PWG300型喷雾干燥设备的研制

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1、万方数据第22卷第4期yDL22170．4硬质合金CEMENTEDcARBn)E2005年12月Dec．20Q5≯妇业妇啦￥畚票囊骤毒1前言PWG一300型喷雾干燥设备的研制梁志刚1任小洪2(1．自贡硬质合金有限责任公司研发中心四川自贡，643011；2．四川理工学院电信系四川自贡643000)摘要喷雾干燥制粒是目前生产优质混合料的一种最佳方法。介绍了硬质合金混合料喷雾干燥制粒设备的研制情况，对喷雾干燥工艺原理、控制方法、各系统的作用、设备配置及其基本参数作了较详实的阐述，对多种影响混合料干燥制粒的因素进行了分析，并提出了解决的方法。关键词干燥制粒雾化搅拌系统

2、控制混合料的干燥制粒是硬质合金生产中一道关键工序，它直接影响硬质合金的性能。目前，混合料制备的主要方法有两种：一种是机械制粒，一种是喷雾干燥制粒。前一种方法设备简单，操作方便，但所生产的混合料质量较差。后一种方法投资大，设备复杂，但生产出的混合料流动性能好，松装密度稳定，粒度分布均匀，能满足高质量，高性能硬质合金生产的需要。随着市场对产品质量的要求越来越高，特别是可转位刀片的生产对混合料的要求更是如此，兼之石蜡成型剂的推广应用，研究开发用己烷作介质的喷雾干燥制粒设备显得尤为迫切。PWG一300型喷雾塔立足自主开发，借鉴国内外先进技术，要求能生产高质量的混合料，

3、以满足国内国际市场的需要。元器件在性能可靠的基础上尽可能国产化，以降低成本；在结构方面作一些必要的改进，使其更趋完善；电气控制方面采用与当今技术同步的触摸屏操作和PLC控制；仪表控制配置先进的温度控制阀，压力传感器，并将所有信号输人计算机，使得在控制室就能了解整个系统的运行情况；在安全方面，配置高性能的氧分析仪，塔体设计重力防爆装置，搅拌槽设计超压报警和防爆片，电气系统采用最高防爆等级的电气元件；使整套设备在整体上比进口同类型喷雾干燥塔更为先进。2喷雾干燥制粒的工艺过程混合料喷雾干燥制粒工艺流程见图1，其基本过程为：经球磨好的料浆在搅拌槽内进一步的被搅拌均匀并

4、加热至35℃以上，然后向搅拌槽内施加压力，在压力的作用下，料浆被送至雾化器，经雾化器雾化后从塔体下部喷人塔体内。经油气热交换器加热的N：被送风机送至塔体顶部的气体分配器，经气体分配器后，N：均匀地、呈旋风状地进入塔体，对雾化了的料浆进行干燥制粒。料粒与热气体接触后其表面的液体便迅速蒸发，而内部的气体在其后的干燥过程中迁移到表面被热气体带走。干燥后的料粒落到塔体底部，通过一对碟阀进行间隙式回收。干燥料浆后的气体中含有汽化后的己烷和少量的微小粉尘，该气体被压力风机首先送到旋风分离器，对其中的粉尘进行初步分离，然后再送至冷凝一淋洗塔。在淋洗塔内，气体得到进充分的洗涤

5、，而气体中含有的己烷气体被冷凝出来，在淋洗塔底部进行收集，经洗涤后的气体又被送到油一气热交换器进行加热，得到重复使用。运行过程中系统保持微正压状态，靠一个送气阀和一个排气阀自动控制。作者简介：梁志剐。男11959一)。高级工程师，从事硬质台金设备的研究与开发工作。万方数据硬质合金第22卷3系统的研究和设计图1闭式循环干燥制粒系统PWG一300型喷雾干燥设备是一套系统较多的复杂设备，它主要包括有：干燥制粒系统，油加热系统，搅拌雾化系统，冷却系统，液压系统，氮气系统，清洗系统，电气系统和仪表控制系统等。各主要系统的情况叙述如下。3．1闭式循环干燥制粒系统干燥制粒系

6、统是整个喷雾干燥设备的关键系统之一，该系统主要包括有：塔体，旋风分离器，淋洗塔，压力风机，送风机，油一气热交换器，管路，阀门等。系统循环风量设计为2000m3／h以上，风速为12m／s，气体出口温度约为40℃左右。系统要求密封性能好，升温快，塔内热风分布均匀呈旋风状运动，料浆没有粘壁现象，气体出口温度控制准确，经淋洗的循环气体不含粉尘，整个系统保持微正压状态，并且安全，可靠。，3．1．1塔体由于所生产的混合料是属于热敏性物料，主要粒度分布为80目～150目范围，要求粒料呈球形。因此，氮气与雾滴在塔体内的流动形式采用混合运动形式，即热风从塔体顶部往下运动，料浆从

7、下往上喷射然后与热风一起往下运动，最后料粒从塔体底部排出。为了保证热风在塔体内分布均匀，在塔体顶部热风入口处设计了一个径向式螺旋气体分配器。气体分配器下面又设计了个网状筛板，这样即保证了气体分配均匀又使气体呈螺旋状往下运动，增加了料粒在塔体内的停留时间，使其能得到充分的干燥，又没有粘壁现象。为了避免料浆粘壁，塔体直径设计得偏大。因此设计时我们着重考虑了它的强度和结构形式。热风出口在塔体中的位置也是很重要的一个问题。如果离锥底过远，则抽风机抽出的热风中所含的料粒较多，如果太近则掉落在塔体上的料粒又可能被重新抽走。因此设计时我们着重考虑了出风口离塔体底部的距离这个

8、问题。3．1．2冷凝一淋洗塔淋洗塔的作