Чашевый окомкователь Советский патент 1983 года по МПК C22B1/24 

фиг1 Изобретение относится к окомкованию сыпучих материалов и может быть использовано, например, в горнорудной или металлургической промышленности . Известен тарельчатый гранулятор, содержащий станину, тарель с приводом и расположенное выше горизонтальной оси очистное устройство, выполненное в виде ступенчатого установленных ножей, расположенных параллельно друг другу и перекрыван щих радиус тарели 1, Недостатком этого гранулятора является малая инте.нсивность движения материала, что снижает, производитель ность устройства. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является чашевый окомкователь, содержащий корпус, сое диненный с приводом вращения, загрузочное устройство и установленный в верхней части корпуса нож 2. Недостатком известного устройства является то, что pи такой конструкции и форме ножа процесс окомкования происходит недостаточно эффективно из-за значительных затрат на произво ство окатышей ввиду малой кинетичес кой энергии частиц. Кроме того, для ускорения образования гранул нужного размера необходимо, чтобы падение потока материала осуществлялось на слой исходных частиц либо зародышей гранул. Целью изобретения является интенсификация процесса окомкования. Поставленная цель достигается тем что в чашевом окомкователе, содержащем корпус, соединенный с приводом вращения, загрузочное устройство и установленный в верхней части корпуса нож, нож выполнен в виде гребенки, профиль поперечного сечения котО рой представляет собой циклоиду. Сплошная кромка ножа контактирует с боковой поверхностью чаши на высоте 0,1-0,3 радиуса от горизонтальной оси окомкователя, а угол между касательной к профилю ножа в этой точке и вертикалью равен 15-65 На фиг. 1 изображен чашевый окомкователь с ножом; на фиг. 2 - вид А на фиг, 1; на фиг.З- чашевый окомкователь, фронтальная проекция; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3. Чашевый окомкователь включает чашу 1, загрузочное устройство 2, неподвижный кронштейн 3 с закрепленным на нем ножом 4. Кронштейн 3 установлен жестко на раме 5 окомкователя. Между днищем чаши 1 и ножом 4 имеется слой гарнисажа б, причем зазор между нижней кромкой ножа 4 и слоем гарнисажа 6 должен быть до 10 мм. Окомкователь работает следующим образом. Исходный материал подается через загрузочное устройство 2, При вращении чаши 1 окомкователя с круговой частотой 6J исходный материал прижимается к борту чаши 1 под действием центробежной силы и перемещается в направлении вращения до соприкосновения с ножом 4. Попадая на нож 4, материал разделяется на два потока. Часть материала проходит между зубьями гребенки и поднимается выше до некоторой точки, после чего под действием собственного веса частицы падают по криволинейной траектории I. Другая часть материала отклоняется ножом и двигается по траектории II до точки В, где встречается с частицами первого потока. Здесь в результате столкновения частиц, движущихся с разными скоростями, происходит перемешивание материала и интенсивный рост гранул. Для разделения потока на две части необходимо, чтобы нож перекрывал половину плсядади поперечного сечения материала в точке Г. Причем для минимальных потерь энергии частицами материала на изменение траектории при переходе на поверхность ножа необходимо, чтобы результирующая центробежной силы, действунвдей на частицу, и веса частшды была в каждой точке направлена по касательной к профилю поперечного сечения ножа 4. При малом коэффициенте трения материала поверхности )ножа такому условию удовлетворяет |циклоида. Положение ножа 4 в окомкователе определяет место встречи потоков материала (точка В). Для создания наилучших условий окомкования место встречи потоков должно находиться в первом кв.адранте или нижней половине второго квадранта (при принятом направлении вращения чаши), так как в этих областях кинетическая энергия потоков достигает величины, близкой к максимальной. Режущая кромка ножа 4 касается боковой поверхности чаши 1 на высоте ,l-0,5 радиуса чаши R от горизонтальной оси окомкователя, (На фиг.З нож показан на высоте ,3R при радиусе чаши 1500 мм). Угол наклона профиля ножа 4 определяют как угол об между касательной к профилю ножа и вертикалью в точке касания режущей кромки ножа 4 боковой поверхности чаши 1, Угол iX устанавливается в пределах 15-65(на фиг, 3 угол оС 20). На фиг. 5 изображен ножа 4 в поперечном сечении для окомкователя с диаметром чаши 3000 мм и высотой борта 800 мм. Он представляет собой половину арки циклоиды, уравнение

которой в параметрической форме

X c((t-Si«i)-, 4 aH-cost),

где О -i t - П

мм.

Пределы расположения и угла наклона ножа подтверждается эксперименбораторном окомкователе. Диаметр чаши лабораторного окомкователя 400 мм, высота борта 60 мм, скорость вращения 12 об/мин. Эффективность процесса окомкования определяется процентом выхода кондиционного класса 5-15 мм, Полученные данные приведены в табл. 1.

Таблица тальными данными, полученными на ла

1, ЧАШЕВЫЙ ОКОМКОВАТЕЛЬ, содержаедий корпус, соединенный с приводом вращения, загрузочное устройство и установленный в верхней части корпуса нож, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса окомкования, нож вьтолнен в виде гребенки, профиль поперечного сечения которой представляет собой циклоиду. 2, Окомкователь по п, 1, о т л ичающийся тем, что сплошная кромка ножа контактирует с боковой поверхностью чаши на высоте 0,1-0,5 радиуса от горизонтал11ной оси окомкователя и угол между касательной к профилю ножа в этой точке и вертикалью равен 15-65.

Из данных табл. 1 видно, что при установке ножа на высоте ,3R максимальный выход кондиционного класса получен при установке ножа под углом 30, при высоте ,5R под углом 45 При углах наклона менее 15 и более 45-60°выход кондиционного класса резко снижается. Если кромка ножа 4, касающаяся боковой поверхности чаши, расположе на ниже 0,1 радиуса от горизонтальной оси чаши, кинетическая энергия частиц материала недостаточна и поток 11 не достигает точки Г. .Если ж кромка ножа 4 установлена выше радиуса, то место встречи потоков материала окажется в верхней полови не второго квадранта, что снижает эффективность окомкования за счет снижения кинетической энергии поток частиц. По этим-же причинам угол между касательными к боковой поверхности чаши и профилю ножа в точке В должен варьироваться в пределах 15-65 J Регулируя угол наклона ножа и скорость вращения чаши, можно выбрать оптимальный режим, при котором процесс окомкования проходит наиболее эффектив но. Сравнение предлагаемого устройства с известным проводят На лабораторной установке. Окомкование проводит с шихтой крупности 97% класса 0,074 мм и содержанием железа 64,2%. Влажность шихты 9-9,5%. Время на окомкование в предлагаемом устройстве снижается на 20-25%. Усредненные данные опытов приведены в табл. 2.

Таблица 2