Барабанная сушилка

Если честно, до сих пор встречаю проектировщиков, уверенных, будто подбор барабанной сушилки — это чистая математика по ГОСТам. На деле же каждый раз приходится балансировать между теорией и тем, как поведёт себя зерно или угольная пыль в реальных условиях цеха. Помню, как на одном из объектов под Красноярском мы месяц мучились с перегревом из-за слепого следования расчётам — оказалось, влажность сырья была не 18%, как в техзадании, а стабильно прыгала между 22-25%. Вот этот зазор между бумагой и практикой и есть главная головная боль.

Конструкционные нюансы, которые не пишут в учебниках

Сейчас многие производители грешат унификацией — ставят одинаковые лопатки для песка и опилок. Но ведь адгезия материалов разная! Для мелкодисперсных фракций мы в Группе Ханьфа давно перешли на зигзагообразные лопатки с переменным углом, иначе в первых же секциях образуются комья, которые потом сушатся только снаружи. Кстати, именно после этого решили отказаться от сварных рёбер жёсткости на корпусе — вибрация от неравномерной нагрузки приводила к трещинам в зонах термического напряжения.

Теплоноситель — отдельная история. Перепробовали всё: от дымовых газов до перегретого пара. Для обогатительных линий, которые мы сопровождаем в барабанных сушилках горнодобывающего сектора, оптимальным оказался комбинированный вариант — дымовые газы плюс воздух из теплообменника. Да, КПД чуть ниже, но зато нет проблем с конденсацией сернистых соединений на стенках. Кстати, это как раз к вопросу о 'устойчивых решениях' в горнодобывающей отрасли — иногда надёжность важнее формальной эффективности.

Самое неприятное — когда заказчик требует уменьшить габариты, не меняя производительность. Приходится идти на хитрости: увеличиваем частоту вращения, но тогда резко растёт пылеобразование. Выходит палка о двух концах — либо теряем в сушке, либо забиваем фильтры. В таких случаях всегда показываю фотографии с нашего пилотного производства в Кемерово, где пришлось полностью переделывать систему аспирации после трёх недель таких экспериментов.

Реальная эксплуатация против идеальных условий

Зимние пуски — это отдельный ад. Даже при -25°C металл ведёт себя непредсказуемо, особенно в зоне перехода от горячей к холодной зоне. Как-то в Норильске пришлось экстренно останавливать линию из-за трещины в районе опорного ролика — конструкторы не учли, что при -40 сталь становится хрупкой как стекло. Теперь всегда считаем деформационные швы с запасом 15% для северных объектов.

Ремонтопригодность — то, о чём часто забывают. В том же Ханьфа после серии инцидентов пересмотрели конструкцию торцевых крышек. Вместо цельнолитых теперь ставим сборные с лабиринтными уплотнениями — да, дороже на 20%, но замена подшипникового узла занимает не 36 часов, а 8. Для горнодобывающих предприятий, где простой стоит тысяч долларов в час, это оказалось решающим аргументом.

Интересный случай был с сушкой медного концентрата. По паспорту влажность 14%, а на деле — ближе к 18%, плюс содержание серы выше расчётного. Пришлось на ходу менять схему подачи теплоносителя и увеличивать длину зоны подсушки. Хорошо, что вовремя заметили неравномерный прогрев по термопарам — иначе бы получили спекшийся материал, который потом пришлось бы дробить. Вот где пригодился наш принцип 'исследования + производство': быстро собрали данные, пересчитали и избежали серьёзных потерь.

Энергетика и экология: скрытые резервы

С тепловыми насосами много экспериментировали, но для барабанных сушилок большой производительности они пока невыгодны. Другое дело — рекуперация тепла от дымовых газов. На одном из золотодобывающих предприятий в Якутии поставили каскад теплообменников, что позволило сократить расход газа на 12-15%. Правда, пришлось бороться с сернокислотной коррозию — но это уже решается подбором материалов.

Система очистки — отдельная головная боль. Циклоны хорошо работают до определённой границы дисперсности, дальше нужны рукавные фильтры. Но их обслуживание в условиях горнодобывающего производства — сплошное мучение. Сейчас тестируем гибридный вариант с мокрым скруббером для тонкой очистки. Пока КПД ниже расчётного, зато выбросы точно соответствуют новым нормативам.

Вода в теплоносителе — бич всех прямых систем сушки. Особенно для материалов с высоким содержанием глины — она спекается в монолит. Как-то пришлось останавливать линию на двое суток для механической очистки. Теперь всегда ставим байпасные линии с возможностью перехода на косвенный нагрев хотя бы на 20% мощности — это спасает в аварийных ситуациях.

Интеграция в технологические линии

Самая частая ошибка — нестыковка производительности сушилки и дробильного участка. Видел объекты, где после модернизации дробилок барабанная сушилка стала узким местом. Приходится или снижать общую производительность, или ставить буферные ёмкости. В Группе Ханьфа для таких случаев разработали модульную систему — можно наращивать секции подсушки или дожига без остановки основной линии.

Автоматизация — палка о двух концах. С одной стороны, ПЛК здорово помогает стабилизировать режим, с другой — когда датчики забиваются пылью (а в горнодобывающей отрасли это неизбежно), система начинает выдавать абсурдные команды. Пришлось вводить дублирующие аналоговые приборы и обучать операторов распознавать такие сбои по косвенным признакам — например, по изменению звука работы вентиляторов.

Интересный опыт получили при интеграции сушилки в линию обогащения алмазосодержащих пород. Там требования к пылеобразованию были жёстче, чем к самой сушке — пришлось полностью переделывать систему аспирации и ставить трёхступенчатую очистку. Зато теперь этот опыт используем на других объектах, где важна чистота процесса.

Перспективы и тупиковые ветви

Пробовали внедрять 'умные' системы прогнозирования износа. На бумаге красиво — вибродатчики, тепловизоры, прогноз остаточного ресурса. На практике оказалось, что стоимость обслуживания такой системы сравнима с экономией от предупредительных ремонтов. Для большинства предприятий проще раз в квартал делать профилактику по старой доброй методике.

Зато реально полезной оказалась система мониторинга энергопотребления в реальном времени. Не та сложная АСУ, а простые счётчики на ключевых узлах. По отклонениям в потреблении теперь операторы за 2-3 часа замечают проблемы, которые раньше выявлялись только при остановке линии. Это как раз в духе нашей компании — практичные решения вместо высокотехнологичных игрушек.

Сейчас смотрим в сторону комбинированных систем — когда барабанная сушилка работает в паре с пневмотранспортом. Это позволяет сократить потери тепла и улучшить однородность сушки. Правда, пока есть проблемы с надёжностью таких систем при работе с абразивными материалами. Но для угольных предприятий, где важна равномерность подсушки перед обогащением, это может стать прорывом.