设计方案。2、横向风干燥机，很少用，热风垂直射向板面，干燥效果好，效率高，结构复杂造价高，可以基本杜绝烧板头现象。3、纵向风干燥机最常用，风向循环与板的运行方向逆向或纵向。控制不好会有烧板头现象。4、纵向风干燥机一般分2-3区。大型生产线一般设计3个区，10-12层。干燥时间与热风温

15、度、风量、风速，板材厚度、含水率、护面纸性能等等相关。一般控制在30-40分钟左右。5、干燥机速度与成型速度有比例关系：根据层数、列数。6、干燥机供热：热风-热风置换、天然气直燃、热风-蒸汽换热、导热油-空气。换热次数决定热效率。要做好干燥机保温、减少热桥。7、现在干燥机最高进口热风温度可以达到280以上。8、板材干燥过程要密切监控：板的温度、含水率变化，循环风温度、湿度，都是整条生产线组态控制的重要部分。纸面石膏板工艺控制纸面石膏板工艺控制9、板温不要超过95-100，否则过烧的风险突增。 特别 注意石膏板在尾区中后端的干燥状况，基本决定了干燥质量。10、注意层间分风与导流、边部热风导流，重

16、视干燥机的调试控制、合理高效干燥制度的建立。11、热回收：排出的含大量水蒸气的废气，置换成热风后用于一区进口补风，提高干燥机热效率。12、干燥机出口板温80-90左右，经过干燥机出端冷却、收集输送等过程，最终、最好降至接近常温。13、大规模石膏板干燥机可以设计成低矮宽体结构。同时进四张板，应该是有益的设计。、大规模石膏板干燥机可以设计成低矮宽体结构。同时进四张板，应该是有益的设计。14、水分迁移与干粘结的形成 随着板温升高，水分蒸发，升温糊化的具有迁移性的改性淀粉逐步迁移至纸芯结合面，一方面富集在板芯结合面与纸纤维交错连生的二水石膏针状晶体表面，保护石膏晶体免受过热反应（淀粉具有一定保水性），

17、一方面直接起纸芯干粘结作用。 没有加淀粉的石膏板，即使湿粘结很好，干燥后也一定会完全脱纸。 15、经验表明：过度的添加淀粉，会造成一定的干燥困难（如：往往板中间难干，3m板可能更常见）。16、经验表明：生产薄板根据淀粉面沉积理论，淀粉应该适当多加，而不是个人臆想的少加！ 纸面石膏板工艺控制纸面石膏板工艺控制在此在此值得指出：值得指出：基于实践，纵向风干燥机通过措施弥合断面气孔，就可以彻底防止烧端头，工艺上应该有实现的必要和措施。100多年来，纸面石膏板工艺是逐步完善的过程，一点一点发现问题解决问题，就是进步。如工业石膏大规模100%应用、硬边硬面、同步接纸、自动打包、板重一降再降，都是这一思路

18、的杰出代表。六、制板车间六、制板车间生产生产线干端线干端 纸面石膏板生产线最后，干燥机出板进入敞开冷却、缓冲辊道区，有序等待通过出板机出板。通过收集辊道、二号横向进入合片机。合片为了保护石膏板象牙面。合片后按尺寸切边，包边，堆垛、打包。1、干端，本质就是是一个冷却、输送处理过程。2、所有的生产成本已经付出，防止二横积板损失是重中之重。现代化大型石膏板生产线都有完备的预防系统、防止生产中断。 设备的耐用、稳定性是最重要的。3、包边，内衬硬纸条起一定的保护端头的作用。但实践中，用湿水胶带可能会造成1cm端头粘结差。包边后，外观好看些，但是在特别短距离小批量运输的情况下，有多大的意义有待行业评价，到

19、了工地还需要撕掉，也是资源浪费。 本身还需要后续打包包装，有没有必要去掉包边环节，需要行业斟酌，就像普通石膏板用着色纸，有无效创新的嫌疑。4、大型生产线为确保生产节拍，堆垛前有小批量缓冲装置。打包现在都采用在线或离线的自动捆扎与缠绕膜系统。5、有些石膏板，出干燥机是干粘结、还不错，冷却放到常温就粘结差，放在干燥机干燥后，又可以干粘接。 这种现象，或许应该排除杂质因素，有些杂质可能迁移纸芯界面后极易吸潮潮解，局部吸潮后会造成干粘结性降低或丧失。这种石膏板到工地，也经常会出波浪、变性下垂，特别是南方雨季与通风不好的装修空间。七七、纸面石膏板生产线重要检测项目、纸面石膏板生产线重要检测项目 明确检测

20、标准、操作的规范性、检测指标与异常判断意义，反馈指导生产： 1、石膏粉在线检测（混水比、强度、凝固时间、细度、流动性、三相分析等） 2、护面纸与淀粉性能测试 3、料浆性能 4、湿板检测 5、干板在线检测（所有指标严格检测、特别是生产线调试阶段）与定期复检、 出厂检测，合格率不能低于96%。 6、功能添加剂、与辅材指标检测与应用测试 7、等等及其他，石膏板生产系统本身是一个极其复杂的系统、需要理论与实践的高度配合，才能稳定高质量运行。 最后的提醒：最后的提醒：1、纸、纸面石膏面石膏板工艺的三大核心：石膏粉生产控制；原材料与配料控制；干板工艺的三大核心：石膏粉生产控制；原材料与配料控制；干燥控制。燥控