[其他]颗粒状物料的干燥炉

说明书

该发明涉及的是干燥装置，用于从砂子、聚集体、粉末状物料及其类似粒状物料中脱水或干燥，该装置在能耗上是特别经济的。

用粉碎成微粒或颗粒状的湿态或干态煅烧过的石膏来说明颗粒物料的干燥工艺，由于石膏热导性低，使得该例特别引人注目。当石膏在近似于或小于10⁵帕斯卡（1巴）压力下干燥时，石膏中的水份以干燥蒸汽排出，而获得一种由微晶疏松构成的微孔状固体产物，称之为β型熟石膏。

如果液态石膏在大于10⁵帕斯卡的压力下干燥，可获得六方形晶体，称之为α型熟石膏。在常规使用时，α型比β型有着更为理想的性质，因为它仅需很少量的混合水即可。但是，生产石膏的制造工艺由于高能耗，原材料需要量大而使费用很高。

实际上，这种石膏一般在高温高压釜中生产，釜中的内压可升至5-7×10⁵帕斯卡，基于这个原因，与β型相比，α型熟石膏的产量一般很低。仅仅在特殊应用中，需要用它作为高机械性能的熟石膏使用。

实际中，所谓α和β型只是依照一系列或多或少呈现明显的晶态的中间产品命名而已，包括命名为低压α型。这些类型石膏都显示出机械强度性能要远远超过那些β型熟石膏。

工业上，大部分α型熟石膏和β型熟石膏混合使用来增强后者，这样使混合石膏有着类似低压α型石膏的中间性质。

通常，石膏在转炉中或在装有机械搅拌器的静止炉中进行干燥，或在任何其它能够产生热并能将热传入石膏中以便蒸发石膏中的结合水的其它装置中干燥。在干的或湿的环境中都能使石膏的温度升高，采用工业燃料的发生器来产生热量使石膏温度升高，可使石膏直接与燃料气接触，或者通入气体、液体、耐火材料、金属或其它的热交换器进行间接接触。在这种类型的炉中，被处理产物、加热气或加热壁之间的热交换是在搅拌产物和重复通过加热区时进行。在其它工艺中，被处理产物基本上是静止的，热交换是通过多个如热气的循环管道来进行，该方法在气体排放之前最大程度地回收热能。所有这些现有技术，生产β型半水合或烧结产物的炉均在常压及干燥气氛下工作。

例如，在法国专利979494中主要使用的Renaudin炉，进出口是向大气环境敞开的，干燥是在干燥气氛中进行，从流动的角度看产物相对于循环热气是静止的。但是，该装置无法获得有效的热交换，由于需要极其小心地去除所产生的水蒸汽，以便防止石膏在它的有机水中沸腾，发明者认为这种工艺是不错的。

在德国专利3145549中，描述了另一个烧结石膏块的系统，同样公开了就流动观点看被处理产物基本静止的，同样这也是一个向大气环境敞开的干燥系统，仅能制作块状产物，炉子底部按对流原理工作，被加热气体不能通过微细部分从而不会产生结块。这些块状物不适合热交换，气体循环是必需的，这似乎是要考虑研究的目标。

迄今为止，所提出的其它系统包括干燥石膏的同时，由于气流推动将石膏从炉的进料口处送到排料口处。在这种情况下，减少被处理产物形成细小微粒，并使粒子以热气速度移动。热交换时间约1秒钟左右。被加热气体需要循环，除非采用一个很长的烧结循环，否则产品也必需循环，在整个过程结束时，将产物和气体分离。所有的处理均在大气环境下进行干燥。在美国专利4101630中描述了该系统的一种形式，该系统采用一条很长的煅烧管道，这煅烧管道包括两根由螺旋挡板连接的同心管组合装置，这种安排并不庞大笨重，但在传输中，物料有沉积在螺旋挡板上的危险。通常，这类装置是垂直设置的。

在迄今所建议使用的这类炉中，熟石膏的流动可以是连续的。

由于在向石膏传热时遇到许多困难，所使用的温度实际上要高出理论转变温度，在理论上，140卡热量能使1公斤石膏转化成半水形式，但要达到上述目的实际应用需300-400卡热量（不包括搅拌所需的机械能量，以及从装置中去灰去污所需的能量）。离开装置的高温熟石膏;离开装置的燃烧气体;大量的蒸发水蒸汽的过炉空气;向外界的辐射都造成能量损失，热防护并非总是有效的。

我们已经发现，借助一个垂直静止炉可避免上述缺点。具体地讲，我们发现在最佳能耗的条件下稍稍调整处理压力，就能生产出从β型到低压α型的优良的半水合石膏产品。