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：      1、粉碎机和动力机组应安装牢固。若粉碎机长期固定作业，应将其固定在水泥基础上；若粉碎机是流动作业，机组应安装在用角铁制成的机座上，并且保证动力机（柴油机或电动机）和粉碎机的皮带轮槽处于同一回转平面。     2、粉碎机安装完后要检查各部紧固件的紧固情况，若有松动予以拧紧。同时要检查皮带松紧度是否合适。     3、粉碎机<   一、筛网的修理和更换。筛网是由薄钢板或铁皮冲孔制成。当筛网出现磨损或被异物击穿时，若损坏面积不大，可用铆补或锡焊的方法修复；若大面积损坏，应更换新筛。安装筛网时，应使筛孔带毛刺的一面朝里，光面朝外，筛片和筛架要贴合严密。环筛筛片在安装时，其搭接里层茬口应顺着旋转方向，以防物料在搭接处卡住。     　　二、轴承的润滑与更换。粉碎机每工作300小时后，应清洗轴承。若轴承为机油润滑，加新机油时以充满轴承座空隙1/3为宜，最多不超过1/2，作业前只需将常盖式油杯盖旋紧少许即可。当粉碎机轴承严重磨损或损坏，应及时更换，并注意加强润1. 颗粒物料干燥过程的机理 　　颗粒物料进入闪蒸干燥机后，热气流首先将热量传给颗粒表面，水分立即蒸发，并向外界扩散。表面水分的蒸发，引起颗粒表面和内部的水分差，水分将从颗粒内部不断地扩散到表面，再由表面向外界蒸发，此过程循环往复，最后达到整个颗粒的干燥。 　　1.1 升速干燥阶段 　　颗粒置于温度较高而相对湿度小于100％的传热介质中，在较短时间内，表面被加热到干燥介质湿球温度，水分蒸发的速度增长很快，颗粒吸收的热量和蒸发水分耗去的热量相等，达到平衡。此阶段时间很短，排出水量不大，之后进入等速阶段。 　　1.2 等速干燥阶段 　蔬菜类干燥设备选型： 设备名称常用物料 　　带式干燥机：  脱水蔬菜、颗粒饲料、味精、鸡精、椰蓉 　　强化气流干燥机：  活性面筋、柠檬酸钙、面团形的面包加料米糠 　　旋转快速干燥机：  大豆蛋白、胶凝淀粉、酒糟、小麦糖、小麦淀粉等 　　喷雾带式干燥机： 糖蜜、玉米糖浆、60％麦芽糖、100％麦芽汁、结晶乳糖、酸性干酪乳清、结晶葡萄糖、奶油、稀奶油、人造奶油、50％椰子油、咖啡用乳粉、发酵乳、高蛋白食品、苹果、水果汁、黄油、奶酪、冰淇淋、糕点填料、西红柿、酸味乳清、甜味乳清、加糖奶粉等 　　冷冻干燥机： 菠菜、元葱、香菇、豌豆、黄瓜、将电能转变为远红外辐射，从而被药材的分子吸收，产生共振，引起分子和原子的振动和转动，导致物体变热，经过热扩散、蒸发和化学变化，最终达到干燥的目的。子仁果米类药材均可采用该法干燥。远红外干燥可节省电能20％～50％，效果较好。 　　六、微波干燥法 　　这是一项20世纪60年代迅速发展起来的新技术，微波干燥实际上是通过感应加热和介质加热，使中药材中的水分和脂肪不同程度地吸收微波能量，并把它转变为热量从而达到干燥的目的。微波干燥可杀灭微生物和霉菌，并具有消毒作用，使药材达到卫生标准，并能防止药材在贮藏过程中发霉和生虫。目前我国生产的微波加热成套设备有915MHz和2450MHz两个频率。

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