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改进型盘式干燥烘干机在大流量矿粉干燥中的应用
发布时间：2013-10-11 08:48 来源：未知
0、前言
干燥是许多工业生产中的重要工艺过程之一，是一种高能耗的生产操作，特别是在矿粉的干燥中。我国是世界上矿物的主要生产国，在矿粉的干燥中，通常采用回转窑干燥器系统进行干燥，但存在很多缺点：需要较大的鼓风、引风系统，电能消耗较大、环境污染大；以燃煤的烟道气作为热源，增加了燃煤的费用及烟气后处理的费用；设备投资及运行费用较高；由于物料的黏性，物料会在回转窑干燥烘干机内表面越结越厚，影响设备的正常使用；增加了燃煤的运输、贮存及消耗。特别是现在能源稀缺、市场竞争激烈更要求尽可能降低生产成本等，用户急需一种既能适应矿粉大流量干燥又能降低能耗并且环保的新型干燥设备。
1、盘式干燥器的改型原因
盘式连续干燥器是石家庄工大化工设备有限公司具有知识产权的新型干燥设备，自1997年推向市场以来，在化工、医药、染料、矿业、食品等很多行业得到了成功的应用，具有连续运行，热效率高；动力消耗低、噪音小；物料受热均匀，干燥时间短；设备密闭连续操作，工人劳动强度低；热源广泛等优点，大大降低了干燥成本，市场占有率为95%以上。但传统的盘式连续干燥器的单台处理量较低（一般单台干燥量不大于4 t/h），不能适应矿粉大干燥量（单台设备产量达到8 ~40 t/h）的要求。富通新能源不但生产销售木屑烘干机等锯末木屑成型机械设备，而且还大量销售颗�；�、木屑颗�；壬镏嗜剂铣尚突瞪璞�。
该公司研发人员对传统盘式连续干燥器结构进行改造，在发挥其传统优势的基础上，提高单台干燥能力（达到单台设备干燥量8~40 t/h），研制出具有自主知识产权的高新技术，即节能型大干燥量盘式连续干燥器。
2、盘式干燥器的改型研究
2.1技术难题
在大流量盘式干燥器的研发过程中，技术人员遇到下列问题：
(1)设备直径较大（∮3800mm或以上），运输困难；
(2)设备干燥盘直径较大（∮3000mm或以上），平面度不易保证；
(3)设备进、出料的方式及连续均匀的加料装置；
(4)大流量物料在设备内的流动路径；
(5)高湿尾气的除尘装置；
(6)设备的可靠性，正常运转周期应在1000 h以上。
其中最主要的还是物料在干燥盘上的通过量问题，也是开发该新型产品的关键所在。由于需处理的物料（如硫精矿）很细，有一定的黏性，流动性很差；且物料中含铁量较高（30%以上），对金属设备的磨损较大；单台设备需处理量很大(达10~40t/h)，因此传统的加热（冷却）盘无法满足生产的要求。
2.2干燥盘的改形
传统盘式干燥器的加热（冷却）盘（如图1所示）具有如下特点：
(l)加热（冷却）盘由上、下盘板（未开孔的）和其中间的支撑件及侧围板构成的，使用时，加热（冷却）介质从上、下盘板间流过，从而将其上的物料加热（冷却），上、下盘板间的支撑有短圆柱、短圆管，也有角钢等其它型材，通过焊接将上、下盘板结合在一起。
(2)加热（冷却）盘由上盘板（未开孔的）和预制有向上凸起的下盘板构成，下盘板上预制的向上凸起顶端与上盘板焊接在一起，上、下盘板的边缘焊接在一起，下盘板上预制的向上凸起可以是半球形凸头、锥台形凸头，也可以是截面呈圆弧状或锥台状的凸棱。
(3)加热（冷却）盘由预制有向下凸起的上盘板和对应预制有向上凸起的下盘板构成，上、下盘板上预制的凸起顶端相对焊接在一起，上、下盘板的边缘焊接在一起，上、下盘板上预制的凸起可以是半球形凸头、锥台形凸头，也可以是截面呈圆弧状或锥台状的凸棱。
在传统盘式干燥器的加热（冷却）盘的基础上进行改造，最终达到生产的要求。新型加热（冷却）盘的结构如图2所示。
在原有加热（冷却）盘的上盘板、下盘板对应位置开孔，开孔的数量1～10个，开孔的形状可以是长条形、圆形，也可以是梯形、不规则形；开孔孔间可以焊上数量不定的横条板、圆柱条或不规则板和条，以对加热（冷却）盘进行加强以防止加热（冷却）盘上的耙叶掉入孔中。
新型加热（冷却）盘的特点如下：
(1)通过在原有加热（冷却）盘上开孔，减少了物料在单个加热（冷却）盘上的运行路径，大大增加了单位时间内单个加热（冷却）盘上物料的处理量。
(2)通过在开孔的加热（冷却）盘上的孔间焊上数量不定的横条板、圆柱条或不规则板和条，对加热（冷却）盘进行加强，防止加热（冷却）盘上的耙叶掉入孔中。
2.3耙叶的改形
由于大流量的矿粉具有高黏性、强磨性等特点，常规的耙叶很难长时间承受矿粉的磨损。试验证明，普通碳钢耙叶半个月后磨损已经很严重，必须更换，而且原来的耙叶浮在物料表面，由耙杆拖或拉着行进，大流量干燥盘面开了下料孔，耙叶在行进中，偶尔还是会发生卡死的现象，影响生产的正常运行。为此，笔者查阅了大量的资料和试验总结，最终确定采用非金属耐磨耐冲击材料制作耙板，碳钢制作耙叶架。在耙杆上增加了套筒等结构，以增加耙杆的强度。通过耙叶架把耙叶吊在耙杆上，避免了耙叶卡死的现象，解决了因盘面开孔带来的耙叶卡死的现象。
经过不断的小试、中试及用户现场的开车情况总结，研发人员针对不同矿料在盘板开孑L大小、方位、耙杆及耙叶数量、盘间距大小、增设预干燥设备、引风量等方面做了相应的调整。最终达到了该设备的干燥大流量矿粉的特殊要求。
3、应用效果
现在改进型盘式干燥器及辅机已经广泛应用于硫精矿、镍精矿、锌矿、银矿等大流量矿粉的干燥中。以硫精矿干燥为例，改进型盘式干燥器具有如下优点：
(1)节能环保。干燥介质利用蒸汽（余热锅炉所产蒸汽）作为热源，从而节省了大量的燃煤，避免了燃烧煤造成的环境污染，达到了能源的循环利用和环保的要求。表1为年干燥40万t硫精矿中使用盘式连续干燥器与回转窑干燥烘干机的指标对比。
由表1可见，对于年干燥40万t硫精矿的干燥工序，使用盘式连续干燥器干燥系统比使用回转窑干燥烘干机干燥系统年节约能耗费用522. 6448万元，设备投资节约150万元。
(2)连续运行，热效率高。该干燥装置以传导、传热方式进行干燥，干燥过程中干燥器内只通入极少量空气，其尾气携带量很少，故其热效率可达75%以上。
(3)设备占地面积小，密闭连续操作，工人劳动强度低。
(4)选型灵活。根据物料含湿量和状态的不同，也可与桨叶干燥烘干机组合使用。
全国如有20%的矿粉干燥过程采用该节能干燥设备，每年可节约标煤50万t左右，节约电9000万度，这对于能源越来越紧张的今天和将来具有重大意义。
