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0、前言
    干燥是許多工業生產中的重要工藝過程之一，是一種高能耗的生產操作，特別是在礦粉的干燥中。我國是世界上礦物的主要生產國，在礦粉的干燥中，通常采用回轉窯干燥器系統進行干燥，但存在很多缺點：需要較大的鼓風、引風系統，電能消耗較大、環境污染大；以燃煤的煙道氣作為熱源，增加了燃煤的費用及煙氣后處理的費用；設備投資及運行費用較高；由于物料的黏性，物料會在回轉窯干燥烘干機內表面越結越厚，影響設備的正常使用；增加了燃煤的運輸、貯存及消耗。特別是現在能源稀缺、市場競爭激烈更要求盡可能降低生產成本等，用戶急需一種既能適應礦粉大流量干燥又能降低能耗并且環保的新型干燥設備。
1、盤式干燥器的改型原因
    盤式連續干燥器是石家莊工大化工設備有限公司具有知識產權的新型干燥設備，自1997年推向市場以來，在化工、醫藥、染料、礦業、食品等很多行業得到了成功的應用，具有連續運行，熱效率高；動力消耗低、噪音小；物料受熱均勻，干燥時間短；設備密閉連續操作，工人勞動強度低；熱源廣泛等優點，大大降低了干燥成本，市場占有率為95%以上。但傳統的盤式連續干燥器的單臺處理量較低（一般單臺干燥量不大于4 t/h），不能適應礦粉大干燥量（單臺設備產量達到8 ~40 t/h）的要求。富通新能源不但生產銷售木屑烘干機等鋸末木屑成型機械設備，而且還大量銷售顆粒機、木屑顆粒機等生物質燃料成型機械設備。
    該公司研發人員對傳統盤式連續干燥器結構進行改造，在發揮其傳統優勢的基礎上，提高單臺干燥能力（達到單臺設備干燥量8~40 t/h），研制出具有自主知識產權的高新技術，即節能型大干燥量盤式連續干燥器。
2、盤式干燥器的改型研究
2.1技術難題
    在大流量盤式干燥器的研發過程中，技術人員遇到下列問題：
    (1)設備直徑較大（∮3800mm或以上），運輸困難；
    (2)設備干燥盤直徑較大（∮3000mm或以上），平面度不易保證；
    (3)設備進、出料的方式及連續均勻的加料裝置；
    (4)大流量物料在設備內的流動路徑；
    (5)高濕尾氣的除塵裝置；
    (6)設備的可靠性，正常運轉周期應在1000 h以上。
    其中最主要的還是物料在干燥盤上的通過量問題，也是開發該新型產品的關鍵所在。由于需處理的物料（如硫精礦）很細，有一定的黏性，流動性很差；且物料中含鐵量較高（30%以上），對金屬設備的磨損較大；單臺設備需處理量很大(達10~40t/h)，因此傳統的加熱（冷卻）盤無法滿足生產的要求。
2.2干燥盤的改形
    傳統盤式干燥器的加熱（冷卻）盤（如圖1所示）具有如下特點：
    (l)加熱（冷卻）盤由上、下盤板（未開孔的）和其中間的支撐件及側圍板構成的，使用時，加熱（冷卻）介質從上、下盤板間流過，從而將其上的物料加熱（冷卻），上、下盤板間的支撐有短圓柱、短圓管，也有角鋼等其它型材，通過焊接將上、下盤板結合在一起。
    (2)加熱（冷卻）盤由上盤板（未開孔的）和預制有向上凸起的下盤板構成，下盤板上預制的向上凸起頂端與上盤板焊接在一起，上、下盤板的邊緣焊接在一起，下盤板上預制的向上凸起可以是半球形凸頭、錐臺形凸頭，也可以是截面呈圓弧狀或錐臺狀的凸棱。
    (3)加熱（冷卻）盤由預制有向下凸起的上盤板和對應預制有向上凸起的下盤板構成，上、下盤板上預制的凸起頂端相對焊接在一起，上、下盤板的邊緣焊接在一起，上、下盤板上預制的凸起可以是半球形凸頭、錐臺形凸頭，也可以是截面呈圓弧狀或錐臺狀的凸棱。
    在傳統盤式干燥器的加熱（冷卻）盤的基礎上進行改造，最終達到生產的要求。新型加熱（冷卻）盤的結構如圖2所示。
    在原有加熱（冷卻）盤的上盤板、下盤板對應位置開孔，開孔的數量1～10個，開孔的形狀可以是長條形、圓形，也可以是梯形、不規則形；開孔孔間可以焊上數量不定的橫條板、圓柱條或不規則板和條，以對加熱（冷卻）盤進行加強以防止加熱（冷卻）盤上的耙葉掉入孔中。
    新型加熱（冷卻）盤的特點如下：
    (1)通過在原有加熱（冷卻）盤上開孔，減少了物料在單個加熱（冷卻）盤上的運行路徑，大大增加了單位時間內單個加熱（冷卻）盤上物料的處理量。
    (2)通過在開孔的加熱（冷卻）盤上的孔間焊上數量不定的橫條板、圓柱條或不規則板和條，對加熱（冷卻）盤進行加強，防止加熱（冷卻）盤上的耙葉掉入孔中。
2.3耙葉的改形
    由于大流量的礦粉具有高黏性、強磨性等特點，常規的耙葉很難長時間承受礦粉的磨損。試驗證明，普通碳鋼耙葉半個月后磨損已經很嚴重，必須更換，而且原來的耙葉浮在物料表面，由耙桿拖或拉著行進，大流量干燥盤面開了下料孔，耙葉在行進中，偶爾還是會發生卡死的現象，影響生產的正常運行。為此，筆者查閱了大量的資料和試驗總結，最終確定采用非金屬耐磨耐沖擊材料制作耙板，碳鋼制作耙葉架。在耙桿上增加了套筒等結構，以增加耙桿的強度。通過耙葉架把耙葉吊在耙桿上，避免了耙葉卡死的現象，解決了因盤面開孔帶來的耙葉卡死的現象。
    經過不斷的小試、中試及用戶現場的開車情況總結，研發人員針對不同礦料在盤板開孑L大小、方位、耙桿及耙葉數量、盤間距大小、增設預干燥設備、引風量等方面做了相應的調整。最終達到了該設備的干燥大流量礦粉的特殊要求。
3、應用效果
    現在改進型盤式干燥器及輔機已經廣泛應用于硫精礦、鎳精礦、鋅礦、銀礦等大流量礦粉的干燥中。以硫精礦干燥為例，改進型盤式干燥器具有如下優點：
    (1)節能環保。干燥介質利用蒸汽（余熱鍋爐所產蒸汽）作為熱源，從而節省了大量的燃煤，避免了燃燒煤造成的環境污染，達到了能源的循環利用和環保的要求。表1為年干燥40萬t硫精礦中使用盤式連續干燥器與回轉窯干燥烘干機的指標對比。
    由表1可見，對于年干燥40萬t硫精礦的干燥工序，使用盤式連續干燥器干燥系統比使用回轉窯干燥烘干機干燥系統年節約能耗費用522. 6448萬元，設備投資節約150萬元。
    (2)連續運行，熱效率高。該干燥裝置以傳導、傳熱方式進行干燥，干燥過程中干燥器內只通入極少量空氣，其尾氣攜帶量很少，故其熱效率可達75%以上。
    (3)設備占地面積小，密閉連續操作，工人勞動強度低。
    (4)選型靈活。根據物料含濕量和狀態的不同，也可與槳葉干燥烘干機組合使用。
    全國如有20%的礦粉干燥過程采用該節能干燥設備，每年可節約標煤50萬t左右，節約電9000萬度，這對于能源越來越緊張的今天和將來具有重大意義。