СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ РАСПЛАВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК B22D11/06 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для охлаждения расплава металла.

Известны способ и устройства (заявка ЕПВ N 0238705, В 22 D 11/06, 1987), в котором посредством отбора тепла из расплава химического продукта получают кристаллы. В известных способах и конструкциях при этом предусматривают трубчатые кристаллизаторы, по внутренним стенкам которых протекает расплав, а по наружным охладитель в виде пленки сочащейся жидкости в результате чего происходит кристаллизация. Такое получение кристаллов производится с целью отверждения расплавов или очистки химических продуктов. В последнем случае используется свойство, что кристаллы получаются более чистыми, чем исходный расплав. Поэтому при кристаллизации можно вытеснить загрязнения с помощью способа и устройства известного типа на границы зерен благодаря чему загрязнения остаются в остаточном расплаве.

Известные способы и конструкции работают прерывисто. Сначала расплав должен кристаллизоваться на охлажденных стенках кристаллизатора. После того, как это произошло, слой кристаллов расплавляют и расплав стекает по стенкам вниз.

В основе данного изобретения стоит задача исключить прерывистость работы и получить возможность работать непрерывно с отбором полученных кристаллов.

Для решения этой задачи в способе вышеуказанного типа имеются две параллельные стенки, движущиеся навстречу друг другу, из которых одна несет расплав, а другая является охлаждаемой стенкой, находящейся в контакте с поверхностью расплава. За счет такого построения становится возможным снимать слой кристаллов с поверхности расплава и т.п. так что этот снятый слой кристаллов непрерывно может отбираться и подвергаться дальнейшей обработке. При этом выгодно, если покрытая расплавом стенка поддерживается при температуре, близкой к точке кристаллизации, потому что когда соприкасание с поверхностью расплава охлажденной стенки очень быстро приводит к желаемой кристаллизации продукта.

Для проведения способа по изобретению подходит установка, в которой предусмотрены две бесконечные ленты, перемещающиеся на двух валиках, с параллельными друг другу поверхностями, причем обе ленты вращаются в одну и ту же сторону в соответствии с вращением валиков. В щель обращенных друг другу полотен можно ввести расплав с одной стороны устройства, который будет двигаться в направлении движения несущей ленты, тогда как на верхней границе щели касающееся поверхности расплава полотно верхней ленты движется в противоположном направлении и снимает слой кристаллов с расплава, который затем простым образом может быть снят известным снимающим устройством с поверхности ленты.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, вид сбоку.

Устройство содержит две движущиеся стенки в виде бесконечных лент, одна из которых нижняя 1, другая верхняя 2, перемещающихся на валиках 3 и 4. Оси 5 всех валиков горизонтальны.

Нижняя лента 1, которая, также как и верхняя лента 2, выполнена бесконечной, и например, представляет собой стальную ленту, несколько длиннее верхней ленты 2 и на своем верхнем полотне, еще до валика 4 верхней ленты 2 имеет область, в которой предусмотрено подающее устройство 6 для расплава 7, образуемого при расплавлении кристаллизуемого материала. Подающее устройство 6 при этом может иметь снизу трубу со щелью для подачи расплава, которая расположена поперек направления 8 движения нижней ленты 1. Но может быть использовано и известное устройство для наливания полосы расплава, или устройство для выдачи расплава в капельной форме.

Верхняя лента 2 имеет направление перемещения 9 такое же, что и нижняя. Обращенные друг к другу полотна нижней ленты и верхней ленты образуют щель с параллельными стенками, движутся при этом в противоположные стороны.

Как нижняя лента 1, так и верхняя лента 2 имеют расположенные между полотнами лент разбрызгивающие сопла 10 и 11 разбрызгивающего устройства, каждое из которых находится внутри кожуха 12 и 13, так что верхнее полотно нижней ленты 1 опрыскивается снизу, а нижнее полотно верхней ленты 2 опрыскивается сверху жидкостью, которая подводится к нижним соплам 10 по схематично показанной системе труб 14, а к соплам 11 по системе труб 15, которые не показанным подробнее образом выводятся сбоку от бесконечных лент и включены в контур циркуляции жидкости. Подводимая к системе труб 14 жидкость поддерживается при этом при температуре в районе температуры кристаллизации расплава 7, но несколько ниже ее. Система труб 15, напротив, запитывается жидкостью, температура которой ниже температуры кристаллизации расплава 7. За счет воздействия на задние поверхности лент, ограничивающих щель 16 с расплавом 7 можно к ним подводить или отводить тепло. Над верхним полотном расплав поддерживается при определенной упомянутой выше температуре, тогда как под нижним полотном верхней ленты 2 поверхность расплава 7 в щели 16 сильно охлаждается, так что на полотненачиная с области позади валика, из расплава 7 осаждается слой кристаллов, который в направлении подачи 9 верхней ленты 2, т. е. в направлении, противоположном к направлению подачи 8 расплава 7, выводится из щели 16. Слой кристаллов 17, который остается пpиставшим к верхней ленте 2 даже в области огибания валика 4, может быть снят съемным устройством 18, например, соскабливающим ножом, с ленты 2 на схематично показанное транспортное устройство 19, которое разламывающийся при этом слой кристаллов может отвести в сторону из области обращающихся лент 1 и 2 для дальнейшей переработки.

Валик 3 нижней ленты 1 при этом может иметь снимающее устройство 20, например, в виде шпателя и т.п. которое остаточный расплав 7 снимает с нижней ленты 1 и направляет в сборник 21. Из этого сборника 21 расплав можно посредством схематично показанного теплообменника 22 вновь перевести в жидкое состояние для достижения первоначальной температуры подаваемого в устройство расплава и подать по трубопроводу 23 снова к подающему устройству 6. Естественно, что также возможно оборудовать само сборное устройство 21 теплообмеником, чтобы достичь повторного расплавления остатков расплава. Осуществляемый с помощью устройства показанного на эскизе, способ по изобретению позволяет непрерывно получать кристаллизат с целью его непрерывной дальнейшей переработки.

Сущность изобретения: Предлагается двухленточная установка с двумя перемещающимися в одинаковом направлении лентами, обращенные друг к другу полотна которых образуют щель для подводимого лентой расплава. Нижняя поверхность верхней ленты при этом приходит в контакт с поверхностью расплава. Если это полотно охлаждать соответствующим образом, то образующийся на ней слой кристаллов выводится на щели и снимается снаружи нее. 2 с. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ охлаждения расплава, включающий подачу расплава в зазор между двумя движущимися параллельными стенками, из которых по меньшей мере одну охлаждают до температуры ниже температуры кристаллизации расплава, отличающийся тем, что стенки приводят в движение в противоположных направлениях, одна из стенок служит для подачи расплава, а охлаждаемую стенку приводят в соприкосновение с поверхностью расплава для его кристаллизации. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что температуру стенки для подачи расплава поддерживают выше температуры его кристаллизации. 3. Устройство для охлаждения расплава, содержащее средство для подачи расплава и кристаллизатор, выполненный в виде двух бесконечных параллельных лент, натянутых на два валика каждая и расположенных с зазором друг относительно друга, оси валиков расположены горизонтально, а нижняя лента выполнена длиннее верхней, отличающееся тем, что ленты выполнены с возможностью вращения в противоположном направлении, а поверхности лент расположены в горизонтальной плоскости. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что передний валик верхней ленты смещен относительно переднего валика нижней ленты с образованием на ней участка, над которым расположено средство для подачи расплава. 5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что оно снабжено средством для съема закристаллизовавшегося расплава с верхней ленты, расположенным на ее переднем валике. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что средство для съема закристаллизовавшегося расплава выполнено в виде соскабливателя. 7. Устройство по п.3, отличающееся тем, что оно снабжено средством для съема остатков расплава с нижней ленты, расположенным на ее заднем валике. 8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что средство для съема остатков расплава с нижней ленты имеет средство для сбора остатков расплава, связанное с устройством его подачи через плавильный агрегат. 9. Устройство по п.3, отличающееся тем, что оно снабжено средством нагрева верхнего полотна нижней ленты, расположенным между ее валиками. 10. Устройство по п.3, отличающееся тем, что оно снабжено средством охлаждения нижнего полотна верхней ленты, расположенным между ее валиками. 11. Устройство по п.9 или 10, отличающееся тем, что средства нагрева и охлаждения выполнены в виде сопл для разбрызгивания жидкости.