第二十六篇：幹燥（zào）設備材料的選擇與注意事項

      幹燥設備處理的物料難以計數，除各種物（wù）料的理（lǐ）化性質及產（chǎn）品的要求不同（tóng）外（wài），幹燥過程物料的（de）熱物理性質及（jí）加熱（rè）過程中對幹燥係統設備的材料要求更是設計者著重考慮的問題，本文就幹燥設備的用材問題提出一些方（fāng）法（fǎ），供（gòng）設（shè）計（jì）者參考。
1.前言

     幹燥設備（bèi）是應用^廣泛的單元設備之一，可以認為，幹燥設備的應用已經遍及國民生產的各個部門。對於幹燥設備，絕不能簡單地認為它僅是熱物（wù）理方法脫水機械。由於幹燥過（guò）程中處理（lǐ）的物料不同，含濕種類不同，產品的各項指標也不（bú）同。設備的（de）安裝地點不（bú）同，製造時對幹燥設備的選材、設備型式以及製造、安裝（zhuāng）方法都有不同（tóng）的要求。正確處理上述問題是成功設計（jì）幹燥設備的（de）重（chóng）要因（yīn）素之一。
2.幹燥（zào）設備的特點
2.1幹燥設備的（de）種類到目前為止，已開發成功的幹燥設備有幾百種之多，常用於工（gōng）業化生產（chǎn）的也有百餘種。對幹燥設備的分類方法也有多（duō）種，如果按（àn）幹燥過程的傳熱方式可分為對流幹燥器（如氣（qì）流幹燥器、噴霧幹燥器、旋轉快速（sù）幹燥器、流化床幹燥器等（děng））、傳導傳熱幹燥器（qì）（如耙式幹燥器、輥筒幹燥器）、幅射（shè）幹燥器（如微（wēi）波幹燥（zào）器、遠紅外幹燥器）等。此外，還有結合（hé）幾種傳（chuán）熱方式的幹燥設備（bèi）如槳葉式幹燥機等。
2.2幹（gàn）燥設（shè）備的特點絕大多數幹燥器都是（shì）非標設備，主要是因為每台幹燥器所處理的物料都不相同，很多幹燥條件都隨物料的不同而改變，由此導（dǎo）致幹燥器結構及材料的（de）改變。所以必需明確待幹燥物（wù）料的具體參數，如物料狀態、所含濕分（fèn）種類、處理（lǐ）量、幹燥過程（chéng）中物料特性（xìng）、如有無腐蝕性（xìng）、燃燒和爆炸性、是否產生靜電、產品具體要求、物料的熱敏性溫度等，才能確定幹燥器的各種參數。為此許多幹燥器（qì）都不能批量生（shēng）產，在設計過程中必需注意對物（wù）料的針對性和對工作條件的適應性。
3幹燥（zào）設備製造材料的選擇方法眾所周知，幹燥設備的材質是構（gòu）成幹（gàn）燥裝置造價的重要元素，合理的（de）選擇材料（liào）是控製設備價格的重要手段。一般情況下，選擇幹燥設備的材料應（yīng）從以下幾個方麵考慮：
3.1滿足所處理物（wù）料的需要幹燥設備的主要任務是對給定的物料進行幹燥。因幹燥器處理物料種類繁多，複蓋了糧食、食品、製藥、化工（gōng）、林產品、紙張、冶金等眾多領域，產品更是難以計（jì）數。被幹燥的（de）物料要（yào）求千差萬別，如（rú）化工試劑、藥品、電子材料、電工陶瓷材料（liào）等幹燥過程中絕不能混入鐵離子，因此（cǐ）在設備選材上要避免（miǎn）選用碳鋼材料。另外，物料中的濕分如果（guǒ）含有酸、堿、鹽、有機溶劑等，對（duì）不同的（de）金屬材料會有腐（fǔ）蝕性。特別（bié）在加熱過程中，對材料的腐蝕會加（jiā）劇，所以應根據物料中所含濕分（fèn）的特點選擇恰當（dāng）的材料。
3.2針對幹燥機型式選擇材料前麵（miàn）提到，幹燥機（jī）有多（duō）種（zhǒng）型式，每種機型工作原理（lǐ）各不相同，因此在選擇材料（liào）時也應予以充分考慮。如氣（qì）流幹燥器（qì）在幹燥（zào）氧化鎂（měi）時，因物料在氣流管中速度很高，氧化鎂物料堅硬，對幹燥管轉彎壁處磨損嚴重，因此在這（zhè）一區域就要設計防磨損結構或選擇耐磨材料。再如，與碳鋼相比，不鏽鋼（gāng）材料導熱性能明顯低於前者。所以在以傳導傳（chuán）熱（rè）為主的幹燥（zào）設備中，如果選擇（zé）不鏽（xiù）鋼為主要（yào）材料，則設備的換熱麵積應以不鏽鋼（gāng）的導熱係數進行計算。工程實例證明，在選擇蒸汽換熱器時，不鏽鋼材料要比碳鋼材料麵積大出30%。
3.3針對幹燥過程選擇材料物料不同幹燥（zào）條件也不同，筆者曾（céng）設計過一台高溫型幹燥（zào）器，在幹燥（zào）無機鹽的同時還要對其進行聚合反應。要求幹燥熱空氣溫度在（zài）800℃以上，幹燥材料不（bú）得不選擇價格不蜚的耐高溫型不鏽鋼，但考慮到幹燥室（shì）並不（bú）都處於高溫區，根據計算，隻在高溫區選用了耐高溫材（cái）料，現已運行一年（nián）多一切正常。
3.4針對設備安裝環境選擇材料在很（hěn）多（duō）情況（kuàng）下，盡管上述條件都能滿足要求，還要注意設備安裝環境對（duì）材料（liào）的要求。如果安裝在（zài）化工廠的設備，環境對設（shè）備、對控製（zhì）係統、電器係統有無腐蝕性都（dōu）要認真考慮，拿出合理的設計方案。
4幹燥設備的防（fáng）腐（fǔ）方法大多數幹燥設備都是以焊接件、平板、筒體組成。真對不同用途的幹燥器進（jìn）行防腐處理，下麵介（jiè）紹幾種在材料防腐及製（zhì）造方法的一些經驗。
4.1磷化——鈍化工藝（yì）在振動（dòng）流化床幹燥機的製造中，有百分之七（qī）十的零件是碳鋼（gāng）結構。工序間（jiān）周轉時（shí）間（jiān）較長，因此表麵生成大量（liàng）的鐵鏽，塗漆前需用較（jiào）多的人工來（lái）除鏽。磷化——鈍化工藝，是通過電學和電化學反應（yīng），通過一次（cì）性處理，既可使生滿鐵鏽的鋼鐵工件，表麵呈現出金（jīn）屬（shǔ）的本來顏色（sè），同時在金屬表麵生成致密的防鏽膜層。可以在潮濕（shī）的空氣中放置十幾天，也不（bú）會鏽蝕。它的操作方法簡單，能改善作業環境，減輕勞動強度，節省人（rén）力物力。對（duì）磷化——鈍化處理（lǐ）液中含有乳化劑、鉬酸鹽、可溶性磷酸鹽和各種酸等，該方法不（bú）僅用在上述機型中，其它（tā）類似結構或機架（jià）都可以采用（yòng）此法進行防腐處理（lǐ）。
4.2靜電（diàn）粉末噴塗（tú）在（zài）幹燥設備製造（zào）上的應用傳統的油漆塗（tú）料是液態的，其中含（hán）有大量的（de）酯酮及烴類等有（yǒu）機溶劑，給生產、儲運、施工帶來一係列麻煩，易（yì）燃（rán）易爆且很（hěn）不安全。因有一（yī）定的毒性，揮發到大氣中，嚴重地（dì）汙染環境（jìng）。因此，國內外的塗料^們都在致力於（yú）開發少用溶液或不用溶液的新型塗料。這種新型塗料（liào）之一便是粉末（mò）塗料。
振動流化床幹燥機的機上蓋（gài）板，多是用冷軋不鏽鋼板製成的，因而成本很高（gāo）。為什麽用不鏽鋼而不采用普（pǔ）通碳鋼，就因為該設備在工作狀態會接觸到各種腐（fǔ）蝕物料（liào）及氣體，而不鏽鋼抗腐蝕性能（néng）非常優越，因而采用不鏽鋼冷軋（zhá）板製（zhì）成。
用普通（tōng）碳鋼進行靜電噴塗聚酯樹（shù）脂粉末塗料，其抗腐蝕能（néng）力完全與不鏽鋼相媲美。由於該種粉末塗料具有（yǒu）堅韌、耐久（jiǔ）、裝飾性好的特點，並具有卓越（yuè）的室外耐候性和耐熱性，同時具有卓越的耐腐蝕和耐粉化性能、卓越的光澤和色光性能，所以，靜電粉末噴塗完全適用於幹燥器（qì）殼體的防腐。
4.3奧氏體鎳鉻不鏽鋼（gāng）焊接的探討幹燥設備中，有許（xǔ）多是板材焊接結構件，大部分板材（cái）為1Cr18Ni9Ti(18-8型)。焊接過程中常出現腐蝕、斷裂（liè）等問題。嚴重影響產品壽命（mìng）及使用性能。奧氏體不鏽鋼與普通碳素鋼的區別在於導熱性（xìng）差，加熱時膨脹係數大，電阻值高。由於奧氏體鋼的（de）這些特性，需（xū）要（yào）采用特殊焊接工藝方（fāng）法來焊接。晶間腐蝕是高合金鋼主要（yào）問題之一。這種鋼本身耐蝕性高，但焊接過程中降低了耐蝕性（xìng）。奧氏體（tǐ）鋼焊接時其腐（fǔ）蝕形式有：整體，局部，晶間腐蝕。國內（nèi）某廠引進國外的幹燥設備，布袋除塵（chén）器的不鏽鋼架因焊（hàn）接方（fāng）法不當破壞了材料的（de）組織（zhī）結（jié）構造成（chéng）晶間（jiān）腐蝕（shí），幹燥過程中物料中含有酸性（xìng）成（chéng）分，鋼（gāng）架很快造成斷裂。
5結束語幹燥技術發展到今天，作為一項工程（chéng）技術，成功（gōng）與否不僅與幹燥理論水平有關，與設備結構、材料選用、加工製造方法的關係也^密切。綜合多種（zhǒng）因素，製定合理的（de）加工製造方案具有重要的經濟意義。