Устройство для центробежной грануляции расплава Советский патент 1980 года по МПК B22D23/08 B05B3/02 B22F9/00 

1

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устрбйствам для центробежной грануляции расплава.

Известно устройство для получения гранул путем разбрызгивания шлака вращаюШ.ИМСЯ диском на стенки кожуха, причем для подачи воды на стенку кожуха в места попадания на нее жидкого шлака установлена кольцевая труба с щелевидной прорезью по всей длине трубы 1.

К недостаткам известного устройства относится то, что необходимо перемеш.ать емкости с расплавом или сам расплав, что в первом случае требует громоздкого оборудования, а во втором - может вызывать затвердевание расплава до его попадания в гранулирующее устройство. Кроме того, в известном устройстве гранулы образуются только за счет действия центробежного эффекта с последующим их охлаждением, в результате чего образующиеся частицы имеют относительно небольшую, активную поверхность, приближающуюся к сферической; Забивание щелевой прорези водоподающей трубы приводит к образованию трудоудаляемых настылей на поверхности кожуха.

Известно также устройство для центробежной грануляции расплава, содержащее лопастной диск с приводом, установленный в сборнике гранул, металлопровод и соединенный с ним металлоприемник 2. Лопастной диск снабжен воронкой для подачи расплава в зону распыления, к нижней части воронки прикреплен дополнительный диск с отверстием для подачи воды в зону дробления.

Известное устройство является наиболее близки5й к предложенному по технической сущности и достигаемому эффекту.

Однако известное устройство обладает следующими недостатками:

расплавленный материал необходимо

транспортировать в емкостях либо по желобам и вращающемуся диску, что требует наличия громоздкого оборудования и, кроме того, длительная транспортировка расплава вызывает его охлаждение, приводящее

к затвердеванию до грануляции;

образующиеся гранулы имеют относительно небольщую активную поверхность, приближающуюся к сферической, так как образование гранул в известном устройстве

происходит дроблением расплава лишь центробежными силами;

воронка располагается в охлаждающей жидкости, что во избежание преждевременного затвердевания расплава требует перегрева гранулируемого материала.

Целью изобретения является увеличение активной поверхности получаемых гранул, обеспечение возможнбсти ее регулирования и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено эжектором, смонтированным на металлопроводе на входе в лопастной диск, и дущирующим приспособлением, установленным параллельно поверхности выхода лопастного диска, причем металлоприемник с мёталлопроводом и эжектором установлен под сборником гранул.

Предложенная конструкция устройства для центробежной грануляции расплава представлена на чертеже.

Устройство включает вращающийся лопастной диск 1, выполненный в виде лопастного колеса центробежного насоса.

Лопастной диск 1 вращается на валу 2 от привода (на чертеже не показан). Лопастной диск размещен в сборнике гранул 3, выполненном с полыми стенками для охлаждающей жидкости и снабженном водоохлаждаемой крыщкой 4 и дущирующим приспособлением 5. На входе в лопастной диск 1, входное отверстие которого обращено вниз, установлен эжектор б, присеодиненный соосно диску 1 к сборнику гранул 3. Эжектор б смонтирован на металлопроводе 7, верхний конец которого входит в эжектор 6 и.представляет собой пассивное сопло, а нижний конец опущен в металлоприемник 8.

Устройство для центробежной грануляп.ич расплпва ,;аботает следующим образом. Лопастной диск 1, укрепленный на валу 2, приводят во вращение приводом, в эжектор б подают активный агент и металлопровод 7 соединяют с металлоприемником 8. Активный агент, выходящий из эжектора б, создает в металлопроводе 7 разрежение. Расход активного агента через эжектор б регулируется, что позволяет регулировать разрежение Перед мёталлопроводом 7 и величину активной поверхности получаемых гранул. Расплав поднимается по металл о проводу 7 и смешивается с активным агентом перед вхо дом в лопастной диск 1. В качестве активного агента используется вода или газ (в

,зависимости от материала расплава). Температура активного агента поддерживается равной .или. выше температуры расплава с тем, чтобы расплав не охлаждался и не гранулировался активньш агентом, а только происходило предварительное разбавление потока расплава с образованием пульпы. Для грануляции низкотемпературных расплавов, температура плавления которых 100°С. в качестве активного.аген725804

та может использоваться подогретая вода, а для грануляции высокотемпературных расплавов - водяной пар или подогретый газ. Смесь расплава с активным агентом поступает в лопастной диск, 1 через его входное отверстие. Работа лопастного диска 1 основана на силовом взаимодействии лопасти с обтекающим ее потоком пульпы - смеси расплава с водой или газом. Поток пульпы имеет в области лопастного диска 1 радиальное направление и поэтому создаются условия для работы центробежных, сил. Кроме того, при вращении лопастного диска 1 перед его входным отверстием создается разрежение, за счет чего пульпа всасывается в межлопастное пространство диска .

Пульпа разбрызгивается лопастным диском 1 с образованием гранул, которые охлаждаются дущирующим приспособлением 5 (в качестве дущирующего приспособления 5 могут использоваться различного рода форсунки), установленным на водоохлаждаемой крышке 4 водоохлаждаемого сборника гранул 3. Образующиеся частицы имеют внутренние поры н больщую активную поверхность за счет предварительного воздействия на расплав активным агентом эжектора б. Гранулы вместе с душируюшей водой скапливаются в водоохлаждаемом сборнике гранул 3, сюда же поступает и вода в случае ее использования в эжекторе б. Сборник гранул 3 имеет вертикальные полые стенки, охлаждаемые проточной водой. Гранулы, достигшие стенок сборника гранул 3 и не успедщие затвердеть под дущирующим приспособлением 5, охлаждаются и затвердевают на стенках. Налипание гранул на стенках сборника гранул 3 исключено, так как стенки водоохлаждаемые. Гранулы вместе с водой удаляются из сборника гранул 3 в сеперационное устройство (на чертеже не показано), где гранулы отделяются от водц.

Устройство обладает следующими преимуществами:

обеспечивает получение гранул с большой активной поверхностью, что особенно важно при использовании такого материала в некоторых отраслях промышленности, в частности в,технологии производства титана: гранулированный шлак смешивают с углеродсодержащим материалом - коксом, окомковывают и прокаливают. Применение гранулированного шлака, полученного в предложенном устройстве, позволяет снизить удельный расход углеродсодержащего материала на

позволяет регулировать величину активной поверхности получаемых гранул изменением удельного расхода активного агента через эжектор;

позволяет производить грануляцию расплава бе ис-пользования промежуточных

емкостей, отсасывая расплав непосредственно из плавильного агрегата; водоохлаждаемый сборник гранул с крышкой снижает излучение тепла в окружающую среду и улучшает условия труда.

Формула изобретения

Устройство для центробежной грануляции расплава, содержащее лопастной диск с приводом, установленный в сборнике гранул, металлопровод и соединенный с ним металлоприемник, отличающееся тем, что, с целью увеличения активной поверхности

пульпы

получаемых гранул, обеспечения возможности ее регулирования и упрощения конструкции, оно снабжено эжектором, смонтированным на металлопровоДе на входе в лопастной диск, и душирующим приспособлением, установленным параллельно поверхности выхода лопастного диска, причем металлоприемник с металлопроводом и эжектором установлен под сборником гранул. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 85253, кл. С 04 В 5/02, 1959.

2.Авторское свидетельство СССР № 403445, кл. В 05 В 3/02, 1972.