详细介绍双锥真空干燥机的特点和弊端

本文以金属硫化铜精矿为例，详细说明精矿的干燥特性、干燥机的选型及工业应用情况。 　　金属硫化物矿石(硫铁矿、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿等)是硫酸工业和冶金工业的重要原料，浮选后的精矿(硫精矿、铜精矿、镍精矿、钼精矿和锌精矿等)需要进行干燥才能进入后续的焙烧和熔炼设备。在我国，随着大型硫铁矿焙烧及有色金属冶炼装置的建设，迫切要求提高精矿干燥机的单台处理能力，并要求对精矿实施深度干燥。 　　1 精矿的干燥特性及干燥要求 　　潮湿的硫化铜精矿一般为灰褐色，粒度约200目(74 m)。由于金属含量较高，堆密度较大，对设备的磨损性较强。经浮选法生产的精矿，其W(H2O)一般为10％ 一15％ 。当W(H2O)为10％左右时，精矿比较松散；当w(H：O)更高时，精矿比较粘。此外，精矿中的硫化物在加热过程中易造成酸性腐蚀。 　　入炉精矿的水含量对熔炼作业有很大的影响。一般的熔炼过程要求入炉精矿W(H：O)为6％ 一8％ ，有的则要求更低，如闪速炉熔炼要求入炉铜精矿W(H：O)低于0．3％。水含量过高会造成精矿流动性差，堵塞加料斗L2]，也不利于有色金属的熔炼。另外，熔炼作业对干燥后精矿的粒度也有一定的要求。 　　2 干燥方法及干燥机 　　金属硫化物精矿的干燥一般分直接干燥和间接干燥两种方式。 　　2．1 直接干燥 　　精矿的直接利用双锥真空干燥机干燥是指在干燥过程中干燥介质与精矿发生接触的干燥过程，如圆筒干燥和气流干燥。双锥真空干燥机直接干燥一般采用热空气或热烟气为加热介质，根据工艺要求进行一级或二级干燥。早期，冶炼厂一般采用圆筒干燥或气流干燥，其中气流干燥又分二段式(鼠笼打散机+干燥管)和三段式(短圆筒干燥机+鼠笼打散机+干燥管)。这两种方法虽然精矿处理能力较大且产品粒度均匀，但都存在着热效率低、占地面积大和流程复杂的缺点。 　　此外，气流干燥机由于垂直输送物料，回转窑动力消耗很高；其中的鼠笼打散机由于高速旋转(250—300 r／rain)，转子易磨损，检修工作量大，一般2—3星期即需补焊一次-3]。鉴于上述原因，近些年部分厂家开始采用旋转闪蒸干燥机来干燥某些精矿(如钼精矿)。但旋转闪蒸干燥机一般采用高温气体作为干燥介质，易形成SO：，对设备造成腐蚀，而且下部搅拌器的转速较高，容易发生磨损。另外，旋转闪蒸干燥机同样存在热效率低和处理能力小的问题。特别需要指出的是，直接干燥法普遍存在尾气处理问题。其尾气流量大，粉尘含量高，处理不当易造成环境污染。 　　2．2 间接干燥 　　精矿的间接双锥真空干燥机干燥是指在干燥过程中干燥介质不与精矿发生接触的干燥过程，其设备有多层蒸汽盘管干燥机、盘式干燥机、桨叶干燥机和蒸汽管回转干燥机等。间接干燥机一般采用饱和蒸汽为加热介质，其热效率远高于直接干燥，且尾气量小、粉尘含量低，因而流程相对简单。多层蒸汽盘管干燥机是最早用来干燥精矿的间接干燥机。它由一个多盘管结构的转子和一个固定壳体构成，精矿随着转子的转动向前推进。由于精矿的磨损性较强，易发生盘管破损、护板及刮板磨损等，检修工作十分频繁。一般情况下，干燥机每周停机检查一次。盘式干燥机曾用于干燥硫精砂，但出现了很多生产故障：上部几层干燥盘上的物料结疤，物料容易从干燥盘外沿直接掉落到底盘而短路，以及耙叶易磨损造成耙杆断裂。这些问题直接影响了干燥效果和干燥机的正常运行，最后厂家被迫对物料进行预干燥后再将其送入盘式干燥机干燥，不但工艺流程加长，而且投资增加。另外，它的处理能力也较小。桨叶干燥机特别适合于干燥粘性及膏状物料 。根据试验研究，桨叶干燥机对精矿的干燥效果很好，由于桨叶的自清理作用，物料基本没有粘结情况，流动状态良好，出口产品的含湿量和粒度均能满足工业要求。但由于物料的特性，桨叶易磨损且动力消耗较大，不适用于大型装置。蒸汽管回转干燥机由于其节能环保，单台处理能力大和动力消耗低等优点，已逐渐成为精矿干燥的首选设备。下面重点介绍蒸汽管双锥真空干燥机. 　　3 蒸汽管回转干燥机 　　某干燥技术有限公司从1992年开始进行高密度聚乙烯(HDPE)装置蒸汽管回转干燥机的国产化攻关，经过不断地改进和优化，形成了自己的专利技术。该公司先后完成了大型HDPE和PTA(对精苯二甲酸)装置蒸汽管回转干燥机的国产化，并将该技术成功地应用于冶金行业湿精矿的干燥。 　　3．1 结构和工作原理 　　如前所述，蒸汽管回转干燥机是一种间接加热型双锥真空干燥机，其结构如图1所示。蒸汽管回转干燥机主要由简体、蒸汽管、进料螺旋、进料端密封、出料端密封、蒸汽系统、传动系统和支撑件等组成。蒸汽换热管以同心圆方式排成若干圈，布置在筒体内，贯穿整个干燥机。干燥所需的热量由通入换热管内的蒸汽提供。另外，向简体内通入少量载气(空气)，将干燥过程蒸发出来的水分携带到筒外。 　　3．2 干燥机干燥工艺流程 　　蒸汽管双锥真空干燥机以中低压饱和蒸汽作为加热介质，干燥温度较低，因此不会造成精矿中硫化物的分解和氧化。铜精矿回转干燥机的工艺流程如下：湿精矿通过螺旋进料器进入干燥机内部，干燥机筒体具有一定的斜度，物料随着筒体的转动一边翻滚向前移动，一边与沿简体四周布置的蒸汽管进行换热而被干燥，干燥后的精矿经过出料箱排出；少量载气从出料端进入干燥机内部，携带干燥过程蒸发的水分从进料端排出；经过布袋除尘器分离除尘后，尾气排空，收集的粉尘返回进料螺旋。该工艺具有流程简单、设备数量少、投资低、热效率高、粉尘及有害气体排放量小、便于操作及维护管理等优点。 · 行业聚焦： 一、 粉体混合的含义 粉体混合是二种以上组份在干燥状态或有少量液体存在下，以外力作用搅混，使其不均一性不断降低的过程。所谓二种以上组份，可以是不同的物质，也可以是同一物质而有不同的物理特性：如含水率不同、颗粒直径不同、颜色不同等等。 　　粉体混合是一个复杂的随机过程，混合质量的评估及测定方法一直是困扰着人们的棘手问题。随着时代的发展，凭人的五官感觉来判定混合均匀度的日子已经过去。用科学的、数量形式来判定混合均匀度，就是粉体混合的定量分析。要做到定量分析，必然要有取样、检测、统计分析（数据处理）几个过程，从而得到一个单一的量值来表达混合物的均匀度。 　　二、 取样 从干燥配套设备-导热油 　　有机高温载热体加燃烧炉换热是干燥常用的换热设备，这种被称为导热油炉的换热器有其它工业炉不能比拟的优点。当生产工艺要求在180～250℃时的高温加热，若采用蒸汽换热，则饱和蒸汽压力需要4 Mpa，工作温度也仅能达到250℃。但采用导热油炉，饱和蒸汽压力在小于0.7MPa时就可以达到 280 ℃，所以导热油炉换热具有低压高温的特点。 　　以间接方式将热量从加热器传递到干燥器的传热介质称为热载体，工业热载体可分为有机热载体和无机热载体两大类，有机热载体俗过滤干燥器中的粉末处理存在一些问题，也有一些可能的解决办法。用于加工固体药物的设备如流化床干燥器、离心机和研磨机等往往也涉及到防止粉末泄漏的问题，这里提到的指导方针可以很好地应用于药物粉末的处理。 　　当为新的或已存在的高活性药物成分的工厂选择防泄漏设备时，很重要的一点就是一开始就要理解工艺的各个方面，包括材料的流动性和对操作员的要求。若不了解这些将会导致不当的设备选择或防泄漏策略，从而达不到预期的防止粉尘泄漏的效果。 　　药物药效的日益加强，也为工厂设计和操作带来了巨大的变化。十年前，新的工厂要求操作人员接触药品浓度的限值（OEL）为100mg/m3，五年前的限值是10mg/m3喷雾干燥机操作规程 　　闭式系统：请选择闭式系统键，（关闭、排气阀、自动）打到自动，（手动、袋滤反吹、自动）打到自动 　　1、开机前，请确认水、气、电已满足设备要求；请再次确认所有紧固件已收紧，检查门已关紧。 　　2、开冷却循环水，开总控制电源（位于墙上），及控制电柜左上角开关，开启冷冻机。 　　3、准备往系统注入氮气：检查三个阀门，V－3（关）、V－2（关）、V－4（开）。 　　4、将氮气分压关闭，开总阀，然后将分压调至0.4MPa。 　　5、系统内导入氮气：V－101（开），V－102（开），V－103（开得较小），V－时，即发出声光报警，提示操作人员清洗喷头。 　　第二种方法是在雾化泵电机上加装旋转编码器，利用可编程序控制器（PLC）的高速计数功能（如欧姆龙CQM1、CPM1、CPM2A等），通过编程实时监测雾化泵电机转速。具体方法是单位时间内检测编码器传送的脉冲个数，设正常工作时单位时间内编码器传送的脉冲个数是D0，喷孔板的孔径磨损过大时，编码器单位时间内传送的脉冲个数是D2，喷孔板堵塞时编码器单位时间内传送的脉冲个数为D1，当D1＜D0＜D2时雾化泵正常工作；当D0＜D1时喷孔板被堵，执行相应的堵塞喷头程序，提示操作人员清洗喷头；当D2＜D0时喷孔板磨损过度，发出报警，提醒操作人员急时更换喷孔板。

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