Сушка сырьевых материалов

Влажность и степень дисперсности прибывающего сырья полностью определяют состав технологической цепочки машин по его переработке.

Влажность сырьевых материалов существенно влияет на технологические процессы их подготовки, а также технологию шихтоприготовления. Например, кварцевый песок часто поставляется, будучи во влажном состоянии (3-8%). Влажный песок образует комки, которые затрудняют либо делают невозможным просеивание. Усложняется его истечение из бункеров вследствие слеживания и т.д. Перед производителями стекольной продукции стоит вопрос, перерабатывать ли его во влажном состоянии, предварительно всякий раз определяя содержание влаги и учитывая его при расчетах рецептов шихт, либо вначале высушить песок, а затем добавлять воду в заданном количестве, например, при смешивании шихты, что связано с дополнительными расходами. В последнее время чаще используется вариант с предварительной сушкой песка до влажности, близкой к нулевой, что обеспечивает ряд технологических преимуществ: исключается проблема зависания сырья в бункерах, повышается точность дозирования и взвешивания, что в конечном итоге благоприятно сказывается на стабильности состава шихты и таким образом компенсирует затраты на сушку. При этом влажность сырья после сушки не должна превышать значение более, чем 0,2%. Примерно те же требования по влажности предъявляются и к другим компонентам стекольных шихт.

Наряду с кварцевым песком чаще всего сушат материалы известковой группы (мел, известняк, доломит). Данные виды сырья во влажном состоянии плохо размалываются и комкуются. Мел, известняк и доломит сушатся хуже песка, в связи с чем производительность одного и того же сушильного устройства значительно меньше для материалов известковой группы, чем для песка.

Температура сушки мела, известняка и доломита не должна превышать 400°, так как при более высоких температурах начинается термическая диссоциация этих материалов.

Сульфат натрия весьма гигроскопичен и влажность его может достигать 40–50%, при этом измельчение и просеивание его становятся невозможными. Сульфат натрия, имеющий влажность более 18–19% образует комки, налипает на стенки, движущиеся части дробилок и сит, поэтому его также следует сушить. Сушка сульфата с влажностью более 20% весьма затруднена, так как при температуре выше 32,4° происходит плавление мирабилита в своей кристаллизационной воде. Этот расплав прилипает к станкам сушильных агрегатов, образуя твердую корку, препятствующую дальнейшей сушке и выгрузке.

Существует несколько способов сушки сульфата. При высокотемпературном способе (650–700°) используют сушильные барабаны, при низкотемпературном (300–400°) – туннельные сушилки. Кроме этого, используют способ осушающей добавки, в качестве которой применяют соду (8–10%). Она связывает гигроскопическую влагу, и сульфат приобретает свойство сыпучести, что позволяет его молоть и просеивать.

Для сушки сырья широко используются сушильные барабаны вследствие их высокой производительности (до 100 т/смену)., хотя более эффективными с точки зрения удельных затрат тепла на сушку являются установки, в которых удаление влаги осуществляется во взвешенном состоянии материала.

Наибольшее распространение получил прямоточный сушильный барабан (рис. 6.2.).

Рисунок 6.2 Прямоточный сушильный барабан. 1 — циклон; 2 — воронка для засыпки материала; 3-вентилятор

Сушильный барабан принятого в стекольной промышленности типа представляет собой металлический цилиндр из котельного железа, установленный под углом 3–4° к горизонту. Наклон барабана содействует передвижению материала ‘к выгрузочному отверстию. Сушильный барабан снабжен внутренней системой полок либо перегородок, способствующих лучшему соприкосновению высушиваемого материала с дымовыми газами. Барабан имеет вентилятор для отсоса дымовых газов и циклон для улавливания пыли.

Производительность рассмотренного барабана: до 12 т по кварцевому песку или 3,5 т мела (в час). Скорость вращения при сушке песка 10–12 об/мин, мела 3–4 об/мин. Температура сушки песка 700–800°, температура высушиваемого материала 85–90°.

Как уже упоминалось, более целесообразным для сушки стекольных шихт является использование пневматических сушилок. В этих сушилках производятся сразу три операции: сушка, транспортирование и сепарация. Сушка материала происходит во взвешенном состоянии, что ускоряет сам процесс и удешевляет стоимость материала.

Один из вариантов установки для сушки песка во взвешенном состоянии представлен на рис. 6.3. Горячие газы из топки 1 (или отходящие газы от стекловаренной печи) вентилятором 2 со скоростью 25–35 м/с подаются в нижнюю часть сушильной камеры. В поток горячих газов винтовым питателем 4 из бункера 5 подается влажный песок, который подхватывается потоком и уносится в верхнюю часть сушильной камеры, заканчивающейся сепаратором 6. В сепараторе, куда выносятся достаточно подсушенные частицы, оседают наиболее крупные из них и удаляются через патрубок 7. В циклоне 8 выпадают более мелкие частицы, которые используются в процессе составления шихты. Отработанные газы по трубопроводу 9 могут вновь направляться в вентилятор 2 либо через патрубок 10 в фильтр и далее в атмосферу. Производительность подобной установки составляет всего от 5 до 10 т/час, однако удельная производительность (на 1м³ объема) в 3 раза выше, чем у сушильного барабана. Время сушки частиц составляет около 2 с. Напряженность установки по испаряемой влаге составляет от 350 до 500 кг/м³·ч в зависимости от типа сырья против 60–100 кг/м³·ч у сушильных барабанов. Высокая эффективность подобных установок обеспечивается большой поверхностью влагоотдачи и интенсивным омыванием частиц газами).

Поиск по сайту: