近20年来,为解决浮选精煤和煤泥滤饼等水分大、高粘性的物料干燥、提高热效率和防止物料在滚筒干燥机内的沾粘等问题,我司做了大量的研究工作。干燥机单位体积蒸发强度也由 初的65kg/h.m3 增加到了100kg/h.m3 .但由于低价烟煤的特殊性,以往的滚筒干燥机内部结构不适应低价烟煤的干燥。从低价烟煤的干燥过程看出,提高低价烟煤干燥速度的关键不在于怎样改善干燥介质的条件,而是如何提高物料内部水分的扩散速度。因物料温度过高会带来安全问题,因此,工艺参数的确定还必须充分考虑低价烟煤干燥过程中的物料温升问题。
低阶烟煤的干燥过程分2个阶段:等速干燥阶段和降速干燥阶段。在等速干燥阶段,物料表面的温度等于烟气的湿球温度,物料中心温度比湿球温度偏低,物料内部存在着恒定的温差。物料的干燥速度约等于纯水的气化速度。与高煤化程度煤不同的是,低阶烟煤的等速干燥阶段很短。当物料的外在水分基本蒸发完后,干燥过程即进入降速干燥阶段,降速干燥阶段也就是内水的去除阶段。随热烟气的热量不断传入,物料内部水分挣脱氢键和范德华力的束缚扩散到表面,并在表面汽化。随物料含水量的不断减少,内部水分扩散到表面的速度也逐渐降低,直到小于表面汽化速度时,物料温度开始升高;水分在物料内部开始汽化,然后以蒸汽的形式扩散至表面。
另外在干燥过程中,随内水的不断逸出,低阶烟煤的内部收缩,而在表面产生龟裂。龟裂后煤的抗碎性差,易碎裂。
我国传统的煤炭干燥以干燥煤泥为主,主要是脱除煤炭的外在水分。一般以热烟气(或热风)为干燥介质,干燥机主要有滚筒式干燥机、管式干燥机和流化床干燥机,其干燥介质一般与煤直接接触。我国的滚筒干燥机以其运行可靠、干燥 而得到广泛应用。东鼎干燥研制的低阶烟煤干燥工艺,充分吸收了滚筒干燥机的优点,并根据低阶烟煤特性,开发出具有独特内部结构的滚筒干燥机,并采取循环干燥法,保证干燥系统的安全运转。
工艺如下,湿煤由给料机给入滚筒干燥机,在干燥机内、湿物料与干燥介质进行质热交换,湿物料依次经过等速干燥阶段和减速干燥阶段等后成为合格的干燥产品,经二次排料后外运。燃烧炉产生的高温烟气经配风室与经旋风除尘器初步净化的干燥废气混合后成所需温度后,进入干燥机与物料进行质热交换。将热量传给物料后,变成废气,在引风机作用下,废气经旋风除尘器初步除尘后,一部分返回配风室,另一部分经湿式除尘器进一步净化后排至大气。
另外,还要避免低价烟煤在干燥过程中的过粉碎现象。 新研制出的滚筒干燥机有以下特点。
(1) 物料能迅速进入强化干燥阶段,杜绝了干燥机进料端的返料现象;
(2) 减少干燥机内部结构对煤的破碎作用;
(3) 实现了物料在干燥机全断面均匀布料,提高了干燥机的热效率;
(4) 延长了大块煤在干燥机内的停留时间,更利于大块煤的干燥。
低价烟煤的干燥脱水程度即干后产品水分,必须根据煤的温升情况确定。煤的 终水分和干后煤的温度间存在对应关系。如果要求煤的 终水分较低,干后煤的温度太高,则必须考虑干后产品的冷却问题,导致干燥成本必然增高。所以,必须根据实验结果和用户要求,确定 经济的干燥后产品水分。