喷雾干燥制粉会被干磨制粉淘汰吗?(一)

近年来,用干磨制粉工艺(以下简称“干法”)取代喷雾干燥制粉工艺(以下简称“湿法”)的呼声不断。

那么,干法是墙、地砖原料制备的发展趋势吗?它是否将淘汰湿法?笔者试图通过自己所知道的英国Atrito有限公司采用干法的成功案例,结合国内目前墙、地砖生产企业的概况,从以下几个方面进行探讨。

一

英国Atrito有限公司采用干法的成功案例

三十多年前,英国Atrito有限公司经过二年多时间的调研之后,与英国一家专业生产地砖的工厂合作,即:由该厂提供制砖原料、压机和窑炉并参与制定成型工艺和烧成工艺,采用Atrito有限公司研发的干法及其设备试产地砖。

试产期间,地砖的砖坯由六种不同的红色粘土和普通的添加剂所组成。所有的物料被送入干磨机进行试产之前,均按一定的比例配量进行粗略的预混合。在预混合之前,这些经过预筛和仓库储存的粘土含水率为12%,另外还加入了熟料、 废砖坯和添加剂。

对各种不同成分的原料进行均匀混合的工作,则由干磨机完成。除此之外,总功率为400KW的干磨机还完成以下工作:

1)对含水率为12%的粘土进行干磨,其产量为25.5吨/小时,每吨的耗能为420,923KJ。

2)对干磨之后的原料,用35KW的过筛设备进行80目的初筛。初筛后的原料含水率约为3%。

3)对初筛后的原料进行加水和加热烧结(加水约为每小时2,468升,烧结耗能约为每吨207,207KJ,设备功率为245KW),经粒化和沸腾层处理后的原料产量为每小时21吨,其含水率为6.5%。

4)用65KW的过筛设备进行二次过筛和筛余部分处理,以便让另外配套的传送装置将含水率为6.5%的原料输送至料仓储存和陈腐。

经过一系列的单机试验和实验室小试之后,英国Atrito有限公司初步掌握了对粉料颗粒梯度、含水率以及地砖产品精度进行调整的手段。在生产线进行中试的结果是:采用干法生产的釉面地砖质量优于欧洲经济共同体标准。

英国Atrito有限公司的干法成功在于:

1)干磨机融混合、磨制、粒化、干燥等工序为一体,并使这些工序在同一台设备内进行,大大减少了设备的占地面积。

2)磨制后的粉料具有很好的干燥效果,无需另外再行干燥。

3)通过过筛,排除杂质和尺寸超标的原料。

4)干磨机内设置的有效混合装置,适应于对多种配方的原料进行均匀的混合。因此,最后获取的是按比例定量配料、处于完全混匀状态的原料。

5)干磨后的粉料被注入精确配置的水和粘土,形成了具有一定含水率的颗粒。这些颗粒在干磨机的沸腾层部位被干燥,而干磨机内的冷却装置则用于避免这些颗粒因可能吸入湿气所产生的问题。

6)虽然干法获取的粉料与湿法获取的粉料在流动性方面存在一些偏差,但通过对压机的进料装置进行调整,可以解决这一问题。

7)从技术经济分析来看:

7.1)采用干法所获得的粉料,其颗粒梯度与湿法是同等的。

7.2)采用干法生产的釉面地砖,其表面平整度好于湿法。

7.3)采用干法,每吨坯料可节省热耗1,046,500KJ。

7.4)对每吨坯料的加工费用进行比较:煤气单价为0.01英镑/ 4,187KJ时,干法为1.65英镑,湿法为4.35英镑;每度电单价为0.0386英镑时,干法为1.60英镑,湿法为3.40英镑。

7.5)针对设备保养维修费用,干法为5.75英镑,湿法为11.5英镑。

7.6)当粉料的年产量为16.8万吨时,干法可节省资金96.6万英镑。

7.7)以每小时可磨制21吨粉料且年产量为16.8万吨计算,该干法项目当年总投资为332.5万英镑,其中:

干燥、磨制、过筛、加水和加热烧结设备投资为110万英镑,投资回收期为1.2年(扣除10%流动现金,下同);

原料混合及制备设备投资为72.5万英镑,投资回收期为2.1年;

土建工程、办公楼、仓库等投资为95万英镑,投资回收期为3.4年;

变电所、主控制台现场安装等投资为30万英镑,投资回收期为4年;

设备总体安装、隔热保温材料、现场服务等投资为25万英镑,投资回收期为4年。

8)干法是一种创新,它彻底颠覆了湿法的工艺流程,淘汰了一些设备配置(包括但不限于球磨机、浆料搅拌池、浆料输送泵、喷雾干燥塔等)。