В металлургии существует большое разнообразие сушилок, которые могут быть классифицированы: 1) по давлению в камерах — вакуумные и атмосферные сушилки;

2) по способу подвода тепла — конвективные, контактные, радиационные, высокоча­стотные сушилки; 3) по виду сушильного агента — воздушные, паровые, дымовые;

по типу сжигаемого топлива — мазутные, на природном газе; 4) по типу сжигающих устройств — с горелками, с форсунками и т. п.; 5) по методу перемещения или поло­жения подсушиваемого материала — с непо­движным материалом, с передвижением на ленточных конвейерах, вагонетках, тележках и т. п.

Наиболее широкое распространение полу­чили сушилки барабабанного типа (рис. 1.52).

Высушиваемый материал приемной каме­ры (концентрат с влажностью более 5-10% и др.) подается из приемной камеры 1 в ба­рабан 2, где пересыпается по наклонной под углом до 6° вращающейся внутренней поверхности. Дополнительное воздействие на пересыпание материала оказывает насадка, установленная в барабане. Барабан закрепляется в бандажах 3, которые опираются на ролики 4, установленные под углом 30° к вертикали. Бандажей обычно два и роликов — четыре. Вращение
барабана осуществляется от привода 7 через открытую зубчатую шестерню 5 и коле­со 6. Привод состоит из электродвигателя, зубчатой муфты и редуктора. От осевого сдвига бандажа по роликам предусмотрен горизонтальный упор 8 у одного из банда­жей. Для предохранения от выхода газов наружу и от подсоса воздуха предусмотрены уплотнения 9. Высушенный продукт выгружается через разгрузочную камеру 10. Барабаны изготовляются сварными с толщиной стенки <5 = 5 - г 14 мм. Со стороны входа теплоносителя поверх­ность барабана имеет насадку, вы­бор которой зависит от условий суш­ки и свойств подсушиваемого мате­риала. Для крупных кусков, особен­но склонных к прилипанию, насадка выполняется в виде радиально распо­ложенных от поверхности лопастей.

Для сыпучих мелких материалов на­садка усложняется за счет изменения угла наклона барабанных лопастей и введения дополнительных переме­шивающих лопастей по всему сече­нию барабана. Пылеобразующие ма­териалы перемещаются по ячейковой насадке. Стандартные насадки вы­пускаются секциями длиной в 1 м.

Уплотнения барабана сальнико­вые — из асбестового шнура. При­меняют также лабиринтные насадки для гашения энергии выбивающегося газового потока.

Опорные бандажи (рис. 1.53) вы­полняются прямоугольного и короб­чатого сечения. Прямоугольные бан­дажи 1 (рис. 1.53, а) свободно сидят на башмаках 2 с зазором до 5 мм при нагреве корпуса до 150° С. Упо­ры 3 соседних башмаков направлены в разные стороны, чтобы исключить возможность осевого сдвига бандажа.

С помощью болтов башмаки крепят­ся к подкладкам 5, служащим для обеспечения концентрического положения бараба­на. После установки бандажей подкладки привариваются к корпусу барабана. Между подкладками и барабаном привариваются кольца жесткости 4- Литые коробчатого сечения бандажи используются при небольших тепловых перепадах в них. Поэтому они жестко скрепляются с корпусом (рис. 1.53, б).

Ролики устанавливаются по-разному. В некоторых конструкциях ролики жестко сидят на осях, которые устанавливаются в подшипниках скольжения или качения. В других конструкциях принято жесткое положение осей роликов в литых корпусах и свободная посадка роликов на осях в подшипниках скольжения или качения. В настоящее время получили распространение подшипники качения. Для установки

роликов по отношению к оси барабана и, следовательно, по отношению к поверхности бандажей подшипниковые опоры роликов могут сдвигаться по направляющим в го­ризонтальной плоскости, что позволяет выставить корпус барабана как при монтаже, так и при переточке бандажей из-за их износа. Конструкция упорных горизонтально расположенных роликов аналогична рассмотренным.

Привод барабана обеспечивает частоту вращения 1-8 об/мин и осуществляется от двигателей переменного тока через трехступенчатые редукторы со специальной коробкой сменных шестерен и открытой зубчатой парой. Обычно зубчатое колесо выполняется из двух половин для облегчения монтажа: сначала устанавливается одна половина колеса, затем другая. Венцевое колесо крепится к барабану с помощью башмаков — аналогично креплению бандажей.

В современных конструкциях вместо специальной коробки со сменными шестер­нями барабан приводится от трех- и четырехскоростного электродвигателя.

Сушилки выполняются со встречным движением дымовых газов — противоточ - ные и параллельным движением газов — прямоточные. У противоточных темпе­ратура газа максимальна в момент встречи с высушенным материалом, поэтому более мелкие частицы могут пересушиваться, а с дымовыми газами вовлекаться в противоток другие мелкие недосушенные материалы, ухудшая качество сушки. Наоборот, прямоточные сушилки не могут вызывать пересушки материала. У них наиболее горячие дымовые газы встречаются с холодным материалом. По мере продвижения нагреваемого материала к выходу температура дымовых газов сни­жается. Наибольшее распространение получили прямоточные сушилки. Барабанные сушилки выпускаются диаметром от 1 до 3,5 м и длиной от 4 до 27 м.

Режим работы сушилки зависит от крупности и влажности материала и степени заполнения, которая колеблется от 0,15 до 0,25. По опытным данным, когда темпе­ратура газов на входе 1000-1100° и на выходе 70-120° С, время сушки не превышает 15-30 мин [1].

Выбор частоты вращения барабана проводится по методике [12]. Под действием усилия трения и усилия инерции элементарная частица материала будет подниматься по стенке барабана по дуге подъема на высоту h. В момент, когда нормальная сила, прижимающая частицу к стенке, будет равна нулю, частица начинает падать с высоты h по дуге падения /j, отличной от траектории подъема. Дополнительно частица теплоносителем переносится на расстояние /2- Принимая, что за один оборот частица сделает Z падений, найдем полное перемещение частицы за 1 мин:

I = z{l + І2)п = zn(htga 4- /2).

Если время процесса сушки установить равным г, то частота вращения

п = L/rz(h • tga 4- /2),

где L — полная длина барабана; а — угол наклона барабана; h « 0,6/?б.

На основании исследований и результатов практики можно принять

п = KiK2L/(TDetga);

при прямотоке для легких частиц К і = 0,2 и для тяжелых К = 0,7; при противотоке К3 = 2,0 для легких и К = 0,5 для тяжелых материалов. Коэффициент К2 зависит от вида насадки: для лопастной К2 = 0,5, для других К2 — 1,0.

Эксплуатация сушилок показывает, что для надежной работы максимальный прогиб барабана отнесенный кім длины бандажа, не должен быть больше бб/З,

мм, где Lg — длина между опорами, м. Суммарный прогиб барабана складывается из прогибов под действием равнораспределенной нагрузки от масс барабана и подсу­шиваемого материала /j, а также прогиба /2 под действием сосредоточенной силы тяжести венца: / = /1 -Ь /г-

Прогиб от равнораспределенной нагрузки f — bqL4,/384ЕJg, см, и от венца прогиб /2 = GBLg/48£JJg, см, погонная нагрузка q = (Gg + GH + GM)/Lg, где Gg, G„, GM — соответственно силы тяжести барабана, насадки и подсушиваемого материала; JB = 0,1257r<5Dg(Dg — 3Dg<5 + 4<52) — момент инерции сечения барабана диаметром Dg и толщиной 8; Е — модуль упругости.