“大型带清扫装置的滚筒式干燥机及其工艺系统的研究”，是国家“八五”攻关课题。该课题以平朔安太堡露天矿选煤厂煤泥干燥工程为依托，采用大型NXG3.4×20滚筒干燥机，并对其内部结构和工艺系统进行了开发研究。干燥处理安太堡矿选煤厂圆盘过滤机回收的煤泥滤饼，取得了显著的经济效益和社会效益，并为解决大秦线冬季煤运冻车问题探索出一条治本的路子。
2、滚筒干燥机烘干机的研究
2.1 煤泥干燥特性
圆盘过滤机回收的煤泥滤饼粒度细、水分高和粘度大，流动性极差，不便于贮、装、运和利用。其主要特征是，粘附性强，运输和给料困难，干燥过程中不易分散，而且易使己分散的物料重新粘结成团。其水分和物料结合的状态属毛细管水、渗透水、吸附水和结构水，故水分在物料中的传递阻力较大。因此，必须设法将物料分散成细小颗粒，增加其表面积，以增加热交换面积而减少传热传质的阻力，从而大幅度降低干燥所需的时间和热能消耗。
2.2内部结构
NXG3.4×20滚筒式干燥机，由简体、托轮装置、传动装置、挡托轮装置和密封装置等组成。为适应煤泥干燥，对其内部结构进行了重点研究。
(1)扬料板为圆弧形蓖条式，死角小，物料易于流动破碎且扬尘量小；
(2)干燥机纵向有锚链清扫装置，简体每转一周，便对扬料板内外清扫一次；
(3)将干燥机纵向分6个区间（如图1）：1区间为大倾角导料板；2区间为倾斜扬料板；3区间为活动蓖条式翼板；4区间为带自动清扫装置的圆弧型扬料板；5区间为带清扫装置的圆弧型蓖条式扬料板；6区间为无扬料板区。
大倾角导料板（1区间），将给入简体内的湿物料迅速向扬料板（2区间）倾斜，并随滚筒的转动和其自身的倾斜度，物料被自筒底提至筒顶而落下，与进入的高温烟气实现对流干燥。3区间的活动蓖条式翼板可将物料排散，扩大物料与热介质的接触面积。当物料移到第4区间时，扬料板对物料的提升能力加强。为防止物料在扬料板上粘结，清扫装置可对圆弧形扬料板内外进行自动清扫并兼有破碎作用。当物料移到圆弧形蓖条式扬料板（第5区间）时，部分物料干燥后呈粉状不再被提升而由扬料板蓖条的间隙漏下；未干燥物料仍随扬料板提升、抛洒摔落、破碎后被干燥，其干燥后的松散物料进入第6区间。为减少扬尘，此区间不设扬料板，物料滑行出干燥机而进入排料箱，完成整个干燥过程，30码期期必中销售木屑烘干机、锯末气流式烘干机等机械设备。
3、工艺系统配置
安太堡矿选煤厂原装备有美国引进的麦克纳利沸腾床干燥机及其工艺系统。因其不能适应煤泥干燥一直闲置未用。现利用2台新结构的NXG3.4×20型滚筒干燥机代替2台沸腾床干燥机，并配上给料机、排料机和烟气管道，原有燃烧炉、来料系统、出料系统和除尘系统保留不动，形成新的滚筒干燥工艺生产系统，如图2所示。
过滤机煤泥滤饼及少量中煤经缓冲仓( 701)、给料机(703)、给料箱(705)进入滚筒干燥机(707)；燃烧炉(704)产生的高温烟气经给料箱(705)也进干燥机。在干燥机内，物料与高温烟气进行质热交换，湿物料中的水分进入高温烟气。干后产品经排料箱(709)、排料机(711)至排料皮带运输机( 713)外运装仓。高温烟气将热量传给湿物料，并携带蒸发水分在引风作用下，经排料箱(709)、旋风除尘器(712、714)、引风机(718)、湿式除尘器(720)净化后排至大气。
4、生产应用
安太堡矿选煤厂入洗能力15 Mt/a，煤泥产量80～100×l04 t/a，水分28%～30%，灰分28%～32%，发热量17.98～18. 82 MJ/kg。干燥系统投产前，煤泥全部随矸石排至排土场，既浪费资源又污染环境。改造后，将煤泥水分干燥至15%以下，全部煤泥作为商品煤出售，取得了显著的社会和经济效益。表2为工业性试验结果。
(1)改后干燥系统新老设备基本匹配。入料水分26%左右时，产品水分可保证在15%以下，处理能力可达137 t/h以上，干燥机蒸发强度高达102.5～120.5 kg／m3．h；
(2)由于受燃烧炉设计出口温度(593 C)限制，干燥机的入口温度在600 C左右，达不到滚筒干燥机要求的入口温度700～800℃，降低了滚筒干燥机干燥过程中加速干燥阶段的干燥推动力，因而影响了干燥机内的热质交换速度；
(3)由于干燥系统中风速过大，使热介质在干燥机内停留时间过短，导致滚筒干燥机出口温度在200 ℃左右，高出设计温度100 C左右，排烟热损失过大，影响干燥系统热利用率。因此，应在干燥机内增设阻尼装置，以增加烟气在干燥机内的停留时间，使之与煤泥进行充分的热质交换，提高干燥系统的热利用率。
该干燥系统1995年1月进入正常运行。系统处理能力120 t/h以上，干后产品水分15%以下，年经济效益近4 000万元，同时，避免了煤泥对矿区生态环境的污染，社会效益亦十分显著。
5、结 语
NXG3.4×20滚筒式干燥机系统，对水分26%以下的煤泥滤饼处理能力可达120 t／h，干后产品水分在15%以下，干燥工艺合理，技术先进，设备运转安全可靠；干燥机蒸发强度100 kg/m3·h，其内部结构能防止物料在扬料板上的粘结并对团球物料有一定的破碎作用。对安太堡矿选煤厂圆盘过滤机回收的煤泥滤饼火力干燥的成功，为我国煤泥脱水，尤其为解决大秦线冬季煤运冻车问题提供了一条有效途径。
