0、引言
近年來(lái)，我國(guó)新建了一大批新型十法水泥熟料生產(chǎn)線，但是大多數(shù)水泥企業(yè)把焦點(diǎn)集中在煅燒和粉磨工藝設(shè)備的優(yōu)化和增產(chǎn)節(jié)能上，對(duì)于烘干系統(tǒng)投入很少。甚至有些新建企業(yè)對(duì)烘十沒(méi)有充分考慮，以至于烘干工藝落后，設(shè)備選型不合理，成為制約整個(gè)生產(chǎn)線的瓶頸。
根據(jù)市場(chǎng)的迫切需要，南京蘇材重型機(jī)械有限公司研發(fā)了一種傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)烘干機(jī)、立式烘干機(jī)的升級(jí)換代產(chǎn)品——高產(chǎn)節(jié)能烘干機(jī)。在回轉(zhuǎn)烘十機(jī)工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率高的基礎(chǔ)上，進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)，具有產(chǎn)量高、煤耗低，運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，可在原有回轉(zhuǎn)烘干機(jī)的基礎(chǔ)上，產(chǎn)量提高60%～100%，使用效果十分顯著。
1、傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)存在的問(wèn)題
(1)產(chǎn)量不高，而平均烘干電耗、煤耗高。
(2)烘干機(jī)維修量大，烘干機(jī)頭部容易燒壞變形，特別是進(jìn)料部分，需要經(jīng)常更換，嚴(yán)重影響烘干機(jī)的正常生產(chǎn)。
(3)烘干作業(yè)廢氣凈化系統(tǒng)容易出現(xiàn)結(jié)露、濕底等現(xiàn)象，不僅影響生產(chǎn)，銹蝕嚴(yán)重，還縮短了設(shè)備的使用壽命，增加維修費(fèi)用，富通新能源生產(chǎn)銷(xiāo)售木屑顆粒機(jī)、木屑鋸末氣流式烘干機(jī)等生物質(zhì)顆粒燃料成型、鋸末木屑烘干等機(jī)械設(shè)備。
2、立式烘干機(jī)的弊端
(1)物料自由落體，烘干效果差。
(2)容易堵塞，物料適應(yīng)性差。
(3)逆流工藝導(dǎo)致物料活性大幅度降低。
3、礦渣高產(chǎn)節(jié)能烘干技術(shù)工藝流程圖I圖1）
4、采用順流工藝．淘汰逆流工藝
順流工藝指物料和熱空氣在烘干機(jī)內(nèi)的流向一致．逆流工藝指物料和熱空氣在烘干機(jī)內(nèi)的流向相反。逆流工藝操作簡(jiǎn)單、出機(jī)含塵濃度低，便于收塵，但是存在以下不足，嚴(yán)重制約烘干物料，特別是礦渣的正常生產(chǎn)。
4.1不易密封，粘堵現(xiàn)象嚴(yán)重
烘干過(guò)程中，煙氣流動(dòng)的動(dòng)力是通過(guò)引風(fēng)機(jī)的負(fù)壓梯度形成的。一方面由于逆流烘干系統(tǒng)進(jìn)料口和尾氣出氣口、出料口和熱風(fēng)進(jìn)口分別為同一位置，造成漏風(fēng)嚴(yán)重，系統(tǒng)不能形成穩(wěn)定的負(fù)壓，引風(fēng)機(jī)不能形成穩(wěn)定的負(fù)壓動(dòng)力．導(dǎo)致供熱系統(tǒng)的熱空氣很難最大限度的進(jìn)入烘干機(jī)參與熱交換：另一方面，逆流烘干物料在低溫段時(shí)的含水量最高，物料在蠕動(dòng)過(guò)程中表面被烘烤至結(jié)殼的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)．相互粘結(jié)強(qiáng)烈，運(yùn)動(dòng)不流暢，連續(xù)喂料時(shí)容易堵塞。
4.2物料和煙氣的接觸方式對(duì)物料理化性能的影響
烘干物料的入機(jī)水分最大，出機(jī)水分最低。而逆流烘干工藝的溫度走向是在物料含水率最高時(shí)溫度最低，在含水率最低時(shí)溫度最高，即物料處于高溫段時(shí)，內(nèi)部水分低，蒸發(fā)強(qiáng)度低，接近干燒狀態(tài)。因此，物料的某些物化性能（活性、晶體結(jié)構(gòu)等）容易改變。由于物料的出口溫度較高，會(huì)帶走大量的熱量，增大了物料的熱耗，烘干耗能會(huì)增加。順流工藝正好避免了上述情況，溫度變化適應(yīng)物料水分由高到低的烘干要求，且工藝簡(jiǎn)單。烘干效率相對(duì)較高，熱效率高。
5、采用高溫快速沸騰爐技術(shù)
沸騰爐的燃燒是介于層狀燃燒和懸浮燃燒之間的一種燃燒方式，其燃燒狀況是：燃料在爐膛的料層高度內(nèi)劇烈的上下翻騰跳動(dòng)．如同水在鍋中燒開(kāi)沸騰一樣，呈沸騰狀態(tài)。沸騰爐具有強(qiáng)化燃燒，傳熱效果好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單及易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化操作等優(yōu)點(diǎn)。基本上能用其他熱風(fēng)爐無(wú)法燃燒的劣質(zhì)煤，如發(fā)熱量在4 000 Kcal/kg的煤矸石和油頁(yè)巖等，燃盡率在95%以上。此外，沸騰爐爐床面積能產(chǎn)生2.8—3.3 t/h的熱煙氣，其熱效率是其他燃燒爐的2~4倍，可持續(xù)供給烘干機(jī)600~1 000℃的高溫?zé)釤煔狻Ｒ虼耍序v爐是一種高效能的爐型。
南京蘇材重型機(jī)械有限公司，對(duì)沸騰爐結(jié)構(gòu)做了重大改進(jìn)，爐膛空間布局更為合理，爐體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更高，配套強(qiáng)大的供風(fēng)系統(tǒng)，和全套的自動(dòng)供煤、破碎、輸送系統(tǒng)。小顆粒的塊煤，在爐底風(fēng)機(jī)的作用下，高溫沸騰燃燒，燃燒溫度極高，熱量充足，為烘干機(jī)的節(jié)能高產(chǎn)創(chuàng)造了前提條件。
6、在回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)結(jié)構(gòu)功能上做了重大改進(jìn)
(1)采用傳動(dòng)齒輪鑲嵌式結(jié)構(gòu)。和傳統(tǒng)傳動(dòng)用彈簧鋼板可調(diào)式齒輪結(jié)構(gòu)相比，烘干機(jī)筒體經(jīng)過(guò)加工后齒輪鑲嵌在簡(jiǎn)體上，同心度更高，烘干機(jī)剛度更好，運(yùn)行平穩(wěn)，震動(dòng)小，大型烘十機(jī)必須采用該結(jié)構(gòu)。
(2)烘干機(jī)進(jìn)料在烘干機(jī)前部。傳統(tǒng)烘干機(jī)進(jìn)料都在沸騰爐上部，通過(guò)耐熱下料管進(jìn)料，由于烘干機(jī)沸騰爐的溫度很高，即使是耐熱鋼鑄造的下料管也很容易燒壞，更換頻繁，嚴(yán)重影響烘干機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在烘干機(jī)前部通過(guò)特殊裝置進(jìn)料，可以不必使用下料管，根本沒(méi)有下料管更換問(wèn)題。同時(shí)，取消進(jìn)料管，烘干機(jī)內(nèi)通風(fēng)更加通暢，烘干效果更好。
(3)采用調(diào)速電機(jī)。為了滿(mǎn)足不同物料對(duì)烘干機(jī)轉(zhuǎn)速的不同要求，在條件許可的情況下，適當(dāng)提高烘干機(jī)的轉(zhuǎn)速，烘干機(jī)揚(yáng)料高度提高，可以更好的拋灑物料，烘干效果更好。把Y系列電機(jī)更換為調(diào)速電機(jī)，調(diào)速范圍在132～1320 rpm之間，也可使用變頻調(diào)速，烘干機(jī)轉(zhuǎn)速一般可控制在0—6 rpm，完全可以滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。從使用情況看，傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，有助于實(shí)現(xiàn)提高烘十效率和增產(chǎn)的目的。
7、采用新型組合揚(yáng)料板和中心X型揚(yáng)料板
根據(jù)烘干物料的性質(zhì)和具體條件，設(shè)計(jì)適宜的揚(yáng)料裝置并確定合適的形狀和布局，確保機(jī)內(nèi)物料和熱空氣熱最佳交換效果。對(duì)具體、特定的烘干作業(yè)系統(tǒng)，在確保“有效烘干時(shí)間”的同時(shí)，采取縮短物料在烘干機(jī)內(nèi)停留時(shí)間，為提高烘干機(jī)的通過(guò)能力創(chuàng)造條件。
目前．國(guó)內(nèi)大多數(shù)回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)內(nèi)部揚(yáng)料裝置均采取普通弧形揚(yáng)料板，這種揚(yáng)料板具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和對(duì)物料的適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。但是，揚(yáng)料的分散度低，均勻性差，不能形成理想的料幕。另外，也有采用部分格子式揚(yáng)料板，它能使揚(yáng)料部分較均勻，但揚(yáng)料板受熱易變形，焊縫開(kāi)裂，而且不容易清理維護(hù)，特別不適用于烘干粘性較大的大塊物料。新型組合式揚(yáng)料板，揚(yáng)料角度大，物料拋灑性好，可根據(jù)物料在烘干機(jī)內(nèi)不同的烘干區(qū)域，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際優(yōu)化組合通過(guò)合理的調(diào)節(jié)物料在烘干機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間，實(shí)現(xiàn)物料在烘干機(jī)內(nèi)的加速烘干、等速烘干和降速烘十等階段，大幅度增加水份蒸發(fā)速度和強(qiáng)度，是烘干機(jī)提高效率的關(guān)鍵措施。
在烘干機(jī)中間加裝中心X型揚(yáng)料板，進(jìn)入烘干機(jī)的物料首先由周向揚(yáng)料板帶到一定高度，然后拋落揚(yáng)料，拋落后的物料進(jìn)入中部X型揚(yáng)料板內(nèi)，物料從上層X(jué)型揚(yáng)料板再次拋落到下層X(jué)型揚(yáng)料板，從而形成層層拋落物料，物料在烘干截面內(nèi)呈雨?duì)盍夏唬苊饬撕娓蓹C(jī)內(nèi)熱空洞的存在，起到了導(dǎo)向、均流和阻料作用。由于物料在X型揚(yáng)料板內(nèi)不斷拋落，延長(zhǎng)了物料在X型揚(yáng)料板內(nèi)的停留時(shí)間，增大了物料與熱空氣交換的機(jī)會(huì)，從而提高了烘干機(jī)內(nèi)熱交換效率；同時(shí)，由于物料在X揚(yáng)料板內(nèi)反復(fù)拋落，起到了一定的破碎作用，烘干效果大大提高。
8、采用XLH型烘干機(jī)專(zhuān)用反吹鋼結(jié)構(gòu)除塵器
8.1烘干機(jī)廢氣的特點(diǎn)
烘干機(jī)的除塵器是烘干系統(tǒng)的主機(jī)設(shè)備，不僅是環(huán)保問(wèn)題，還和烘干機(jī)的生產(chǎn)能力和煤耗直接相關(guān)。烘干機(jī)廢氣的各種參數(shù)波動(dòng)范嗣大，烘干機(jī)時(shí)開(kāi)時(shí)停，給烘干機(jī)除塵設(shè)備提出了更高的要求。烘干機(jī)廢氣有兩大特點(diǎn)：一是水分大、露點(diǎn)溫度高，廢氣水分在20%左右，露點(diǎn)在45～60℃，如燃煤中硫含量高，其露點(diǎn)還會(huì)升高。許多水泥企業(yè)烘干機(jī)就是因?yàn)槌龎m器結(jié)露腐蝕問(wèn)題不能解決，致使除塵器除塵效率低下甚至失效，導(dǎo)致烘干機(jī)不能正常生產(chǎn)。二是粉塵濃度高，特別是烘干物料水分小于5%時(shí)，廢氣含塵濃度急劇升高，一般在30 g/Nm3以上。
8.2 XLH型烘干機(jī)專(zhuān)用反吹鋼結(jié)構(gòu)除塵器技術(shù)特點(diǎn)
為適應(yīng)水泥工業(yè)排放新標(biāo)準(zhǔn)(CB4915-2004)的限值要求，針對(duì)烘干機(jī)工藝系統(tǒng)和烘干機(jī)廢氣的特點(diǎn)．XLH型烘干機(jī)專(zhuān)用反吹鋼結(jié)構(gòu)除塵器在除塵技術(shù)上進(jìn)行了重大創(chuàng)新，系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定，除塵效率更高，適應(yīng)性更強(qiáng)，主要特點(diǎn)如下：
(1)采用方型雙排結(jié)構(gòu)，縮短進(jìn)風(fēng)管道的長(zhǎng)度，降低煙氣結(jié)露的概率，減少保溫面積，減少鋼材的耗量。
(2)除塵器采用本體無(wú)三通、無(wú)彎頭結(jié)構(gòu)，減少除塵器運(yùn)行阻力，減少鋼材的耗量。
(3)采用下部進(jìn)風(fēng)結(jié)構(gòu)，將煙氣先沉降后再過(guò)濾，進(jìn)一步降低煙氣內(nèi)的含塵濃度，降低設(shè)備的運(yùn)行阻力，延長(zhǎng)布袋的使用壽命。
(4)采用箱體拼裝結(jié)構(gòu)，大大降低了設(shè)備安裝難度和安裝費(fèi)用縮短了安裝時(shí)間。
(5)合理利用除塵器本體空間作為進(jìn)、出風(fēng)管，減少保溫面積和鋼材用量。
(6)出風(fēng)閥和反吹風(fēng)閥采用提升閥技術(shù)，與傳統(tǒng)蝶閥相比，既降低了制作成本，又提高了閥門(mén)密封性，減小除塵的漏風(fēng)系數(shù)。
(7)自動(dòng)無(wú)動(dòng)力脫灰方式，機(jī)械結(jié)構(gòu)和SMC氣缸回程，確保袋子的清潔度和長(zhǎng)期有效運(yùn)行，減輕了自重，防止了布袋結(jié)露，延長(zhǎng)了布袋使用壽命。采用日本三菱PLC控制，確保無(wú)人操作條件下的自動(dòng)運(yùn)行。
(8)在全系統(tǒng)內(nèi)，我們?cè)O(shè)有多個(gè)溫度探頭，保證收塵溫度穩(wěn)定，確保室內(nèi)溫度不超過(guò)袋子的耐溫范圍，安全運(yùn)行，不會(huì)高溫湖袋，低溫結(jié)露腐蝕。
9、礦渣烘干機(jī)高產(chǎn)節(jié)能技術(shù)改造要注意的問(wèn)題
(1)注意除塵器風(fēng)量的選擇。除塵器通風(fēng)效果直接影響到烘干機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，要想高產(chǎn)必須選擇處理風(fēng)量大的除塵器。
(2)注意風(fēng)火料的平衡。首先確定除塵器的通風(fēng)量和烘干機(jī)的規(guī)格型號(hào)，再確定高溫沸騰爐的供熱大小是否合適。其次，要加強(qiáng)操作，加料要均勻，水分波動(dòng)不能太大，熱源溫度調(diào)整要及時(shí)，爐溫及廢氣溫度保持穩(wěn)定，通風(fēng)除塵要保證風(fēng)量、風(fēng)壓正常。
(3)系統(tǒng)的看待烘干問(wèn)題。把烘干機(jī)作為一個(gè)系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)，按烘干機(jī)的最高通過(guò)能力來(lái)配套，嚴(yán)格要求相關(guān)設(shè)備達(dá)到性能指標(biāo)，確保烘十機(jī)產(chǎn)量最高時(shí)，熱工狀態(tài)依然最佳。
(4)嚴(yán)格生產(chǎn)過(guò)程管理。根據(jù)烘干機(jī)生產(chǎn)時(shí)容易產(chǎn)生波動(dòng)的特點(diǎn)，必須提供切實(shí)可行的技術(shù)跟蹤措施，確保烘十系統(tǒng)的熱工制度長(zhǎng)期處于受控狀態(tài)，從而取得平均耗能最低的效果。
