摘 要:介绍了燃煤型喷雾造粒系统的结构,燃煤型喷雾造粒系统和压力雾化系统的工作原理,详细分析了燃煤型喷雾造粒系统的调整原理和调整方法。从调整雾化角度对如何提高铁氧体粉料质量进行讨论。从技术指标对比,燃煤型喷雾造粒系统满足工艺参数要求;从经济指标对比,燃煤型喷雾造粒系统有明显的经济优势。结果表明,燃煤型喷雾造粒系统在降低生产成本方面有广阔的前景。
关键词:燃煤型喷雾;干燥塔;铁氧体粉料;热气流
e material;hot gas fluid
收稿日期:2005 12 26
1 引 言
随着信息技术的飞速发展,磁性材料的需求进一步扩大,各个生产企业之间的竞争日趋激烈,降低制造成本成为大家一致的追求目标。用煤代替电或气对磁性材料进行加工正是在这一背景下被开发的。喷雾造粒系统是制备铁氧体颗粒料的关键工序,也是磁性元器件生产的重要环节。喷雾造粒系统制备的颗粒料质量直接影响成型工序的压制性能和生坯强度,这就要求粉料必须具备一定的水分,合理的粒度分布,良好的流动性,一定的松装比密度等特性。燃煤型喷雾造粒塔与油塔、气塔相比由于热空气通过热交换方式进入塔内,热空气的大小通过闸门可以调整,从而影响塔内的负压,导致整个喷雾过程发生变化,造成颗粒料质量波动,一致性变差。为了使燃煤型喷雾造粒塔系统能很好地应用到铁氧体颗粒料制备中,就要求对燃煤型喷雾造粒塔系统的结构、工作原理、调整方法有充分的了解、认识和掌握。在保证质量的前提下,发挥喷雾造粒塔的效率,降低生产成本是最终努力的方向。
2 燃煤型喷雾造粒系统的结构和工作原理
2.1 燃煤型喷雾造粒系统的结构
燃煤型喷雾造粒系统是由雾化系统,料浆供给系统(料浆池、泵),干燥塔,热风系统(空气加热器、热风分配器),除尘系统,气固分离系统(除尘器、引风机)等构成。从热利用率和各种雾化系统的优缺点分析,铁氧体料浆采用混流式喷雾造粒系统,同时使用压力式喷嘴雾化系统。燃煤型喷雾造粒塔由于热风系统不同,从而导致整个工艺操作过程有很大区别。燃煤型喷雾造粒塔的结构简图。
2.2 压力式喷嘴雾化系统的工作原理
料浆用泵以较高的压力沿切线槽送入旋流室,在旋流室内,料浆高速旋转,形成近似的自由涡流。越靠近喷嘴中心旋转速度越大而压力越小。结果在喷嘴的中心孔附近,料浆破裂,形成一根压力等于大气压力的空心柱,料浆在喷嘴内壁与空气柱之间的横截面中心以薄膜的形式喷出。喷出后,随着薄膜的伸长、变薄、拉成细丝,最后细丝断裂而成为液滴。
2.3 燃煤喷雾造粒塔的工作原理
通过鼓风机将空气(外界)加入到热风炉中,空气在热风炉中通过热交换的方式被加热。煤在热风炉中燃烧产生的煤烟等通过引烟风机抽出。热空气在鼓风压力和引风机抽力的共同作用下进入塔体中。由于雾化系统装在塔的中上部,向上喷雾,液滴在与塔顶流入的热空气接触过程中,水分迅速蒸发,在逆流运动中完成干燥过程,物料到达一定高度后,开始向下沉降,此时与热空气同向而行,继续完成干燥过程,最后由出料口流出,完成干燥过程。
3 燃煤喷雾造粒塔的分析与调整
3.1 鼓风机、引烟风机、引风机的分析调整
引烟风机的作用是将热风炉中煤燃烧的烟气抽出,使煤燃烧的火焰与热交换器直接作用,有助于热交换器温度的升高。引烟风机调整的大小,决定了升温的速度鼓风机的作用是将外界的空气送入热交换器中,空气在交换器中通过热交换被加热后,送入塔内,鼓风机调整的大小决定了整个的喷雾造粒过程,他将影响到整个喷雾的效率和颗粒料的一系列特性。引风机的作用是将喷雾造粒过程中产生的废气抽出调整,同时保证喷雾造粒塔内处以微负压状态。在实际生产中以上3个风机相互影响,但调整的依据是喷雾造粒塔中处以0.15~0.20 mpa的负压。(在此负压范围中,颗粒料的特性最好。)同时要保证喷雾造粒塔的喷雾效率最高。
3.2 雾化角度的分析调整
喷雾时雾化角度的大小将对喷雾过程的控制和粉料质量有很大的影响。雾化角度过大,整个喷雾面偏低,易粘塔壁,而且不能有效地利用塔顶部分布均匀的热空气。雾化角度过小,喷雾面增高,料浆可能射向塔顶,亦造成粘塔。影响雾化角度的因素主要有喷嘴片、旋流片、泵压等因素。喷嘴片的增大,旋流片的增高,泵压的增大都将增大雾化角度;喷嘴片的减小,旋流片的减低,泵压的减小都将减小雾化角度。在调整中要充分考虑各个因素的影响,优化组合进行综合调整。
4 结果分析与讨论
4.1 以煤塔与油塔进行各项指标测试比较
在实验中在其他条件不变的情况下,选取2种类型的造粒塔制备的一定数量颗粒料用专用测试仪器对技术指标进行测试。
从上表的数据可知燃煤型喷雾造粒塔和油喷雾造粒
型塔实验数据相差很小,完全符合工艺参数要求。
4.2 经济指标对比
从经济效益方面考虑:煤塔每吨粉料的生产成本为82元,而油塔每吨粉料的生产成本为268元,两者相比每吨可以节约186元,具有良好的经济效益。
5 结 语
通过对燃煤型喷雾造粒塔的结构、工作原理、调整方法和技术指标和经济效益分析可以看出,燃煤型喷雾造粒塔在降低生产成本上有很大的优势,其将会被广泛地应用在磁性材料制备领域。
|
