RU2277980C2

RU2277980C2 - Powder material producing method

Info

Publication number: RU2277980C2
Application number: RU2004117699/03A
Authority: RU
Inventors: Алексей Александрович Соболев (RU); Алексей Александрович Соболев
Original assignee: Тольяттинский государственный университет
Priority date: 2004-06-10
Filing date: 2004-06-10
Publication date: 2006-06-20
Also published as: RU2004117699A

Abstract

FIELD: processes of treating materials for producing powder like products, possibly for dry concentration of non metal ore minerals, manufacture of fillers, pigments, different chemical and pharmaceutical preparations.

SUBSTANCE: method comprises steps of drying, disintegrating, pneumatic sorting, deposition and dust trapping. After dust trapping vapors from cleaned technological air are condensed and air is fed to material layer formed in loading hopper. Temperature of material in hopper is set according to temperature value exceeding temperature of initial material. Quantity of air circulating in system is kept constant.

EFFECT: enhanced efficiency of dust trapping, lowered power consumption.

3 cl, 1 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к технике обработки материалов с получением из них порошкообразных продуктов и может быть использовано в процессах сухого обогащения неметаллорудных полезных ископаемых и в производстве наполнителей, пигментов и различных химических и фармацевтических препаратов.The invention relates to techniques for processing materials to obtain powdered products from them and can be used in the dry processing of non-metallic minerals and in the production of fillers, pigments and various chemical and pharmaceutical preparations.

Известен способ очистки газа от гигроскопических частиц, включающий предварительную обработку путем охлаждения и увлажнения газа и улавливание частиц, причем предварительную обработку проводят до температуры газа, равной температуре точки росы или на 5-10°С выше нее, и выдерживают образовавшуюся парогазовую среду при указанной температуре в течение 1-2 с (Авторское свидетельство СССР № 560632, 1977 г.).A known method of purifying gas from hygroscopic particles, including pre-treatment by cooling and humidifying the gas and trapping particles, the pre-treatment is carried out to a gas temperature equal to the dew point temperature or 5-10 ° C above it, and the resulting vapor-gas medium is maintained at a specified temperature within 1-2 s (USSR Author's Certificate No. 560632, 1977).

Этот способ позволяет увеличить диаметр частицы за счет конденсации влаги на ней, но недостаточно эффективен для частиц негигроскопичных.This method allows to increase the particle diameter due to condensation of moisture on it, but is not effective enough for non-hygroscopic particles.

Известен способ очистки газа от пыли путем фильтрации его через слой зернистого материала и отвода очищенного газа при температуре на 5-10°С ниже температуры точки росы газа (Авторское свидетельство СССР № 921599, 1982 г.).A known method of cleaning gas from dust by filtering it through a layer of granular material and removing purified gas at a temperature of 5-10 ° C below the dew point of the gas (USSR Author's Certificate No. 921599, 1982).

Этот способ требует специального аппарата и специального зернистого материала, поэтому является дорогостоящим.This method requires a special apparatus and special granular material, therefore, it is expensive.

Известен способ получения порошкообразных материалов, взятый за прототип, включающий операции сушки, измельчения, пневматической классификации, осаждения и пылеулавливания (Авторское свидетельство СССР № 1808424, 1993 г.).A known method of producing powdered materials, taken as a prototype, including the operation of drying, grinding, pneumatic classification, deposition and dust collection (USSR Author's certificate No. 1808424, 1993).

Этот способ является неэкономичным из-за того, что воздух, прошедший операцию пылеулавливания и являющийся теплым, выбрасывается в атмосферу и больше не используется в данном процессе.This method is uneconomical due to the fact that air that has passed the dust collection operation and is warm is emitted into the atmosphere and is no longer used in this process.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в разработке такого способа получения порошкообразных материалов, при котором оказалось бы возможным повышение эффективности пылеулавливания и снижение энергозатрат на сушку за счет рециркуляции воздушного потока и дополнительного нагревания исходного материала.The problem to which the claimed invention is directed is to develop such a method for producing powdered materials in which it would be possible to increase the efficiency of dust collection and reduce energy consumption for drying due to recirculation of the air flow and additional heating of the starting material.

Технический результат при этом заключается в расширении технологических возможностей. Эта задача решается тем, что в способе получения порошкообразных материалов, включающем операции сушки, измельчения, пневматической классификации, осаждения и пылеулавливания, после пылеулавливания производят конденсацию паров из очищенного от пыли технологического воздуха. Этот воздух направляют в слой исходного материала, образуемый в загрузочном бункере, при этом температуру материала в бункере устанавливают до значения, превышающем температуру исходного материала, а количество рециркулируемого воздуха в системе поддерживают постоянным.The technical result in this case is the expansion of technological capabilities. This problem is solved by the fact that in the method for producing powdered materials, including drying, grinding, pneumatic classification, precipitation and dust collection, after dust collection, the vapor is condensed from the dust free of process air. This air is sent to the source material layer formed in the feed hopper, while the temperature of the material in the hopper is set to a value higher than the temperature of the feed material, and the amount of recirculated air in the system is kept constant.

Конденсацию паров можно производить также между операцией пылеулавливания и загрузочным бункером.Vapors can also be condensed between the dust collection operation and the feed hopper.

Количество воздуха, выбрасываемого в атмосферу из бункера, можно поддерживать равным количеству воздуха, поступающего с теплоносителем в операцию сушки.The amount of air discharged into the atmosphere from the hopper can be maintained equal to the amount of air supplied with the coolant to the drying operation.

Проведение после пылеулавливания конденсации паров из очищенного от пыли технологического воздуха позволяет получить сухой воздух, который можно использовать в технологии.Conducting after the dust removal of condensation of vapors from the process air purified from dust allows to obtain dry air, which can be used in the technology.

Направление осушенного воздуха в слой материала, образуемый в бункере, обеспечивает дополнительную очистку его с использованием этого слоя в качестве зернистого (фильтрующего) материала.The direction of the dried air into the layer of material formed in the hopper, provides additional cleaning using this layer as a granular (filtering) material.

Установление температуры материала в бункере до значения, превышающем температуру исходного материала, обеспечивает уменьшение количества тепла, необходимого для его сушки.Setting the temperature of the material in the hopper to a value higher than the temperature of the source material, reduces the amount of heat required for drying.

Поддержание количества рециркулируемого воздуха в системе постоянным обеспечивает стабильность работы всего технологического процесса.Maintaining the amount of recirculated air in the system constant ensures the stability of the entire process.

Производство конденсации паров между операцией пылеулавливания и загрузочным бункером позволяет использовать тепло осушенного воздуха в технологическом процессе.The production of vapor condensation between the dust collection operation and the hopper allows the use of heat of dried air in the process.

Поддержание количества воздуха, выбрасываемого в атмосферу из бункера, равным количеству воздуха, поступающего с теплоносителем в операцию сушки, обеспечивает экономию тепла, используемого в процессе сушки.Maintaining the amount of air discharged into the atmosphere from the hopper equal to the amount of air supplied with the coolant in the drying operation, saves the heat used in the drying process.

Предлагаемый способ поясняется чертежом, на котором изображена схема технологии переработки с конденсации паров вне загрузочного бункера.The proposed method is illustrated in the drawing, which shows a diagram of the processing technology with vapor condensation outside the feed hopper.

Способ включает следующие операции, показанные на чертеже: сушку с измельчением; пневматическую классификацию; осаждение и пылеулавливание; конденсацию паров.The method includes the following operations shown in the drawing: drying with grinding; pneumatic classification; precipitation and dust collection; condensation of vapors.

В предлагаемом способе используют следующее оборудование: на стадии сушки с измельчением - сушильный барабан с шаровой загрузкой, на стадии пневматической классификации - пневмоклассификатор, на стадии осаждения - циклон, на стадии пылеулавливания - рукавный фильтр, на стадии конденсации паров - каплеуловитель.In the proposed method, the following equipment is used: at the stage of drying with grinding, a dryer with ball loading, at the stage of pneumatic classification, a pneumatic classifier, at the deposition stage, a cyclone, at the stage of dust collection, a bag filter, and at the stage of vapor condensation, a droplet eliminator.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Исходный материал (сырье) последовательно подвергают обработке в операциях сушки с измельчением пневматической классификации, осаждения, пылеулавливания и конденсации паров. При этом исходный материал из загрузочного бункера с помощью питателя (не показан) поступает в сушильный барабан с шаровой загрузкой. С другого конца барабана посредством вентилятора производится удаление частиц в потоке аэровзвеси. Эта аэровзвесь подается в пневматический классификатор, режим которого настроен на определенное граничное зерно. Частицы материала крупнее отделяются и направляются на домол в операцию сушки с измельчением. Частицы материала меньше граничного зерна осаждаются и направляются на упаковку как готовый продукт. Запыленный воздух направляют на операцию осаждения и далее на операцию пылеулавливания, в которых пыль соответственно осаждается в циклоне и отбирается на фильтре и как готовые продукты подается на упаковку. Из операции пылеулавливания обеспыленный, но влажный, воздух подают на операцию конденсации паров, в результате чего влага отделяется от воздуха. Этот достаточно сухой и теплый воздух, в качестве технологического, подают на вход операции сушки в слой материала, формируемого в загрузочном бункере. Материал нагревается, при этом частично происходит испарение влаги. Воздух, содержащий незначительное количество тонкодисперсной пыли, проходя через слой исходного материала, дополнительно очищается от пыли, транспортируя с собой пары воды, полученной в результате нагрева. Вентилятор, который протягивает воздух через мельницу-сушку засасывает частично и воздух из бункера, куда поступает рециркулируемый воздух.The source material (raw materials) is subsequently subjected to processing in drying operations with grinding pneumatic classification, deposition, dust collection and vapor condensation. In this case, the source material from the loading hopper with the help of a feeder (not shown) enters the dryer drum with ball loading. From the other end of the drum, a fan removes particles in the air suspension stream. This air suspension is fed into a pneumatic classifier, the mode of which is tuned to a certain boundary grain. Particles of the material are larger separated and sent to the domol in the drying operation with grinding. Particles of material smaller than the boundary grain are deposited and sent to the packaging as a finished product. Dusty air is sent to the deposition operation and then to the dust collection operation, in which dust is accordingly deposited in the cyclone and is taken off on the filter and how the finished products are fed to the packaging. From the dust collection operation, dustless but moist air is supplied to the vapor condensation operation, as a result of which the moisture is separated from the air. This rather dry and warm air, as technological, is fed to the input of the drying operation into the layer of material formed in the loading hopper. The material heats up, and moisture partially evaporates. Air containing an insignificant amount of fine dust, passing through a layer of the source material, is additionally cleaned of dust, transporting water vapor resulting from heating with it. The fan, which draws air through the mill-dryer, partially sucks in the air from the hopper, where the recirculated air enters.

Таким образом, большая часть рециркулируемого воздуха, содержащего остаточное количество пыли и тепла в бункере, в отличие от других известных способов, проходит через бункер не снизу вверх, а сверху вниз.Thus, most of the recirculated air containing the residual amount of dust and heat in the hopper, unlike other known methods, does not pass through the hopper from bottom to top, but from top to bottom.

В данной системе воздух из бункера вентилятором подается в мельницу-сушилку и далее по всей системе и этот же воздух поступает опять обратно в бункер, т.е. он рециркулирует в системе неоднократно и восполняется за счет воздуха, поступающего с теплоносителем. Поступление воздуха в систему осуществляют следующим образом:In this system, air from the hopper is fed by a fan to the mill-dryer and then throughout the system and the same air flows back into the hopper, i.e. it recirculates in the system repeatedly and is replenished due to the air supplied with the coolant. Air intake in the system is as follows:

с исходным материалом. Этот воздух имеет температуру и влажность, определяемую условиями окружающей среды;with source material. This air has a temperature and humidity determined by environmental conditions;

с рециркулируемым потоком. Этот воздух имеет температуру выше температуры окружающей среды и содержит незначительное количество влаги;with recirculated flow. This air has a temperature above ambient temperature and contains a small amount of moisture;

с теплоносителем, если теплоносителем является воздух. Этот воздух имеет высокую температуру, гораздо выше точки росы.with the heat carrier, if the heat carrier is air. This air has a high temperature, far above the dew point.

Из открытого бункера в атмосферу будет выбрасываться только тот воздух, который поступает в атмосферу с исходным материалом, т.к. вентилятор забирает только то количество воздуха, которое задано путем регулирования его рабочей характеристики.Only the air that enters the atmosphere with the source material will be emitted from the open bunker into the atmosphere, as the fan takes only the amount of air that is set by regulating its performance.

Пример. Колчедановый огарок из бункера подают в мельницу, в которую поступает теплоноситель - воздух от газовой горелки с температурой 180°С. В мельнице колчедановый огарок подвергается сушке и измельчению до крупности минус 63 мкм, затем посредством вентилятора, размещенного с разгрузочной стороны мельницы, из последней удаляют частицы мельче 63 мкм. Аэровзвесь с температурой 90°С подают в пневматический классификатор, в котором происходит отделение частиц крупнее 63 мкм с возвратом их на домол в мельницу, а частицы мельче 63 мкм осаждают и подают на упаковку в виде готового продукта, используемого в металлургической промышленности (для смазки форм и т.д.). Далее запыленный воздух с температурой 75°С направляют в циклон, а из него с температурой 65°С в рукавный фильтр, из которых выделяют тонкодисперсные частицы колчеданного огарка и подают их на упаковку как товарные продукты высокой дисперсности. Из рукавного фильтра обеспыленный, но влажный воздух (содержание влаги не более 2%) и с температурой 42°С подают вентилятором в аппарат для конденсации паров влаги, в качестве которого можно использовать любые известные устройства (каплеуловители, полые скрубберы и т д.), преимущественно с низким гидравлическим сопротивлением. В этом аппарате происходит отделение влаги от воздуха с некоторым понижением температуры его до 32°С. Этот достаточно обеспыленный, сухой и нагретый воздух, как технологический, подают в бункер материала под его слой, имеющего температуру 20°С с диапазоном размеров частиц от 0,1 до 10 мм.Example. Pyrite cinder from the hopper is fed into the mill, which receives the coolant - air from a gas burner with a temperature of 180 ° C. In the mill, the pyrite cinder is dried and crushed to a particle size of minus 63 microns, then particles smaller than 63 microns are removed from the mill by means of a fan located on the discharge side of the mill. An air suspension with a temperature of 90 ° C is fed into a pneumatic classifier, in which particles larger than 63 μm are separated and returned to the mill to the mill, and particles smaller than 63 μm are precipitated and fed to the packaging in the form of a finished product used in the metallurgical industry (for lubricating molds etc.). Next, dusty air with a temperature of 75 ° C is sent to a cyclone, and from it with a temperature of 65 ° C to a bag filter, from which fine particles of pyrite cinder are isolated and fed to the packaging as commodity products of high dispersion. From the bag filter dust-free but moist air (moisture content not more than 2%) and with a temperature of 42 ° C is supplied by a fan to a device for condensing moisture vapor, which can be used as any known device (droplet eliminators, hollow scrubbers, etc.), mainly with low hydraulic resistance. In this apparatus, moisture is separated from the air with a certain decrease in its temperature to 32 ° C. This sufficiently dust-free, dry and heated air, as technological, is fed into the material hopper under its layer having a temperature of 20 ° C with a particle size range from 0.1 to 10 mm.

Таким образом, применение данного способа позволяет улучшить технико-экономические показатели обработки материалов сухим способом.Thus, the application of this method allows to improve the technical and economic indicators of processing materials in a dry way.

Claims

1. A method for producing powdered materials, including drying, grinding, pneumatic classification, precipitation and dust collection, characterized in that after the dust is collected, vapor is condensed from the dust free of process air, this air is sent to the material layer formed in the loading hopper, the temperature of the material in the hopper is set to a value higher than the temperature of the source material, and the amount of recirculated air in the system is kept constant.

2. The method according to claim 1, characterized in that the condensation of the vapors is carried out between the dust collection operation and the loading hopper.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the amount of air discharged into the atmosphere from the hopper is maintained equal to the amount of air supplied with the coolant to the drying operation.