盘式连续干燥机与回转窑干燥机干燥镍精矿的比较

火法冶炼厂一般都需要对精矿进行干燥。干燥是一个高能耗、多污染的单元操作。随着能源的日益紧张和环保意识的增强，低能耗、高环保的新技术、新工艺被不断地应用到冶炼工艺中。镍精矿是火法冶炼生产金属镍的主要原料，在镍精矿冶炼过程中，干燥工段是工厂特别需要强化和提高的工艺段，应用节能降耗的新技术、新设备就成为技术人员的工作目标。 　　为提高干燥物料的能力，降低能源消耗，减少污染，以适应节能环保的要求，我们专门进行了为期一周的干燥试验，主要考察盘式连续干燥器的干燥能力、环保效果，为筹建新厂选择合适的干燥设备。 　　1盘式连续干燥机与回转窑干燥机的工作原理 　　1.1工作原理 　　盘式连续干燥机由干燥盘、耙臂、装在耙臂上的耙叶、碾滚、主轴、传动装置和外壳等组成。中空的干燥盘内通入加热介质。干燥盘分为大盘和小盘两种，物料在干燥器内呈水平层式分布。干燥盘静止不动，物料靠大盘上的耙叶推动由外向里运动，由大盘的里缘落入小盘的里缘，物料在小盘上由里向外运动，由小盘的外缘落入大盘。物料在干燥盘面上由耙叶输送、翻动，呈阿基米德螺线轨迹运动。在运动过程中被干燥盘加热，进行传热传质干燥作业；根据物料的产量、性质、初始及最终含水量确定干燥盘数即干燥面积，盘式干燥器立式工作，湿物料由顶部加料口加入，通过每层干燥盘后由干燥器的底部排出。整个过程密闭操作，从物料中释放出的水蒸气由干燥器顶部的排气管通过除尘器后再由引风机排入大气；该尾气主要成分是水蒸气、因加热介质是水蒸气、故因热风和粉尘分离不好而随尾气夹带造成的产品损失较少、也没有二次污染，如果条件允许也可以采用冷凝器对盘式连续干燥器产生的蒸汽进行回收利用。 　　回转窑干燥机由筒体、支撑、滚圈、扬板、链条、窑头、窑尾等组成，中空的筒体内通过加入加热介质。加热方式可以分为顺流加热和逆流加热两种，物料在回转窑窑尾进入，通过筒体并用链条打碎块状物料、扬板翻料，使物料不断地滚动前行，最后从回转窑窑头排出。物料与炉气逆向或顺向运行，物料与加热介质通过气-固反应，物料首先与窑尾温度较低、硫势略高的烟气接触，随着物料向窑头运行而温度逐步升高，依次进行水分蒸发、部分结晶脱硫等过程。但同时需要控制炉气温度，如果温度过高，便会达到物料的着火温度，使物料燃烧。因物料与炉气直接接触，所以产生的蒸汽夹带着物料的小颗粒，一起进入除尘器后再由引风机排入大气；该尾气主要成分是大量水蒸气和物料的混合物，并且含有一定的硫，故只能采用湿式除尘系统或干式除尘与湿式除尘的联合系统，所以收尘系统非常庞大且及易造成二次污染。 　　1.2半工业化实验 　　1.2.1实验设备 　　GDPG1200/8C型盘式连续干燥器，干燥面积：6.6 m2。 　　1.2.2实验原料 　　硫化镍精矿：黑色、块状、较粘、初始水分50%左右和红色、块状、特粘、初始水分40%左右（其中含20%左右的结晶水）。 　　1.2.3实验流程 　　采用人工加料方式按0.5～2.0 　　t/h的量将物料加到对辊齿加料器中对物料进行初步破碎，然后进入盘式连续干燥器或回转窑干燥机进行干燥。 　　1.2.4试验过程 　　（1）将含水35.9%的工业浸出渣47.5 kg分批加入直径1200 mm 8盘的小型干燥机内，通入0.35MPa的饱和蒸汽，主轴转速300～400 r/min，经过24 min的试验，47.5kg工业浸出渣全部干燥完毕。物料含水达8%。此次试验蒸汽单耗0.033 t/kg、干燥器脱水能力4.93kg/（h·m2）、干燥能力6.82 kg/（h·m2）、物料温度80℃。红色工业浸出渣含结晶水较多、有硬块、用盘式连续干燥器干燥不粘盘、无粉尘、干燥后呈粉末状。 　　（2）将含水25.7%的自产硫化镍精矿67.5 kg分批加入直径1200 mm 8盘的小型干燥机内，通入0.35MPa的饱和蒸汽，主轴转速400 r/min，经过39 min试验，67.5kg自产硫化镍精矿干燥完毕，物料含水8%，此次试验蒸汽单耗0.023 t/kg，脱水能力2.79 kg/（h·m2），干燥能力15.73kg/（h·m2），物料温度85℃。自产硫化镍精矿表面水较多，发粘，用盘式连续干燥器干燥时不粘盘，上3层干燥盘上颗粒较多而大，但下几层颗粒被碾滚碾碎，干燥效果较好。 　　(3)工业浸出渣46 kg与自产精矿60 kg混合后总重106 kg，含水30.13%，分批加入直径1200 mm 8盘小型干燥器内，通入0.3 5MPa饱和蒸汽，主轴转速300～400 r/min，经过50min试验物料干燥完毕，物料含水达8.3%，物料温度86 ℃。此次试验蒸汽单耗0.019 t/kg，脱水能力4.21kg/（h·m2），干燥能力19.27kg/（h·m2），混合后物料发粘，其中既有结晶水又有表面水，用盘式连续干燥器干燥不粘盘，上3层干燥盘上颗粒较多，下几层颗粒被碾碎，干燥效果较好。 　　(4)工业浸出渣与自产精矿按1：1混合后在水中浸泡18 h后取出干燥，总重33 kg，含水48.7%，分批加入直径1200 mm 8盘小型干燥器。通入0.35 MPa饱和蒸汽，主轴转速300 r/min，经过47 min，33 kg物料干燥完毕。此次试验物料含水达8%，蒸汽单耗0.057 t/kg，脱水能力2.598 kg/（h·m2），干燥能力6.38 kg/（h·m2），物料温度86 ℃。经过18h水浸泡的混合料表面水、结晶水都较多，发粘，用盘式干燥器干燥不粘盘，上3层干燥盘上颗粒较多，下几层颗粒被碾碎，干燥效果较好。 　　1.2.5数据对比 　　用两种设备分别对含水量42%～45%的60 t的物料进行干燥，干燥数据见表1。 　　由表1数据可以看出盘式连续干燥机对氧化镍矿与硫化镍矿混合干燥，蒸汽单耗低，干燥能力大，所以可以选择混合干燥。 　　2盘式连续干燥器设备选型参数 　　2.1按干燥40 t/h干矿计算，物料原始条件：（按自产精矿80%，工业浸出渣20%配料） 　　物料名称：混合物料 　　初始含水量：a1=27.8% 　　最终含水量：a2=8% 　　湿物料流量：G1=49875 kg/h 　　干物料流量：G2=40000 kg/h 　　绝干物料流量：Gc=36800 kg/h 　　物料初始温度：t1=10℃ 　　物料干燥温度：t2=80℃ 　　热源：0.6 MPa（表压）饱和水蒸气 　　2.2 通过工艺计算，干燥系统设备选型见表2。 　　表2 盘式连续干燥系统一览表 　　3 回转窑干燥机设备选型参数 　　3．1按干燥40t/h干矿计算，回转窑干燥设备见表4。 　　表4 回转窑干燥设备一览表 　　4回转窑干燥与盘式连续干燥主体设备对比 　　5t桥式天车、水管道、基础等辅助设施等在两种干燥方式中都需要投入，这里不做详细比较，主体设备对比见表6。 　　表6两种系统的主体设备对比 　　5 结  论 　　通过对盘式连续干燥机的模生产拟数据和回转窑的实际生产数据的分析比较，证明了应用盘式连续干燥器干燥镍精矿具有一定的优越性。 　　（1）回转窑干燥机：回转窑干燥主体设备投资略小，但占地面积大，配置复杂，设备基础复杂，综合能耗高，热风损失和粉尘飞扬损失大，劳动环境较差。 　　（2）盘式连续干燥器：盘式连续干燥主体设备投资略大，但密闭操作，蒸发强度大，湿度呈阶梯式分布，占地面积小，配置简单，设备基础用普通水泥地面即可，综合能耗低，热损失和烟尘飞扬损失小，劳动环境较好，具备节能环保发展趋势。 　　通过对盘式连续干燥机和回转窑干燥机的全面比较，认为盘式连续干燥机在技术上可行. · 行业聚焦： 万能粉碎机属高速旋转撞击式，根据结构及作用力不同，通过不同粉碎元件的组合，可组成涡轮式、针棒式、翼板式、半齿圈半筛网式与全齿圈式几种粉碎设备。 　　1.1、万能粉碎机原理 　　物料由料斗经螺旋输送器进入万能粉碎机粉碎腔体，利用高速旋转的转子（如叶片、针棒、齿形等）与固定定子（如齿圈）之间所产生的强力冲击力、剪切力磨擦而使物料被粉碎所产生的强力冲击力、剪切力磨擦而使物料被粉碎，粉体通过筛网排出机腔，粒度大小通过更换不同孔径的筛网获得。干燥机进行干燥，经造粒、烘干、袋装等工艺过程，生产出优质的生物有机复合肥。 　　耙式干燥机利用间歇操作这一特点，将发酵、干燥在同一设备内进行以前，国内机械产品的出口竞争力主要靠低要素价格形成的低价格，包括钢材、劳动力、能源、原材料、土地等低成本。近几年这些要素的价格都在上涨，我们需要重新审视这些差异带来的优势还将是否存在。目前，国际定价的钢材、能源、原材料的国内外价格差异将逐渐缩小，虽然近期还有一定差价，但这方面的优势会迅速丧失。土地成本在大幅上涨，会增加成本，但主要是不变成本，对总成本影响较小。劳动力成本上涨，并且出现结构性短缺，不过工资与美、日、韩的差异仍然较大，尤其是成熟工人的工资差异将长期维持。 　　综合看，劳动力成本差异仍然是中长期可依赖的优势。此外，多家券商在日前发表的研究报告中认为，生产效率提升将是我国工程机械 　　干燥动力学研究概况 　　一个实际干燥过程的干燥动力学特性，可以用被干燥物料的平均湿含量一时间与平均温度一时间曲线（或干燥速率一平均湿含量曲线）来表达。一般的干燥过程可以分为一个“常速干燥段”和一个或两个“降速干燥段”。常速干燥段与降速干燥段的分界点称为：“临界点”，此时湿物料的平均湿含量称为”临界湿含量”。在常速干燥段，物料宝石在湿球温度不变，表面蒸发速率可由水蒸汽通过环绕气膜的扩散速率来确定。由于常速干燥过程段的机理明确、计算方法简单，同时在实际干燥过程对许多物料来说干燥段都短或根本不存在，因此干燥动力学的研究大多集中在降速干燥段。 　　由于物料的物理、化学、热特一定要将螺母拧紧，并注意不要漏装弹簧垫圈。换齿时应选用合格件，单个齿爪的重量差应不大于1.0-1.5克。     　　锤片式粉碎机的锤片有的是对称式，当锤片尖角磨钝后，可反面调角使用；若一端两角都已磨损，则应调头使用。在调角或调头时，全部锤片应同时进行，锤片四角磨损后，应全部更换，并注意每组锤片重量差不得大5克；主轴、圆盘、定位套、销轴、锤片装好后，应做静平衡试验，以保持转子平衡，防止机组振动。此外，固定锤片的销轴及安装销轴的圆孔由于磨损，销轴会逐渐磨细、圆孔会逐渐磨大，当销轴直径比原尺寸缩小1毫米，圆孔直径较原尺寸磨大1毫米时，应及时焊修或更换。

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