一种制备干燥的硼泥设备及其工艺方法 所属技术领域
本发明涉及硼泥干燥方法及设备，具体涉及由生产硼酸和硼砂过程而产生的副产品硼泥的干燥设备及其工艺方法。
背景技术
硼泥是一些化工厂生产硼酸和硼砂的副产品(尾矿)，其中含有Fe、B2O3、MgO、CaO、Al2O3等成分，在我国每年将有70～80万吨产品。对于这种副产品，多年来一直没有找到合适的用途，其处理方法均采取占地堆积和填坑贮存，既耗用了大量的人力、运力、财力，严重地影响企业生产发展，同时又严重地污染环境。
为了解决上述问题，多年来，科研工作者们进行了大量的探索和试验，取得了可喜的效果，如：凌源钢铁公司和东北大学合作，进行了铁矿球团添加硼泥的试验和竖炉焙烧以及高炉冶炼试验研究，其结果表明，采用硼泥粉做球团添加剂，不但提高了球团矿冷强度，又改善了球团矿的化学成分和冶金性能，也改善了竖炉球团的焙烧工艺；高炉冶炼含硼泥球团矿，炉况顺行改善，渣铁温度提高，焦比降低，其整体经济效益十分明显。
随着硼泥利用途径的解决，接至而来的是如何提供一种把硼泥加工到粒度和水分都适用于烧结球团生产需要的硼泥细粉，又成了急待解决的问题。因为硼泥含水高，脱水困难，又有一定的粘性。多年来，有众多的科研机构，研究者采用各种办法，如：机械烘干，自然凉干或干燥炕干燥等，都未能有效地解决这一问题。
【发明内容】
本发明的目地是：利用已有技术的层式气流干燥塔，进行改进成为本发明需要的硼泥干燥设备，并研制出硼泥干燥的工艺方法，使所获产品干燥的硼泥完全可以达到能加工成粒度和水分都适用于烧结球团生产需要的原料。
本发明的硼泥干燥设备，主要由中心传动主轴(1)，烟道料盘(2)，绝热壳体(3)，运料器(4)，净化空气入口(5)，排潮管(6)，烟道气入口管(7)，烟道气出口管(8)，减速机(9)，变速箱(10)，湿料入口(11)和产品出口(12)构成，其要点是烟道气入口管(7)装在绝热壳体(3)上部，烟道气出口管(8)装在塔体(3)的底部，最上三层烟道料盘(2)的厚度大于三层以下各烟道料盘(2)的厚度。
本发明硼泥干燥的方法是在上述改造后的层式气流干燥塔中按下列步骤进行：
1)将硼泥湿料从塔上部入料口加入上层料盘中，
2)在加入硼泥湿料的同时，从烟道气入口管(7)送入高温烟道气至最上层塔盘，并逐渐下移，最后从塔底的烟道气出口排出，
3)物料在加热情况下和运料器的推动下，沿阿基米德螺线逐渐下移，最后干燥后的硼泥产品从塔底产品出口排出，
4)干燥过程的湿气由塔下净化空气入口进入的空气上升带走，最后由塔顶的排潮管自然排出。其特征在于，烟道气与硼泥湿料从最上层烟道料盘开始同方向下移，烟道气进口温度控制为820℃～830℃，湿料加料量为1.5～2.5吨/时，净化空气为自然通入。
本发明最显著的优点和效益是：
由于本发明将已有技术的层式气流干燥塔的烟道气进口从塔底改在塔上部，烟道气出口从塔上部改在塔底部，使高温烟气与物料同方向流动，打破了已有技术中高温烟气与物料逆流运行的常规方式；另外对已有干燥塔最上三层料盘的厚度由原来的10mm，改为12mm，其材质改为锅炉钢板；还有重要的一点是本发明探求出了使硼泥高速干燥的温度为820℃～830℃。由于上述三部分重大突破，从而彻底解决了原有高温烟气从塔底进入，从塔上排出造成硼泥粘结料盘，随着运行进行，造成运料器负荷加大，甚至出现拉断现象，最终使干燥设备无法运转的困境。
由于本发明中的技术突破，彻底解决了生产硼泥细粉的原料问题，真正使过去长期废弃的硼泥，得到了有效的利用，不仅提高了生产硼酸和硼砂厂的经济效益，相应地也提高了一大批钢铁厂的经济效益；更大的效益是解决了硼泥对环境的污染问题。
【附图说明】
图1是本发明层式气流干燥塔结构示意图；
图2是图1中烟道料盘主视图；
图3是图2的俯视图。
图中1、中心传动主轴，2、烟道料盘，3、绝热壳体，4、运料器，5、净化空气入口，6、排潮管，7、烟道气入口管，8、烟道气出口管，9、减速机，10、变速箱，11、湿料入口，12、产品出口，13、烟道管。
【具体实施方式】
结合附图1对本发明用于干燥硼泥的层式气流干燥塔进行说明：塔的绝热外壳(3)为一圆筒形，材质选用A3钢外用岩棉保温，圆筒中心装有一个中心传动主轴(1)，上端装在固定轴承座上、下两端与变速箱(10)的联轴器连接，变速箱(10)与减速机(9)连接，变速箱(10)选用蜗杆蜗轮传动，变速箱(型号)，在中心传动轴(1)中间，装有八层烟道料盘(2)，最上三层选用12mm厚的锅炉钢板制成，最下一层为10mm厚的钢板，在料盘(2)上装有用于推动物料移动的运料器(4)；在绝热外壳(3)上部侧壁上焊接有一个烟道气入口管(7)，其伸入绝热外壳(3)内的管口按切线接在最上一层烟道料盘(2)的侧边，烟道气出口管(8)焊接在塔底；湿料入口(11)安装在塔体上部，产品出口(12)焊接在塔底，有两个净化空气入口(5)，对称地焊接在绝热壳体(3)下部的侧壁上，塔的最顶端间有一个排潮管(6)。
物料硼泥干燥的工艺步骤是：将湿的硼泥，湿度30％＜，经提升机提升到入口处，经分料器均匀地向塔内上层料盘布料湿料加料量为1.5～2.5吨/时，同时从烟道气入口管(7)通入温度为820℃～830℃流量为3900～6500M3/h的烟气，使加入料盘的硼泥表面被迅速干燥成一硬层，并有很多硼泥干粉脱落在料盘表面上，后续加入的硼泥不再粘结料盘，在运料器(4)推动下，物料由上层沿阿基米德螺线逐层下移，并均衡地进行热量交换，使物料水分不断蒸发，并通过自然通入的净化空气上升，最后从排潮管(6)排出。直至塔底物料完全干燥，由产品出口(12)排出。对干燥后的硼泥经链式粉碎机或万能粉碎机粉碎，生产出水分和粒度均可满足生产制作烧结球团用的硼泥细粉。