Устройство получения поризованной гранулированной аммиачной селитры Российский патент 2017 года по МПК C06B21/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано на предприятиях, ведущих взрывные работы на пунктах изготовления взрывчатых веществ для получения поризованной гранулированной аммиачной селитры. Изобретение может быть использовано при открытом и подземном способе добычи рудных и нерудных твердых полезных ископаемых при разработке пластовых, штокверковых, жильных месторождений.

Известно устройство для получения пористой гранулированной АС, при котором происходит термообработка во вращающемся барабане в течение 0,5-5 минут и дальнейшей выдержкой ее в приемном бункере в течение 0,5-10 минут при температуре окружающей среды [Патент РФ RU 2452719 С2, М. кл. С06В 21/00; С01С 1/04; С06С 31/04 от 02.06.2010 г.].

Недостатком данного устройства является образование нагромождений и навалов гранул АС в нижней части барабана, при вращении барабана в этом случае происходит не равномерный прогрев АС.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство получения поризованной гранулированной аммиачной селитры, включающее термическую обработку гранулированной аммиачной селитры, при котором гранулированную аммиачную селитру подвергают термической обработке до получения заданной степени поризации в два этапа, на первом этапе проводят термическую обработку гранулированной аммиачной селитры путем ее нагрева в режиме вращения барабана в течение 7-5 минут до температуры 32,3-50°С, второй этап включает термическую обработку гранулированной аммиачной селитры при той же температуре в режимах первого этапа в режиме качания барабана, при этом нагрев гранулированной аммиачной селитры в барабане проводят преимущественно попеременно или в режиме вращения первого этапа, или в режиме качания до получения требуемой поризации гранулированной аммиачной селитры, после нагрева и выдержки селитры ее рассеивают с разделением по фракциям в зоне сепарации [Патент РФ №2600061 М. Кл. С06В 21/00, С06С 31/04 от 14.11.2014 г. (прототип)].

Недостатком данного устройства является то, что применяемые распределительные насадки имеют форму в сечении, не обеспечивающую равномерного перемешивания аммиачной селитры во время цикла нагрева в режиме качания и вращения барабана.

Технической задачей изобретения является улучшение структурных характеристик АС, подвергнутой воздействию теплового излучения (поризации), что обеспечивает повышение стабильности и улучшение взрывчатых свойств простейших гранулированных ВВ.

При послойном нагреве тепловой поток от нагретой в контактном слое гранулы частично передается гранулам в контактирующих слоях. Повышение скорости переноса тепла пропорционально времени процесса и поверхности теплообмена. Увеличение длительности контакта гранул АС друг с другом и теплоносителем (рубашкой для жидкого теплоносителя и распределительными насадками) обеспечивает решение указанной задачи путем перемешивания в режиме качания барабана за счет распределительных насадок, имеющих в сечение лепестковую форму, имеющих основание ромба, равностороннего треугольника или квадрата.

В барабане размещают от 2-х до 4-х распределительных насадок, при этом количество распределительных насадок способствует варьированию длительности нахождения гранул аммиачной селитры в контакте друг с другом, что влияет на эффективность стадии нагрева и получения на выходе устройства конечного продукта - поризованной гранулированной аммиачной селитры.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид устройства. На фиг. 2-4 показан поперечный разрез с размещенными в барабане полыми распределительными насадками, имеющими в сечении лепестковую форму с основанием равностороннего треугольника, квадрата, ромба.

Устройство содержит барабан – 1, установленный под углом α=2-6° к горизонту, с полой осью – 2, обеспечивающей возможность вращения барабана вокруг оси и циркуляцию жидкого теплоносителя, рубашку для жидкого теплоносителя - 3, загрузочный коллектор - 4, питатель-дозатор исходного материала - 5, днище с разгрузочным люком эллиптической формы - 6 с соотношением большей оси эллипса к меньшей равным 1,7-2,2 и смещением центра эллипса относительно оси барабана не менее размера эллипса по меньшей оси, внешний теплозащитный кожух - 7, смотровой люк - 8, вытяжные устройства для отвода воздуха из теплозащитного кожуха - 9, сито в виде перфорированного кольца - 10, установленного со стороны разгрузочного торца барабана, от 2-х до 4-х распределительных насадок с лепестковой формой сечения, имеющих основание равностороннего треугольника, квадрата, ромба, - 11, устройство разгрузки с раздельной выдачей фракций - 12, привод - 13, передача крутящего момента - 14, муфту подачи теплоносителя - 15.

Устройство работает следующим образом.

Во вращающийся барабан - 1 гранулированная АС попадает из загрузочного коллектора - 4, который наполняется питателем-дозатором - 5. Гранулированная аммиачная селитра АС движется вдоль наклонной оси - 2 в полости вращающегося барабана - 1 и способствует вытеснению предыдущих порций продукта новыми порциями, которые через загрузочную горловину вводятся в барабан - 1.

Барабан - 1 заполняется до нижнего уровня разгрузочного люка эллиптической формы - 6, выполненного в соотношении большей оси эллипса к меньшей равным 1,7-2,2 и смещенным центром эллипса относительно оси барабана не менее размера эллипса по меньшей оси.

Распределительные насадки лепестковой формы, имеющие основание равностороннего треугольника, квадрата, ромба - 11, способствуют увеличению площади теплообмена, длительности контакта между гранулами АС друг с другом и распределительными насадками, лучшему перемешиванию гранулированной аммиачной селитры в полости барабана - 1. При циркуляции жидкого теплоносителя по полой оси - 2 барабана - 1 и рубашке для жидкого теплоносителя - 3 нагревается аммиачная селитра. С помощью муфт подачи теплоносителя к полой оси - 15 происходит подача жидкого теплоносителя к полой оси - 2. Нагрев аммиачной селитры (АС) производят на этапе термообработки во вращающемся барабане - 1 до температуры 32,3-50°С в течение 1-5 минут. Гранулы аммиачной селитры нагреваются послойно. Нагретые гранулы в контактном слое частично передают тепловой поток гранулам в вышележащих слоях. Длительное нахождение гранул аммиачной селитры в контакте друг с другом и с рубашкой для жидкого теплоносителя - 3 влияет на эффективность стадии нагрева. Для этого переходят к этапу термообработки в режиме качания барабана при этой же температуре. При этом барабан - 1 располагают таким образом, чтобы днище с разгрузочным люком эллиптической формы - 6 располагалась в верхней части сегмента барабана с отклонением малой оси эллипса от вертикали на угол ±30-±45°. Нагрев аммиачной селитры производят в качающемся барабане - 1 в течение 1-5 минут до температуры 32,3-50°С. Для полноты нагрева термическую обработку аммиачной селитры производят попеременно во вращающемся барабане - 1 и в барабане в режиме качания до получения поризованной аммиачной селитры.

Выгрузку поризованной аммиачной селитры производят по окончании термообработки гранулированной аммиачной селитры. В этом случае днище с разгрузочным люком эллиптической формы - 6 барабана - 1 располагают так, чтобы малая ось эллипса барабана имела отклонение ±30-±45°, что способствует полной и эффективной разгрузке барабана - 1.

Разгрузка поризованной аммиачной селитры осуществляется в режиме качания барабана. В процессе разгрузки через днище с разгрузочным люком эллиптической формы - 6 поризованная аммиачная селитра попадает в устройство разгрузки с раздельной выдачей фракций - 12 с ситом в виде перфорированного кольца - 10. В устройстве разгрузки с раздельной выдачей фракций - 12 крупная фракция поризованной аммиачной селитры отделяется от мелкой. Разделенные фракции поступают в бункера (на чертежах не показаны).

Вытяжные устройства из теплозащитного кожуха - 9 служат для отвода газообразных продуктов, которые возникают в результате термообработки АС. Снижение теплопотерь устройства достигается за счет внешнего теплозащитного кожуха - 7. Контроль за процессом получения поризованной гранулированной аммиачной селитры осуществляется с помощью смотрового люка - 8. От привода - 13 передается вращение барабану - 1, с помощью крутящего момента - 14 на полую ось - 2.

Таким образом, изменение количества распределительных насадок способствует варьированию длительности нахождения гранул аммиачной селитры в контакте друг с другом, что влияет на эффективность стадии нагрева и получения на выходе устройства конечного продукта - поризованной гранулированной аммиачной селитры.

Преимущества данного устройства получения поризованной аммиачной селитры (АС): высокое качество изготовления поризованной АС, повышение стабильности взрывчатых свойств простейших ВВ, а также уменьшение расхода ВВ на отбойку горной массы. Все вышеперечисленные преимущества способствуют улучшению качества дробления горной массы.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано на предприятиях, ведущих взрывные работы на пунктах изготовления взрывчатых веществ для получения поризованной гранулированной аммиачной селитры. Устройство для получения поризованной гранулированной аммиачной селитры включает барабан, установленный под небольшим углом α к горизонту, с полой осью, выполненный с рубашкой для жидкого теплоносителя и возможностью циркуляции жидкого теплоносителя по оси барабана, питатель-дозатор и загрузочный коллектор для подачи гранулированной аммиачной селитры в барабан, распределительные насадки, разгрузочный люк, устройство разгрузки с раздельной выдачей фракций, внешний теплозащитный кожух со смотровым люком, вытяжные устройства для отвода воздуха из теплозащитного кожуха, а со стороны разгрузочного торца барабана установлено сито, выполненное в виде перфорированного кольца, имеющее разгрузочный люк эллиптической формы с соотношением большей оси эллипса к меньшей равным 1,7-2,2 и смещением центра эллипса относительно оси барабана не менее размера эллипса по меньшей оси, а сам барабан выполнен с возможностью вращения вокруг своей оси в двух режимах или в режиме вращения или режиме качания. Изобретение может быть использовано при открытом и подземном способе добычи рудных и нерудных твердых полезных ископаемых при разработке пластовых, штокверковых, жильных месторождений. 4 ил.

Устройство для получения поризованной гранулированной аммиачной селитры, включающее барабан, установленный под углом α=2-6° к горизонту, с полой осью, выполненный с рубашкой для жидкого теплоносителя и возможностью циркуляции жидкого теплоносителя по оси барабана, питатель-дозатор и загрузочный коллектор для подачи гранулированной аммиачной селитры в барабан, полые распределительные насадки с циркулирующим внутри них теплоносителем, сито в виде перфорированного кольца с днищем и разгрузочным люком эллиптической формы со смещенной относительно оси барабана осью, внешний теплозащитный кожух со смотровым люком, вытяжные устройства для отвода воздуха из теплозащитного кожуха, отличающееся тем, что в барабане размещают от 2-х до 4-х полых распределительных насадок с лепестковой формой сечения, имеющих основание ромба, равностороннего треугольника или квадрата.