2014-02-12
1654
Глава 5. СУШКА
Механические способы обезвоживания не всегда позволяют довести содержание влаги в продуктах обогащения до требований ГОСТов и ТУ. Например, допустимая влажность при транспортировании рудных концентратов в зимнее время 3–4%, угольных – 7–8%. Допустимая влажность медных концентратов перед обжигом и плавкой в отражательных печах 5–7%, перед электроплавкой – 2–3%. Содержание влаги в неметаллических материалах (тальк, графит, калийные соли) должно быть еще меньше – не более 1–2%. Поэтому в некоторых случаях последней стадией при обезвоживании продуктов обогащения является термическая сушка.
Термическая сушка – это процесс удаления влаги из материала путем испарения ее в окружающую газовую (воздушную) среду при нагревании сушимого продукта.
Различают также естественную сушку на воздухе.
Процесс термической сушки (рис. 5.1) включает следующие основные операции:
– получение топочного газа при сжигании топлива в топке 1, в которую поступает необходимый для горения воздух;
– смешение топочных газов с атмосферным воздухом в камере 2 для достижения оптимальной температуры топочных газов;
– высушивание материала во вращающейся сушилке барабанного типа 3;
– улавливание пыли путем осаждения частиц размером более 10 мкм в циклоне 4;
– вывод отработанной газовой смеси через трубу 5.
Движение топочных газов обеспечивается дымососом 6. В последнее время после грубой очистки газов стали проводить их тонкую очистку с помощью фильтрации через рукавные фильтры.
Среду, воспринимающую испаряемую влагу, называют агентом сушки или сушильным агентом. Это могут быть дымовые газы, нагретый воздух, перегретый пар.
По способу подачи тепла различают:
конвективную сушку – непосредственное соприкосновение материала с теплоносителем – горячим воздухом, топочными газами. В этом случае теплоноситель одновременно является агентом сушки;
контактную сушку – подвод тепла к материалу осуществляется через поверхность нагрева. В этом случае теплоносителем может быть водяной пар, а агентом сушки – сухой воздух.
В зависимости от направления движения сушимого материала и агента сушки различают сушку прямотоком, противотоком и перекрестный ток.
Рис. 5.1. Схема движения потоков в установке для сушки дымовыми газами
Кроме конвективной и контактной существуют и другие виды сушки. Радиационная сушка – тепло передается материалу инфракрасными лучами от электролампы или нагретых излучающих поверхностей.
Сублимация – сушка в замороженном состоянии при глубоком вакууме.
Химическая – сушка с помощью предварительной обработки материалов в водных растворах солей, при которой содержащаяся в материале вода усваивается кристаллической решеткой химических соединений.
Сушка токами высокой частоты – благодаря повышению температуры внутри материала, влага быстро перемещается к наружной поверхности материала и испаряется в окружающую среду.
Комбинированная – конвективно-контактная сушка имеет широкое распространение во многих отраслях промышленности.
На обогатительных фабриках наиболее распространен способ конвективной сушки. Теплоносителем и одновременно агентом сушки при этом являются горячие дымовые газы – продукты сжигания органического топлива: природного газа, мазута и т. п.
Сушка является распространенной операцией во многих отраслях промышленности: черной и цветной металлургии, химической, энергетической, легкой и др. Широкое распространение сушки объясняется высокой эффективностью и интенсивностью процесса. Однако процессу сушки присущи и серьезные недостатки:
· высокая металлоемкость оборудования, большие габариты и тепловая аккумулирующая способность;
· ограничения по температуре сушильного агента;
· высокая энергоемкость;
· сложная и дорогостоящая система очистки отходящих газов.
Поэтому в последнее время, если имеется возможность, стараются исключить сушку из технологических схем обогатительных фабрик.
