Струйный аппарат для грануляции расплава Советский патент 1982 года по МПК B01J2/06 

(5) СТРУЙНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ГРАНУЛЯЦИИ РАСПЛАВА

Изобретение относится к грануляций расплавленных шлаков, металлов или других материалов и может быть использовано в металлургической, строи тельной, абразивной и других отраслях промышленности, в частности в технологии производства титана.

Известен струйный аппарат для грануляции расплава, содержащий корпус с кожухом, расположенные внутри него всасывающий и подводящий патрубки, вихревую камеру с параболическим профилем, сужающимся к центру, и диффузор П 1 ,

К недостаткам указанного аппарата необходимо отнести следующее: в начальный период работы устройства до образования гарнисажа во всасывающем патрубке через него поступает максимальное количество высокотемпературного расплава и активного агента воды - оказывается недостаточным для полного охлаждения расплава. В резуль

тате этого происходит процесс парообразования в зоне над всасывающим патрубком с образованием паровых пробок и, как результат, здесь повышается давление, после чего происходит выхлоп воды под расплав. Разлетающийся расплав делает эксплуатацию аппарата небезот1асной. Кроме того, разлетающиеся капли расплава в результате выхлопа вода| загрязняют окружающую территорию.

Цель изобретения - предотвращение выхлопа охлаждающего агента под расплав.

Поставленная цель достигается тем, что в струйном аппарате для грануляции расплава, содержащем корпус с кожухом, расположенные внутри него всасывающий и подводящий патрубки, вихревую камеру с пароболическим профилем, сужающимся к центру,- и диффузор, аппарат снабжен цилиндрической втулкой, установленной в диффузоре над всасывающим патрубком, верхни торец втулки расположен на уровне точки пересечения параболы верхнего профиля вихревой камеры с ее продоль ной осью, диаметр втулки составляет 0,80-0,095 диаметра диффузора и высота втулки составляет 0,,6 расг стояния от верхнего торца втулки до верхнего торца всасывающего патрубка. На фиг. 1. показан струйный аппарат для грануляции расплава, общи вид} на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Внутри корпуса 1 с цилиндрически или конусообразным кожухом 2 расположены всасывающий патрубок 3 для отсоса расплавленного материала, под водящие патрубки k для ввода охлажда щего активного агента в вихревую камеру 5 с сужающимся к центру параболическим профилем и диффузор 6. Внутри диффузора 6 коаксиально установлена сквозная цилиндрическая втул ка 7 над всасывающим патрубком 3 дЛя прохода пульпы и образующая с диффузором 6 зазор для прохождения активного агента. Диаметр втулки 7 составляет 0,80-0,95 диаметра диффу зора 6, а высота 0,-0,6 расстояния от верхнего торца втулки 7 до всасывающего патрубка 3. В корпусе 1 расположены также прокладки 8 для регулирования размера выхода активного агента из вихревой камеры 5. Втулка 7 верхним торцом установлена в точке 9 пересечения параболы верх него профиля 10 вихревой камеры 5 с осью. Аппарат работает следующим образом., Через подводящие патрубки М в вихревую камеру 5 под давлением подается активный агент, например вода. На выходе из вихревой камеры скорость активного агента максималь ная и над всасывающим патрубком 3 создается разрежение, за счет чего осуществляется отсос расплавленного материала из ванны иди другой емкос ти. Кожух 2 препятствует попаданию застывших кусков материала, плавающих на поверхности расплава, во вса сывающий патрубок 3 и способствует равномерному прогреву патрубка 3, что предотвращает образование в нем пробок. В зоне над всасывающим патрубком 3 и в диффузоре 6 активный аген контактирует с расплавленным материалом и Здесь же осуществляется дробление расплава с одновременным его охлаждением и дальнейшей транспортировкой в сепаратор (не показан). В начальный период работы аппарата (до образования гарниссажа во всасывающем патрубке 3) расход расплава достаточно велик и активного агента не хватает для его полного охлаждения, в виду чего в зоне над всасывающим патрубком 3 и внутри втулки 7 хзбразуются паровые пробки. Однако поток активного агента, протекающий через зазор между втулкой 7 и диффузором 6, создает дополнительное разрежение над втулкой 7. Это препятствует выхлопу воды в расплав и способствует транспорту паровых пузырей через диффузор 6 далее в сепаратор. При образовании гарниссажа расход расплава через патрубок 3 снижается, поскольку уменьшается проходное сечение, и расхода активного агента вполне достаточно для полного охлаждения гранулированного расплава. Расход активного агента через втулку 7 диаметр которого составляет 0,80-0,95 диаметра диффузора 6, обеспечивает грануляцию и одновременное охлаждение Рч1сплава при стационарной работе устройства. Диаметр втулки 7 выбирается из условий, обеспечивающих создание активным агентом, проходящим через ;3азор между втулкой 7 и диффузором 6 разрежения достаточного для транспортировки по тракту паровых пузырей. Величина диаметра втулки 7 зависит от температуры расплава; чем она больше, тем меньше диаметр втулки 7 и наоборот. Высота втулки 7, составляющая 0,40,6 расстояния от верхнего торца втулки 7 до всасывающего патрубка 3 обеспечивает прохождение активного агента, выходящего из вихревой камеры 5 во втулку 7 без значительного сопротивления. Увеличение высоты препятствует поступлению активного агента во втулку 7 а уменьшение высоты снижает эжектирующее действие активного агента, проходящего в зазор между втулкой 7 и диффузором 6, так как увеличивается зона парообразования при гра нуляции. Скорость активного агента на выходе из вихревой камеры 5 регулируется изменением зазора кольцевой щели, который устанавливается с помощью

прокладок 8. Величина гранул регулируется зазором кольцевой щели.

Проводят испытания струйнрго аппарата, для грануляции расплава, содержащего корпус с кожухом и с расположенными внутри него всасывающим и подводящим патрубками, вихревой , камеры с параболическим профилем, су жающимся к центру, и диффузором. В диффузоре над всасывающим патрубком в точке пересечения параболы верхнего профиля вихревой камеры с осью i Как видно из таблицы оптимальное соотношение размеров втулки, при которых отсутствует выхлоп активного агента (воды) в расплав в начальный период работы устройства, лежит в пределах: диаметр втулки 0,80 0,95 диаметра диффузора, а высота втулки составляет 0,1-0,6 расстояния от верхнего торца втулки до верх него торца всасывающего патрубка. При этом устройство предотвращает вы лоп активного агента под расплав, гарантируется его безопасная эксплуа

верхним Topuofi установлена сквозная цилиндрическая втулка.

Результаты испытаний предлагаемой конструкции струйного аппарата для 5 грануляции расплава приведены в таблице. Данные представлены по результатам грануляции различных расплавов, в качестве которых используют алюминий, сталь, чугун, доменный и тита10 новый шлаки, имеющие различную температуру, лежащую в пределах 550 1800С. тация и предотвращается загрязнение окружающей территории брызгами расплава. Фсчэмула изобретения Струйный аппарат для грануляции расплава, содержащий корпус с кожухом, располбженные внутри него всасывающий и подводящий патрубку, вих ревую камеру с параболическим профилем, сужающимся к центру, и диффузор, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью предотвращения выхлопа охлаждающего агента под расплав, аппарат снабжен дилиндрической втулкой установленной в диффузоре над всасывающим патрубком, верхний торец втулки расположен на уровне точки пересечения параболы верхнего профиля вихревой камеры с ее продольной

осью, диаметр втулки составляет 0, диаметра диффузора и высотавтулки составляет О,«-0,6 расстояния от верхнего торца втулки до верхнего торца всасывающего патрубка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

4иг. /

Риг.2.