0、前言
    干燥是許多工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝過程之一，是一種高能耗的生產(chǎn)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(chǎn)國，在礦粉的干燥中，通常采用回轉(zhuǎn)窯干燥器系統(tǒng)進行干燥，但存在很多缺點：需要較大的鼓風、引風系統(tǒng)，電能消耗較大、環(huán)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(zhuǎn)窯干燥烘干機內(nèi)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(xiàn)在能源稀缺、市場競爭激烈更要求盡可能降低生產(chǎn)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(huán)保的新型干燥設備。
1、盤式干燥器的改型原因
    盤式連續(xù)干燥器是石家莊工大化工設備有限公司具有知識產(chǎn)權的新型干燥設備，自1997年推向市場以來，在化工、醫(yī)藥、染料、礦業(yè)、食品等很多行業(yè)得到了成功的應用，具有連續(xù)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(xù)操作，工人勞動強度低；熱源廣泛等優(yōu)點，大大降低了干燥成本，市場占有率為95%以上。但傳統(tǒng)的盤式連續(xù)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(chǎn)量達到8 ~40 t/h）的要求。富通新能源不但生產(chǎn)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(zhì)燃料成型機械設備。
    該公司研發(fā)人員對傳統(tǒng)盤式連續(xù)干燥器結構進行改造，在發(fā)揮其傳統(tǒng)優(yōu)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(chǎn)權的高新技術，即節(jié)能型大干燥量盤式連續(xù)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(fā)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(xù)均勻的加料裝置；
    (4)大流量物料在設備內(nèi)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(zhuǎn)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(fā)該新型產(chǎn)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(tǒng)的加熱（冷卻）盤無法滿足生產(chǎn)的要求。
2.2干燥盤的改形
    傳統(tǒng)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(cè)圍板構成的，使用時，加熱（冷卻）介質(zhì)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(tǒng)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(chǎn)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(shù)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(guī)則形；開孔孔間可以焊上數(shù)量不定的橫條板、圓柱條或不規(guī)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(nèi)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(shù)量不定的橫條板、圓柱條或不規(guī)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(guī)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(jīng)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(fā)生卡死的現(xiàn)象，影響生產(chǎn)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(xiàn)象，解決了因盤面開孔帶來的耙葉卡死的現(xiàn)象。
    經(jīng)過不斷的小試、中試及用戶現(xiàn)場的開車情況總結，研發(fā)人員針對不同礦料在盤板開孑L大小、方位、耙桿及耙葉數(shù)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(diào)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(xiàn)在改進型盤式干燥器及輔機已經(jīng)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(yōu)點：
    (1)節(jié)能環(huán)保。干燥介質(zhì)利用蒸汽（余熱鍋爐所產(chǎn)蒸汽）作為熱源，從而節(jié)省了大量的燃煤，避免了燃燒煤造成的環(huán)境污染，達到了能源的循環(huán)利用和環(huán)保的要求。表1為年干燥40萬t硫精礦中使用盤式連續(xù)干燥器與回轉(zhuǎn)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(xù)干燥器干燥系統(tǒng)比使用回轉(zhuǎn)窯干燥烘干機干燥系統(tǒng)年節(jié)約能耗費用522. 6448萬元，設備投資節(jié)約150萬元。
    (2)連續(xù)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(nèi)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(xù)操作，工人勞動強度低。
    (4)選型靈活。根據(jù)物料含濕量和狀態(tài)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(jié)能干燥設備，每年可節(jié)約標煤50萬t左右，節(jié)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。