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燃煤型喷雾造粒塔在铁氧体制粉中的应用 李栓强,苑 通,陈新海,殷晓强,秦文怀,赵格利 陕西金山电气集团有限公司 陕西 宝鸡 721301 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 中图分类号 文献标识码B 文章编号1004373X20061014302 Application of Burning the Coal Type Spray Drying Tower in Preparation Ferrite Fine Material LI Shuanqiang ,YUAN Tong ,CHEN Xinhai ,YIN Xiaoqiang ,QIN Wenhuai ,ZHAO Geli Shaanxi Jinshan Electricity Group Corporation ,Baoji ,721301 ,China Abstract This article introduses structure of the burning coal type spray drying tower of sytem ,the work principle of the burning coal type spray drying tower of sytem and pressure fog turns of system. Then detailed analyses the principle adjust2 ment. A discussion is given from adjusting fog′s angle to increase the quantity the ferrite fine material. From the technique in2 dex sign contrast ,burning the coal type spray drying tower of sytem satisfy the craft parameter the request. From the economic index sign contrast the burning coal type spray drying tower of system has the obviously economic advantage. The results ex2 press that the burning coal type spray drying tower of sytem is lowering production cost contain vast foreground. Keywordsburning coal type spray;drying tower ;ferrite fine material ;hotgas fluid 收稿日期20051226 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如图1所示。 图1 燃煤型喷雾造粒塔的结构简图 341 现代电子技术2006年第10期总第225期 集 成 电 路 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,具体见表1 ,表2。 表1 技术指标测试结果 名 称流动角/松装比重水 分 燃煤型321. 311 40. 4 油 型32. 51. 310 60. 7 表2 技术指标测试结果 名 称 粒度分布/μm 燃煤型油型 1 600～6300. 180. 02 630～4000. 570. 64 400～3154. 033. 92 315～20028. 6230. 70 200～15451. 9250. 70 154～1009. 088. 32 100～714. 735. 16 710. 870. 38 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。 参 考 文 献 [1]李祖兴.陶瓷工业机械设备[ M ].北京中国轻工业出版 社,1993. [2]陈敏恒,丛德滋,方图南,等.化工原理上 [M].第2版.北 京化学工业出版社,2005. [3]阳开新.铁氧体料浆中表面活性剂在固液界面上的吸附 [J ].磁性材料与器件,2001. 323 3439. 作者简介 李栓强 1976年出生,1999年毕业于西安工业学院高分子材料工程专业,毕业后一直在陕西金山电气集团有限公司 从事软磁铁氧体偏转磁芯的生产和研制工作。 441 制 造 技 术李栓强等燃煤型喷雾造粒塔在铁氧体制粉中的应用