对于湿法研磨碳酸钙、轻质碳酸钙、水洗高岭土、湿法云母粉、石英砂等非金属矿加工来说,干燥工序都直接影响着最终产品的质量,因此,选择合适的干燥设备至关重要。
正确选择的前提是了解,今天粉体技术网专门为大家整理了非金属矿行业常用的8大类干燥设备,以期让大家对干燥设备的原理、性能特点和适用范围有更深一步的了解,以便更合理的去选择干燥设备。
1、滚筒干燥机
滚筒干燥机是以饱和水蒸气、水、热烟气或导热油为加热介质的干燥设备,可分为单滚筒、双滚筒或多滚筒。


(1)工作原理
湿物料从干燥机一端投入后,在内简均布的抄板器翻动下,物料在干燥器内均匀分布与分散,并与并流(逆流)的热空气充分接触,加快了干燥传热、传质推动力。在干燥过程中,物料在带有倾斜度的抄板和热气流的作用下,可调控地运动至干燥机另一段星形卸料阀排出成品。
(2)性能热点
转筒干燥器机械化程度高,生产能力较大;
流体通过筒体阻力小,功能消耗低;
对物料特性的适应性比较强;
操作稳定,操作费用较低,产品干燥的均匀性好。
(3)适用范围
适用于化工、矿山、冶金等行业大颗粒,比重大物料干燥,如:矿石、高炉矿渣、煤、金属粉末、磷肥、硫铵等;
对有特殊要求的粉状、颗粒状物料的干燥,如:HP发泡剂、酒糟渣、轻质碳酸钙、活性白土、凹土、磁粉、石墨、药渣等;
要求低温干燥,且需大批量连续干燥的物料。
2、旋转闪蒸干燥机
旋转闪蒸干燥机是一种高效、多功能干燥机。

(1)工作原理
热风由干燥机底部的旋流器沿切线方向进入干燥机内,并产生高速回旋上升气流,当干燥物料由加料器输送到加热器后,在高速回旋气流和底部搅拌器的共同作用下,团块状物料被不断粉碎、分散、沸腾和干燥。干燥合格的物料被气流从干燥机上部出口带出,经捕集器收集。颗粒较大的或湿度较高的物料被干燥机上部的分级板阻拦,重新进入干燥机进行干燥。
(2)性能特点
一机多能。集物料的破碎、分散、沸腾干燥、气流干燥、分级过程为一体,连续工作,工艺简单。
适用范围广。既可用来干燥黏性的膏糊状物料,也可干燥非黏结性物料。
物料在干燥机内停留时间短,可适用于热敏性物料,产品质量高。
节能。使用高温热空气,热效率高。
设备体积小,干燥强度大,结构简单,操作方便,价格便宜,并可实现白动化控制。
旋转闪蒸干燥机的直径一般在400-1600mm之间。物料在干燥机中停留时间可根据物料的性质及要求通过热风温度、风量进行调节,约在5-500s之间,热风温度一般为110-650℃。
近年来,也有一些厂家对旋转闪蒸干燥机进行了改良,加大了机内的粉碎机的转速,增加了机内的分级装置,进一步提高了干燥效率。
(3)适用范围
适用于高黏性浆状物料、潮湿结晶物料、泥浆、淤渣及滤饼的干燥,产品为粉末状。
3、桨叶干燥机
桨叶干燥机是一种间接加热低速搅拌干燥机,其叶片形式多种多样,目前主要为空心桨叶形,故也称之为空心桨叶干燥机。

(1)工作原理
被干燥的物料由螺旋送料机定量地连续送入干燥机的加料口,物料进入器身后,通过桨叶的转动使物料翻转、搅拌,不断更新加热介面,与器身和桨叶接触,被充分加热,使物料所含的表面水分蒸发。同时,物料随桨叶轴的旋转成螺旋轨迹向出料口方向输送,在输送中继续搅拌,使污泥中渗出的水分继续蒸发。最后,干燥均匀的合格产品由出料口排出。
(2)性能特点
叶片在干燥机中除了对物料进行搅拌外,还具有加热功能。因此干燥机为提高干燥能力多做成双轴槽型,叶片也尽量增大并且相互啮合,以增加加热面积和叶片自清能力。
操作条件一般用少量空气通入作为水蒸气的载体,提高干燥速度,搅拌叶片的外周速度为0.1-1.5m/s,载体的温度为50-300℃。
(3)适用范围
桨叶干燥机主要用于干燥黏糊状、粉状、粒状物料,如各种氢氧化物、硅酸铝、二氧化钛、轻钙、氧化铝等,有时也作为二级干燥的预干燥机。
4、喷雾干燥机
喷雾干燥机是采用雾化器将料液分散为雾滴,并用热风干燥雾滴而获得产品,按雾化方式可分为高速离心喷雾、压力喷雾和气流喷雾三大类。

(1)工作原理
干燥器的塔顶部导入热风,同时用泵将料液送上塔顶并经雾化器喷成雾状的液滴群,液滴群的比表面积很大,当它与高温热风接触后水分迅速蒸发,在极短的时间内成为干燥产品,产品由塔底排出。热风经传热后温度显著下降、湿度增大由废气口排出,废气中夹带的产品颗粒用固气分离装置回收。一般为顺流操作,实际上还有逆流和混流操作。
(2)性能特点
优点:
由于雾滴群的比表面积很大,物料所需的干燥时间很短(15-30s),有的甚至只有几秒。
干燥过程中尽管热风的温度很高(可达800℃),但由于干燥时间短,物料的温度不高。故此喷雾干燥特别适宜于热敏物料的干燥。
容易改变操作条件以调节或控制产品的质量指标。如粒度分布、产品的湿含量等。
可根据工艺要求生产各种产品规格,如产品形状、疏松密度、产品的性质等。
生产过程简化、操作方便,如浆料可直接干燥,省去了固液分离、结晶.、蒸发等预处理过程。干燥产品也不需要经粉碎和筛分就可得到合格的粒径分布。
喷雾干燥适合于大规模工业化连续生产,生产环境好,操作宜自动化。
缺点:
对气固混合物的分离要求高,设备费用大。
当热风温度低于150℃时,热效率低,设备庞大,生产成本高。
(3)适用范围
喷雾干燥的料液可以是溶液、悬浮液、乳浊液,也可以是熔融液或膏糊液。干燥产品可根据需要制成粉状、颗粒状、团块状和空心球状。特别对于热敏性的物料,可以保持物料的色、香、味等品质。
5、箱式干燥机
箱式干燥机主要是以热风通过物料的表面而达到干燥的目的,为间隙式操作,适用于干燥时间较长和数量不多的物料,可分为平流式、穿流式、真空式三种。
(1)工作原理
通常物料装盘用人工放人干燥机支架上,或置于小推车上送人箱内。支架和小推车的构造和尺寸应根据物料的外形和干燥介质热空气的循环方式所决定。物料的厚度为10-100mm,热空气的流速为0.5-10m/s。
(2)性能特点
箱式干燥机的优点是结构简单、投资小、适应性强。缺点是间歇操作、劳动强度大、设备利用率低、热效率低、干燥不均匀。
(3)适用范围
适用于小规模生产、可同时干燥几种物料、物料允许长时间干燥。
6、真空耙式干燥机
真空耙式干燥机是用蒸汽夹套间接加热物料,并在高真空下排气。

(1)工作原理
被干燥物料从壳体上方正中间加入,在不断转动的耙齿的搅拌下,物料于壳体壁接触时,表面不断更新,被干燥物料受到热载体的间接加热,使物料中的水分汽化,汽化的水分由真空泵及时排出。
由于操作真空度较高,一般在53-93kPa范围内,被干燥物料表面水蒸气压力远大于干燥机壳体内蒸发空间的水蒸气压力,从而有利于被干燥物料内部水分和表面水分的排出,有利于被干燥物料的水分子运动,达到干燥的目的。
(2)性能特点
真空耙式干燥机优点为实用性强,应用较广,干燥速度快;产品质量好,物料在干燥过程中,利用耙齿轴的正反转动不断更新界面,使物料受热均匀,避免了物料过热;蒸汽耗量小;易于操作,该机操作方便,劳动强度低,操作环境好,工作环境卫生。
(3)适用范围
特别适用于不耐高温、在高温下易于氧化的物料或干燥时容易产生粉末的物料,以及干燥过程中排出的蒸汽必须回收的物料干燥作业。
部分来源:非金属矿加工技术与应用手册,主编:郑水林,袁继祖
编辑整理:粉体技术网
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