物料烘干系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及浮法玻璃生产技术领域，尤其是涉及一种物料烘干系统及其控制方法。

背景技术

浮法玻璃生产熔窑需要大量的热能使配合料熔化为玻璃液。石油焦作为一种燃料通过燃烧提供热能供熔窑熔化物料。然而，石油焦加工过程中有大量的水份，必须在制成成品粉、燃烧前控制合适的水份，保障燃烧质量、燃尽率以及降低热能损失。

现有用于烘干石油焦的物料烘干系统存在以下不足：

第一，通过放置进行自然脱水(容易受季节影响)后制成成品粉，成品粉的含水率水份波动较大，存在燃烧质量差、波动大、能耗高、严重影响成品率的问题。

第二，石油焦采用自然脱水方式脱水，脱水时间长，导致库存量增加，占用大量资金。

第三，为降低含水率，在石油焦加工过程中延长磨制时间，结果导致成品粉颗粒度细(进而导致燃烧打泡、发突，燃烧质量差，成品率低)、设备损耗大故障率高、电耗高。

第四，石油焦含水率高会增加研磨时间、增加电耗。

第五，石油焦含水率高还会导致燃烧输送管道堵塞严重，影响设备稳定运行，操作工的工作量大，尤其冬天尤为严重。

因此，现有的石油焦脱水存在脱水时间长且含水率高的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种物料烘干系统及其控制方法，旨在解决现有的石油焦脱水时间长且含水率高的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种物料烘干系统，包括热风输送管道、下料仓、烘干机、刮板输送机和抽风装置，所述烘干机具有入料口和出料口，所述热风输送管道与所述入料口连通，所述热风输送管道用于向所述烘干机的内部提供热风，所述抽风装置的进风端连通于所述出料口，所述抽风装置的出风端连接有除尘滤袋，所述抽风装置用于抽取所述烘干机中的气体，以使所述烘干机的内部形成负压，所述下料仓与所述入料口连通，所述刮板输送机的一端与所述出料口连通，所述刮板输送机的另一端用于与研磨系统连通。

在其中一个实施例中，所述物料烘干系统还包括退火窑余热引风装置，所述退火窑余热引风装置包括风机、汇总管和若干根引风管，若干根所述引风管的一端分别用于与退火窑的各区的出风口连通，若干根所述引风管的另一端与所述汇总管连通，所述汇总管与所述风机的进风端连通，所述热风输送管道与所述风机的出风端连通。

在其中一个实施例中，若干根所述引风管安装于分支开关阀，所述汇总管和/或所述热风输送管道安装有总开关阀，所述汇总管、所述风机和所述热风输送管道中的至少一个安装有温度检测器件。

在其中一个实施例中，所述烘干机包括旋转驱动装置、支撑座和依次套接的外筒、中筒和内筒，所述内筒的一端设有所述入料口，所述内筒的另一端与所述中筒远离所述入料口的一端连通，所述中筒靠近所述入料口的一端与所述外筒靠近所述入料口的一端连通，所述外筒远离所述入料口的一端设有所述出料口；

所述内筒的内壁设有多个第一搅拌板，所述中筒的内壁设有多个第二搅拌板，所述外筒的内壁设有多个第三搅拌板，且所述第一搅拌板和所述第三搅拌板的倾斜方向相同，所述第二搅拌板的倾斜方向与所述第一搅拌板的倾斜方向相反，以使所述内筒和外筒正向传输物料，所述中筒反向传输所述物料；

所述外筒可旋转地安装于所述支撑座，所述旋转驱动装置与所述外筒连接，所述旋转驱动装置用于驱动所述外筒旋转。

在其中一个实施例中，多个所述第一搅拌板沿所述内筒的周向间隔分布，形成第一板组；多组所述第一板组沿所述内筒的轴线间隔分布，且相邻两组所述第一板组相互错开设置。

在其中一个实施例中，所述第一搅拌板为螺旋板，至少存在部分所述第一搅拌板的背面凸设有倾斜设置的导流直板，倾斜设置的所述导流直板能够引导所述物料从所述内筒的一端流向所述内筒的另一端。

在其中一个实施例中，多个所述第二搅拌板沿所述中筒的周向间隔分布，形成第二板组；多组所述第二板组沿所述中筒的轴线间隔分布，所述中筒的内壁还设有多个第一矩形板，多个所述第一矩形板沿所述中筒的周向间隔分布，形成第三板组；所述第三板组位于相邻两组所述第二板组之间。

在其中一个实施例中，多个所述第三搅拌板沿所述外筒的周向间隔分布，形成第四板组；多组所述第四板组沿所述外筒的轴线间隔分布，所述外筒的内壁还设有多个第二矩形板，多个所述第二矩形板沿所述外筒的周向间隔分布，形成第五板组；所述第五板组位于相邻两组所述第四板组之间。

在其中一个实施例中，所述抽风装置的出料端安装有卸料器，所述卸料器通过螺旋铰刀机构与所述刮板输送机连接。

在其中一个实施例中，所述抽风装置的数量为两个以上，所述卸料器和所述螺旋铰刀机构均与所述抽风装置一一对应，两个以上所述螺旋铰刀机构间隔连接于所述刮板输送机的中部。

在其中一个实施例中，物料烘干系统还包括气锤，所述气锤设置于所述下料仓的下方，所述气锤用于防止所述下料仓内的堵塞；

在其中一个实施例中，物料烘干系统还包括排风阀，所述排风阀安装于所述烘干机，所述排风阀用于控制所述烘干机与外部空气连通。

本发明还提供了一种上述物料烘干系统的控制方法，包括以下步骤：

S100：启动热风输送管道和抽风装置；

S200：自所述热风输送管道和所述抽风装置启动后达到第一预设时间时，启动刮板输送机，连通所述热风输送管道与烘干机，关闭所述烘干机的排风阀；

S300：所述烘干机的内部温度达到第一预设温度后，启动所述烘干机；

S400：自所述烘干机启动后达到第二预设时间时，下料仓通过所述烘干机的入料口向所述烘干机输送物料。

在其中一个实施例中，所述方法包括：在步骤S300中，在第三预设时间内，所述烘干机的内部温度未达到所述第一预设温度，发出报警信号。

在其中一个实施例中，所述方法包括：在步骤S100前，所述烘干机的内部温度达到第二预设温度，发出报警信号。

本发明提供的物料烘干系统及其控制方法的有益效果是：将热风经入料口引入烘干机，并采用抽风装置从出料口抽取气体，从而实现热风在烘干机内部流动，使得物料经过烘干机得到快速烘干，烘干效果好，解决现有的石油焦脱水时间长且含水率高的技术问题，从而降低了烘干时间，且物料含水率低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的物料烘干系统的布置图；

图2为图1中的C向的视图；

图3为图1的俯视图；

图4为本发明实施例提供的物料烘干系统的又一视角图；

图5为本发明实施例提供的物料烘干系统的退火窑余热引风装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的物料烘干系统的烘干机的结构示意图；

图7为图6中沿A-A线的剖视图；

图8为图6中沿B-B线的剖视图；

图9为图6中沿C-C线的剖视图；

图10为图9中的D处放大图；

图11为本发明实施例提供的物料烘干系统的工艺流程图；

图12为本发明实施例提供的物料烘干系统的控制方法的流程示意图；

图13为自然脱水和采用物料烘干系统的效果数据比较图。

其中，图中各附图标记：

101、热风输送管道；102、风机；103、汇总管；104、引风管；105、分支开关阀；106、总开关阀；107、温度检测器件；

200、下料仓；210、气锤；

300、烘干机；301、入料口；302、出料口；310、旋转驱动装置；320、支撑座；330、外筒；331、第三搅拌板；332、第四板组；333、第二矩形板；334、第五板组；340、中筒；341、第二搅拌板；342、第二板组；343、第一矩形板；344、第三板组；350、内筒；351、第一搅拌板；352、第一板组；353、导流直板；

400、刮板输送机；

510、抽风装置；520、卸料器；530、螺旋铰刀机构。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参考图1至图3，现对本发明实施例中的物料烘干系统进行说明。该物料烘干系统包括热风输送管道101、下料仓200、烘干机300、刮板输送机400和抽风装置510，烘干机300具有入料口301和出料口302，热风输送管道101与入料口301连通，热风输送管道101用于向烘干机300的内部提供热风，抽风装置510的进风端连通于出料口302，抽风装置510的出风端连接有除尘滤袋，除尘滤袋能够收集风尘混合物，消除扬尘。抽风装置510用于抽取烘干机300中的气体，以使烘干机300的内部形成负压，下料仓200与入料口301连通，刮板输送机400的一端与出料口302连通，刮板输送机400的另一端用于与研磨系统连通。

上述物料烘干系统使用时，物料经下料仓200及入料口301进入烘干机300，热风经入料口301进入烘干机300，并被抽风装置510从出料口302抽出，促使热风在烘干机300内部快速流动，使得物料经过烘干机300得到快速烘干，且烘干效果好，烘干后的物料由刮板输送机400输送至研磨系统，以加工成粉，解决现有的石油焦脱水时间长且含水率高的技术问题，从而降低了烘干时间，且物料含水率低。

在一些实施例中，上述物料烘干系统还包括与下料仓200对接的给料机，给料机用于向下料仓200提供物料，实现自动上料。

在一些实施例中，请参考图2，上述物料烘干系统还包括气锤210，气锤210设置于下料仓200的下方，气锤210用于防止下料仓200内的堵塞。

在一些实施例中，热风输送管道101输送的热风是指温度大于或等于80℃的气体。

在一具体实施例中，请参考图5，物料烘干系统还包括退火窑余热引风装置，退火窑余热引风装置包括风机102、汇总管103和若干根引风管104，若干根引风管104的一端分别用于与退火窑的各区的出风口连通，若干根引风管104的另一端与汇总管103连通，汇总管103与风机102的进风端连通，热风输送管道101与风机102的出风端连通。

如此，本实施例提供的物料烘干系统能够通过引风管104回收退火窑的高温余热，并汇总至汇总管103，然后再经风机102及热风输送管道101输送至烘干机300，用于物料的烘干，充分利用退火窑的高温余热，节省烘干成本，降低电耗。

其中，若干根是指一根、两根、三根或超过三根。比如，引风管104的数量为四根，四根引风管104分别与退火窑的A区、B1区、B2区和C区连通，以将退火窑的高温余热进行回收利用。

具体地，若干根引风管104安装于分支开关阀105，汇总管103或热风输送管道101安装有总开关阀106，汇总管103、风机102和热风输送管道101中的至少一个安装有温度检测器件107。分支开关阀105用于控制引风管104的通断，总开关阀106用于控制热风输送管道101的启停，再结合温度检测器件107用于控制风温，从而使得热风输送管道101供应的热风的风量和风温均有效可控，进而能够有效地控制物料的脱水率。

可选地，分支开关阀105和总开关阀106均为电动开关阀，便于控制。

可选地，风机102为变频风机，便于控制风量。

可以理解，在其他实施例中，汇总管103和热风输送管道101均安装有总开关阀106。

在其中一个实施例中，请参考图6至图8，烘干机300包括旋转驱动装置310、支撑座320和依次套接的外筒330、中筒340和内筒350，内筒350的一端设有入料口301，内筒350的另一端与中筒340远离入料口301的一端连通，中筒340靠近入料口301的一端与外筒330靠近入料口301的一端连通，外筒330远离入料口301的一端设有出料口302。

内筒350的内壁设有多个第一搅拌板351，中筒340的内壁设有多个第二搅拌板341，外筒330的内壁设有多个第三搅拌板331，且第一搅拌板351和第三搅拌板331的倾斜方向相同，第二搅拌板341的倾斜方向与第一搅拌板351的倾斜方向相反，以使内筒350和外筒330正向传输物料，中筒340反向传输物料。

外筒330可旋转地安装于支撑座320，旋转驱动装置310与外筒330连接，旋转驱动装置310用于驱动外筒330旋转。

其中，物料经入料口301进入内筒350，随着内筒350翻转，并被第一搅拌板351扬起，增大与热风的接触面积，从内筒350的一端向内筒350的另一端流动，并进入中筒340。物料在中筒340内，从中筒340远离入料口301的一端流向中筒340靠近入料口301的一端，在此过程中，不断被第二搅拌板341扬起，与热风充分换热，进行逆流烘干，同时受到内筒350和外筒330的热辐射和热接触，充分利用热风的热能，换热效果更好。物料经过中筒340后，进入外筒330，并沿外筒330靠近入料口301的一端流向外筒330另一端的出料口302，在此过程中，第三搅拌板331反复扬起物料，使得物料充分干燥。

如此，物料在烘干机300内进行往返移动，且反复搅拌和扬起，增大了与热风的接触面积、接触时间，使水份有效蒸发，提高了烘干效果。

可选地，外筒330、中筒340和内筒350同轴设置。

具体地，请参考图9和图10，多个第一搅拌板351沿内筒350的周向间隔分布，形成第一板组352；多组第一板组352沿内筒350的轴线间隔分布，且相邻两组第一板组352相互错开设置。

其中，每组第一板组352的第一搅拌板351沿内筒350的周向间隔分布，两组第一板组352相互错开设置，能够充分搅拌物料，将物料细碎化，使得物料容易烘干，同时，相邻两组第一板组352错开设置，能够避免物料快速通过内筒350，有利于增加物料的烘干时间。

具体地，请参考图9和图10，第一搅拌板351为螺旋板，至少存在部分第一搅拌板351的背面凸设有倾斜设置的导流直板353，倾斜设置的导流直板353能够引导物料从内筒350的一端流向内筒350的另一端。物料在螺旋板的搅拌下从内筒350的一端抛向内筒350的另一端，凸设的导流直板353有利于击碎物料，使得物料细碎化，使得物料的内部得到干燥。

此外，导流直板353的表面为平面，当物料垂直落在导流直板353上，击碎效果更好，物料的干燥效果也更好。

具体地，请参考图9和图10，多个第二搅拌板341沿中筒340的周向间隔分布，形成第二板组342。多组第二板组342沿中筒340的轴线间隔分布，中筒340的内壁还设有多个第一矩形板343，多个第一矩形板343沿中筒340的周向间隔分布，形成第三板组344。第三板组344位于相邻两组第二板组342之间。

物料在中筒340中，不仅被第二搅拌板341反复扬起，而且被第一矩形板343反复拍击，呈进两步退一步的行进方式，延长物料的烘干时间，能够提高物料的烘干效果。

具体地，请参考图9和图10，多个第三搅拌板331沿外筒330的周向间隔分布，形成第四板组332；多组第四板组332沿外筒330的轴线间隔分布，外筒330的内壁还设有多个第二矩形板333，多个第二矩形板333沿外筒330的周向间隔分布，形成第五板组334。第五板组334位于相邻两组第四板组332之间。

物料在中筒340中，不仅被第三搅拌板331反复扬起，而且被第二矩形板333反复拍击，呈矩形多回路的行进方式，达到干燥效果的物料在热风作用下快速行进排出外筒330并最终从烘干机300排出，没有达到干燥效果的湿物料因自重而不能快速行进，物料在此第二矩形板333内进行充分干燥，由此完成干燥目的。

在一些实施例中，物料烘干系统还包括排风阀，排风阀安装于烘干机300，排风阀用于控制烘干机300与外部空气连通。当烘干机300工作时，排风阀关闭。当烘干机300发生故障或停机时，排风阀可以打开，以使烘干机300散热。

在其中一个实施例中，请参考图3和图4，抽风装置510的出料端安装有卸料器520，卸料器520通过螺旋铰刀机构530与刮板输送机400连接。

其中，抽风装置510抽取到的细粉及热风，部分细粉经出风端收集于除尘滤袋内，避免扬尘，有利于环境保护，部分细粉经出料端落入卸料器520内，然后再经过螺旋铰刀机构530输送至刮板输送机400，使得细粉尽用不浪费。

具体地，抽风装置510的数量为两个以上，卸料器520和螺旋铰刀机构530均与抽风装置510一一对应，两个以上螺旋铰刀机构530间隔连接于刮板输送机400的中部。

可选地，抽风装置510通过管道与烘干机300的出料口302连通。

在一些实施例中，刮板输送机400的另一端通过斗式提升机与研磨系统连接。

在前述任意一项实施例中，上述物料烘干系统还包括控制器，控制器分别与风机102、分支开关阀105、总开关阀106、温度检测器件107、气锤210、烘干机300、刮板输送机400、抽风装置510、卸料器520和螺旋铰刀机构530电性连接，以控制物料能够有序流动及烘干。

下面结合物料烘干系统的具体结构，物料具体选为石油焦块，详细说明石油焦块的烘干过程：

石油焦块经下料仓200进入烘干机300内，在烘干机300内不断搅拌、细碎化，并与热风充分接触，得到干燥。干燥后的大部分石油焦块经刮板输送机400输送至研磨系统。干燥后的小部分石油焦块经抽风装置510抽取，并从抽风装置510的出料端进入卸料器520，经脉冲振动，进入螺旋铰刀机构530，并输送刮板输送机400输，进而到达研磨系统。其中，抽风装置510可以配置为两个，相应地，卸料器520和螺旋铰刀机构530的数量也为两个。

上述物料烘干系统在投入使用后，提高了石油焦的脱水率，稳定了成品粉的力度和水份，降低了库存，减少了资金占用成本，成品粉的产量明显提升，减少研磨系统的运行时间，从而降低维修费用和电耗，且焦粉水分稳定，提升了燃烧质量，降低了能耗，提高了玻璃品质。上述物料烘干系统具体包括以下优点：

第一，提高了石油焦脱水率，石油焦成品粉的粒度和水份可稳定控制，且不受季节的影响。

第二，石油焦粉水份降低消除管道堵塞情况，设备运行稳定，燃烧状况稳定，操作工工作量大幅下降。

第三，石油焦粒度和水份的稳定，是燃烧质量明显改善，打泡、发突现象消失，产品质量明显提升；

第四，石油焦水份的降低是电耗明显降低，设备故障率大幅下降。

相比现有的自然脱水方式，上述物料烘干系统的有益效果具体体现在图13。其中，采用本实施例的物料烘干系统后，焦粉水份大幅度下降，提高了管道送粉效果，送粉时间平均每天减少2.5小时，减少了压缩空气的使用(压缩空气使用量29m

请参考图12，本发明还提供了一种控制方法，应用于上述任意一个具体实施例中的物料烘干系统，包括以下步骤：

S100：启动热风输送管道101和抽风装置510。

可选地，启动热风输送管道101是指打开热风输送管道101连接的风机102。

S200：自热风输送管道101和抽风装置510启动后达到第一预设时间时，启动刮板输送机400，连通热风输送管道101与烘干机300，关闭烘干机300的排风阀。

可选地，第一预设时间的取值范围为5s～10s。

其中，连通热风输送管道101与烘干机300是指打开热风输送管道101的总开关阀106。

S300：烘干机300的内部温度达到第一预设温度后，启动烘干机300。

可选地，第一预设温度的取值范围为100℃～150℃

S400：自烘干机300启动后达到第二预设时间时，下料仓200通过烘干机300的入料口301向烘干机300输送物料。

可选地，第二预设时间的取值范围为15s～45s。

结合图11，在停机状态下启动物料烘干系统，第一步，先启动热风输送管道101和抽风装置510。第二步，等待第一预设时间后，启动刮板输送机400，连通热风输送管道101与烘干机300，同时，关闭烘干机300的排风阀。第三步，烘干机300的内部温度达到第一预设温度后，启动烘干机300。第四部，启动烘干机300后，等待第二预设时间，然后下料仓200开始向烘干机300输送物料。

可选地，下料仓200开始供料时，给料机启动，气锤210开始振动。

在一些实施例中物料烘干系统可手动控制，也可自动控制。当控制器故障时，比如PLC柜故障时，可以切换到手动控制，工作人员能够手动控制物料烘干系统，使得生产连续进行。

在一些实施例中，上述控制方法包括，先开启斗式提升机，再开启刮板机。

在一些实施例中，下料仓200的料位发出超高报警后，关闭给料机。

在一些实施例中，检测到刮板输送机400故障停机后，发出报警信号，同时停止气锤210敲打、给料机、螺旋铰刀机构530工作，抽风装置510反吹，开启烘干机300的排风阀。

在其中一个实施例中，上述方法包括：在步骤S300中，在第三预设时间内，烘干机300的内部温度未达到第一预设温度，发出报警信号，以使工作人员尽快进行维修。

在其中一个实施例中，上述方法包括：在步骤S100前，烘干机300的内部温度达到第二预设温度，发出报警信号，以使工作人员尽快进行维修，避免烘干机300内部发生自燃。

在其中一个实施例中，上述方法包括：烘干机300运行过程中，检测到烘干机300故障时，发出报警信号，同时停止气锤210和给料机工作，开启排风阀，以冷却烘干机300，防止烘干机300内部的物料因温升高而自燃。

在其中一个实施例中，上述方法包括：风机102故障停机时，发出报警信号，同时停止气锤210和给料机工作，开启退火窑的外排热风阀门，以及开启烘干机300的排风阀。

在其中一个实施例中，控制器具有急停按钮，比如PLC控制柜具有急停按钮。方法包括，当发生重大突发情况时，按下急停按钮，整个系统停止运行。

在其中一个实施例中，上述方法包括，抽风装置510和螺旋铰刀机构530故障时，发出报警信号。

在其中一个实施例中，上述方法包括，烘干机300运行过程中，对电流进行检测，超过设定电流，发出报警信号，同时停止气锤210和给料机工作，开启烘干机300的排风阀，以冷却烘干机300。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。