1、前  言
    “大型帶清掃裝置的滾筒式干燥機及其工藝系統(tǒng)的研究”，是國家“八五”攻關(guān)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(nèi)部結(jié)構(gòu)和工藝系統(tǒng)進行了開發(fā)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(jīng)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(jié)成團。其水分和物料結(jié)合的狀態(tài)屬毛細管水、滲透水、吸附水和結(jié)構(gòu)水，故水分在物料中的傳遞阻力較大。因此，必須設(shè)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(zhì)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(nèi)部結(jié)構(gòu)
    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(yīng)煤泥干燥，對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)一周，便對揚料板內(nèi)外清掃一次；
    (3)將干燥機縱向分6個區(qū)間（如圖1）：1區(qū)間為大傾角導(dǎo)料板；2區(qū)間為傾斜揚料板；3區(qū)間為活動蓖條式翼板；4區(qū)間為帶自動清掃裝置的圓弧型揚料板；5區(qū)間為帶清掃裝置的圓弧型蓖條式揚料板；6區(qū)間為無揚料板區(qū)。
    大傾角導(dǎo)料板（1區(qū)間），將給入簡體內(nèi)的濕物料迅速向揚料板（2區(qū)間）傾斜，并隨滾筒的轉(zhuǎn)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?zé)煔鈱崿F(xiàn)對流干燥。3區(qū)間的活動蓖條式翼板可將物料排散，擴大物料與熱介質(zhì)的接觸面積。當物料移到第4區(qū)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(jié)，清掃裝置可對圓弧形揚料板內(nèi)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(qū)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(qū)間。為減少揚塵，此區(qū)間不設(shè)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(shè)備。
3、工藝系統(tǒng)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(tǒng)。因其不能適應(yīng)煤泥干燥一直閑置未用。現(xiàn)利用2臺新結(jié)構(gòu)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(tǒng)、出料系統(tǒng)和除塵系統(tǒng)保留不動，形成新的滾筒干燥工藝生產(chǎn)系統(tǒng)，如圖2所示。
    過濾機煤泥濾餅及少量中煤經(jīng)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(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)給料箱(705)也進干燥機。在干燥機內(nèi)，物料與高溫?zé)煔膺M行質(zhì)熱交換，濕物料中的水分進入高溫?zé)煔狻８珊螽a(chǎn)品經(jīng)排料箱(709)、排料機(711)至排料皮帶運輸機( 713)外運裝倉。高溫?zé)煔鈱�熱量傳給濕物料，并攜帶蒸發(fā)水分在引風(fēng)作用下，經(jīng)排料箱(709)、旋風(fēng)除塵器(712、714)、引風(fēng)機(718)、濕式除塵器(720)凈化后排至大氣。
4、生產(chǎn)應(yīng)用
    安太堡礦選煤廠入洗能力15 Mt/a，煤泥產(chǎn)量80～100×l04 t/a，水分28%～30%，灰分28%～32%，發(fā)熱量17.98～18. 82 MJ/kg。干燥系統(tǒng)投產(chǎn)前，煤泥全部隨矸石排至排土場，既浪費資源又污染環(huán)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(jīng)濟效益。表2為工業(yè)性試驗結(jié)果。
    (1)改后干燥系統(tǒng)新老設(shè)備基本匹配。入料水分26%左右時，產(chǎn)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(fā)強度高達102.5～120.5 kg／m3．h；
    (2)由于受燃燒爐設(shè)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(nèi)的熱質(zhì)交換速度；
    (3)由于干燥系統(tǒng)中風(fēng)速過大，使熱介質(zhì)在干燥機內(nèi)停留時間過短，導(dǎo)致滾筒干燥機出口溫度在200 ℃左右，高出設(shè)計溫度100 C左右，排煙熱損失過大，影響干燥系統(tǒng)熱利用率。因此，應(yīng)在干燥機內(nèi)增設(shè)阻尼裝置，以增加煙氣在干燥機內(nèi)的停留時間，使之與煤泥進行充分的熱質(zhì)交換，提高干燥系統(tǒng)的熱利用率。
    該干燥系統(tǒng)1995年1月進入正常運行。系統(tǒng)處理能力120 t/h以上，干后產(chǎn)品水分15%以下，年經(jīng)濟效益近4 000萬元，同時，避免了煤泥對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的污染，社會效益亦十分顯著。
5、結(jié)  語
    NXG3.4×20滾筒式干燥機系統(tǒng)，對水分26%以下的煤泥濾餅處理能力可達120 t／h，干后產(chǎn)品水分在15%以下，干燥工藝合理，技術(shù)先進，設(shè)備運轉(zhuǎn)安全可靠；干燥機蒸發(fā)強度100 kg/m3·h，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)能防止物料在揚料板上的粘結(jié)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。