1、前  言
    “大型帶清掃裝置的滾筒式干燥機及其工藝系統的研究”，是國家“八五”攻關課題。該課題以平朔安太堡露天礦選煤廠煤泥干燥工程為依托，采用大型NXG3.4×20滾筒干燥機，并對其內部結構和工藝系統進行了開發研究。干燥處理安太堡礦選煤廠圓盤過濾機回收的煤泥濾餅，取得了顯著的經濟效益和社會效益，并為解決大秦線冬季煤運凍車問題探索出一條治本的路子。
2、滾筒干燥機烘干機的研究
2.1  煤泥干燥特性
    圓盤過濾機回收的煤泥濾餅粒度細、水分高和粘度大，流動性極差，不便于貯、裝、運和利用。其主要特征是，粘附性強，運輸和給料困難，干燥過程中不易分散，而且易使己分散的物料重新粘結成團。其水分和物料結合的狀態屬毛細管水、滲透水、吸附水和結構水，故水分在物料中的傳遞阻力較大。因此，必須設法將物料分散成細小顆粒，增加其表面積，以增加熱交換面積而減少傳熱傳質的阻力，從而大幅度降低干燥所需的時間和熱能消耗。
2.2內部結構
    NXG3.4×20滾筒式干燥機，由簡體、托輪裝置、傳動裝置、擋托輪裝置和密封裝置等組成。為適應煤泥干燥，對其內部結構進行了重點研究。
    (1)揚料板為圓弧形蓖條式，死角小，物料易于流動破碎且揚塵量小；
    (2)干燥機縱向有錨鏈清掃裝置，簡體每轉一周，便對揚料板內外清掃一次；
    (3)將干燥機縱向分6個區間（如圖1）：1區間為大傾角導料板；2區間為傾斜揚料板；3區間為活動蓖條式翼板；4區間為帶自動清掃裝置的圓弧型揚料板；5區間為帶清掃裝置的圓弧型蓖條式揚料板；6區間為無揚料板區。
    大傾角導料板（1區間），將給入簡體內的濕物料迅速向揚料板（2區間）傾斜，并隨滾筒的轉動和其自身的傾斜度，物料被自筒底提至筒頂而落下，與進入的高溫煙氣實現對流干燥。3區間的活動蓖條式翼板可將物料排散，擴大物料與熱介質的接觸面積。當物料移到第4區間時，揚料板對物料的提升能力加強。為防止物料在揚料板上粘結，清掃裝置可對圓弧形揚料板內外進行自動清掃并兼有破碎作用。當物料移到圓弧形蓖條式揚料板（第5區間）時，部分物料干燥后呈粉狀不再被提升而由揚料板蓖條的間隙漏下；未干燥物料仍隨揚料板提升、拋灑摔落、破碎后被干燥，其干燥后的松散物料進入第6區間。為減少揚塵，此區間不設揚料板，物料滑行出干燥機而進入排料箱，完成整個干燥過程，富通新能源銷售木屑烘干機、鋸末氣流式烘干機等機械設備。
3、工藝系統配置
    安太堡礦選煤廠原裝備有美國引進的麥克納利沸騰床干燥機及其工藝系統。因其不能適應煤泥干燥一直閑置未用。現利用2臺新結構的NXG3.4×20型滾筒干燥機代替2臺沸騰床干燥機，并配上給料機、排料機和煙氣管道，原有燃燒爐、來料系統、出料系統和除塵系統保留不動，形成新的滾筒干燥工藝生產系統，如圖2所示。
    過濾機煤泥濾餅及少量中煤經緩沖倉( 701)、給料機(703)、給料箱(705)進入滾筒干燥機(707)；燃燒爐(704)產生的高溫煙氣經給料箱(705)也進干燥機。在干燥機內，物料與高溫煙氣進行質熱交換，濕物料中的水分進入高溫煙氣。干后產品經排料箱(709)、排料機(711)至排料皮帶運輸機( 713)外運裝倉。高溫煙氣將熱量傳給濕物料，并攜帶蒸發水分在引風作用下，經排料箱(709)、旋風除塵器(712、714)、引風機(718)、濕式除塵器(720)凈化后排至大氣。
4、生產應用
    安太堡礦選煤廠入洗能力15 Mt/a，煤泥產量80～100×l04 t/a，水分28%～30%，灰分28%～32%，發熱量17.98～18. 82 MJ/kg。干燥系統投產前，煤泥全部隨矸石排至排土場，既浪費資源又污染環境。改造后，將煤泥水分干燥至15%以下，全部煤泥作為商品煤出售，取得了顯著的社會和經濟效益。表2為工業性試驗結果。
    (1)改后干燥系統新老設備基本匹配。入料水分26%左右時，產品水分可保證在15%以下，處理能力可達137 t/h以上，干燥機蒸發強度高達102.5～120.5 kg／m3．h；
    (2)由于受燃燒爐設計出口溫度(593 C)限制，干燥機的入口溫度在600 C左右，達不到滾筒干燥機要求的入口溫度700～800℃，降低了滾筒干燥機干燥過程中加速干燥階段的干燥推動力，因而影響了干燥機內的熱質交換速度；
    (3)由于干燥系統中風速過大，使熱介質在干燥機內停留時間過短，導致滾筒干燥機出口溫度在200 ℃左右，高出設計溫度100 C左右，排煙熱損失過大，影響干燥系統熱利用率。因此，應在干燥機內增設阻尼裝置，以增加煙氣在干燥機內的停留時間，使之與煤泥進行充分的熱質交換，提高干燥系統的熱利用率。
    該干燥系統1995年1月進入正常運行。系統處理能力120 t/h以上，干后產品水分15%以下，年經濟效益近4 000萬元，同時，避免了煤泥對礦區生態環境的污染，社會效益亦十分顯著。
5、結  語
    NXG3.4×20滾筒式干燥機系統，對水分26%以下的煤泥濾餅處理能力可達120 t／h，干后產品水分在15%以下，干燥工藝合理，技術先進，設備運轉安全可靠；干燥機蒸發強度100 kg/m3·h，其內部結構能防止物料在揚料板上的粘結并對團球物料有一定的破碎作用。對安太堡礦選煤廠圓盤過濾機回收的煤泥濾餅火力干燥的成功，為我國煤泥脫水，尤其為解決大秦線冬季煤運凍車問題提供了一條有效途徑。