Струйный аппарат для грануляции расплава

В,Н.Бойко, О.Г.Федоров, В,И.Пчелов и Д.ВЯетровскийс 72) Авторы иэобретеии Днепропетровский ордена Трудового Красного Знвм металлургический институт 1 Заявите(54) СТРуйннй дПпдРдт Ддя ГРднуЛяцИИ РдСПЛдВд бт к Цель иэобвыхлопа охлаплав. ения - предотвращение ющего агента под расИзобретение относится к грануляцийрасплавленных шлаков, металлов илидругих материалов и может быть использовано в металлургической, строительной, абразивной и других отраслях промышленности, в частности втехнологии производства титана,Известен струйный аппарат для гра"нуляции расплава, содержащий корпусс кожухом, расположенные внутри неговсасываоций и подводящий патрубки,вихревую камеру с параболическим профилем сужающимся к центру, и диффу"эор 1,К недостаткам укаэанного аппаратанеобходимо отнести следующее: в начальный период работы устройства дообразования гарнисажа во всасывающемпатрубке через него поступает максимальное количество высокотемператур 2ного расплава и активного агентаводы " оказывается недостаточным дляполного охлаждения расплава. В результате этого происходит процесс пароо разования в зоне над всасывающим па рубком с обраэованиаи паровых пробо и, как результат, здесь повышается давление, после чего происходит вых лоп воды под расплав. Разлетающийся расплав делает эксплуатацию аппарат небезопасной. Крсме того, разлетающиеся капли расплава в результате выхлопа воды загрязняют окружающую территорию. Поставленная цель достигается тем, что в струйном аппарате для грануля" ции 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 диффуэо 3 9390 ре над всасывающим патрубком, верхнии торец втулки расположен на уровне точки пересечения параболы верхнего профиля вихревой камеры с ее продольной осью, диаметр втулки составляет 0,80"0095 диаметра диффуэора и высота втулки составляет 0,4-0,6 рас- стояния от верхнего торца втулки до верхнего торца всасывающего патрубка.1 ОНа фиг. 1, показан струйный аппарат для грануляции расплава, общий вид, на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1.Внутри корпуса 1 с цилиндрическим или конусообразным кожухом 2 расположень 1 всасывающий патрубок 3 для отсоса расплавленного материала, подводящие патрубки 4 для ввода охлаждающего активного агента в вихревую20 камеру 5 с сужающимся к центру параболическим профилем и диффуэор 6. Внутри диффузора 6 коаксивльно установлена сквозная цилиндрическая втул-. ка 7 над всасывающим патрубком 325 для прохода пульпы и образующая с диффузором 6 зазор для прохождения активного агента. Диаметр втулки 7 составляет 0,80-0 95 диаметра диффузора 6, а высота 0,4-0,6 расстояния от верхнего торца втулки 7 до всасывающего патрубка 3. В корпусе 1 расположены также прокладки 8 для регулирования размера выхода актив- ного агента из вихревой камеры 5. Втулка 7 верхним торцом установлена Зб в точке 9 пересечения параболы верхнего профиля 10 вихревой камеры 5 с осью.Аппарат работает следующим образом.Через подводящие патрубки .4 ввихревую камеру 5 под давлением подается активный агент, например вода. На выходе из вихревой камеры 5 скорость активного агента максимальная и над всасывающим патрубком 3создается разрежение, за счет чего осуществляется отсос расплавленного материала из ванны иди другой емкости. Кожух 2 препятствует попаданию фо застывших кусков материала, плавающих на поверхности расплава, во всасывающий патрубок 3 и способствуетравномерному прогреву патрубка 31 что предотвращает образование в нем пробок,В зоне над всасывающим патрубком 3 и в диффузоре 6 активный агент контактирует с расплавленным материа" лом и Здесь же осуществляется дробление расплава с одновременным его охлаждением и дальнейшей транспортировкой в сепаратор (не показан), В начальный период работы аппарата 1,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 образуются паровые пробки, Однако поток активного агента, протекающий через зазор между втулкой 7, и диффуэором б, создает дополнительное разрежение над втулкой 7. Это препятствует выхлопу воды в расплав и способствуеттранспорту паровых пузырей черездиффузор 6 далее в сепаратор. При образовании гарниссажа расход расплава через патрубок 3 снижается, поскольку уменьшается проходное сечение, и1 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 расплава при стационарной работе устройства. Диаметр втулки 7 выбирается из условий, обеспечивающих создание .активным агентом, проходящим через .зазор 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 0,4- 0,6 расстояния от верхнего торца втулки 7 до всасывающего патрубка 3, обеспечивает прохождение активного агента, выходящего иэ 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 парообраэования при грануляции.Скорость активного агента на выходе из вихревой камеры 5 регулируется изменением зазора кольцевой щели, который устанавливается с помощью5 939 прокладок 8. Величина гранул регулируется зазором кольцевой щели.Проводят испытания струйного аппарата. для грануляции расплава, содержащего корпус с кожухом и с расположенными внутри него всасывающим и подводящим патрубками, вихревой камеры с параболическим профилем, сужающимся к центру, и диффузором. В диффузоре над всасывающим патрубком 1 О в точке пересечения параболы верх" него профиля вихревой камеры с осью Показатель работоспособности аппарата(наблюдался или не наблюдался выхлопводы в расплав) Опьт Высота втулки Диаметрвтулки 0,4 Н 0,75 Д 0,4 Н 0,80 Д 0,4 Н 0 95 Д 0,96 Д 0,4 Н 0,6 Н 0,75 Д 0,6 Н 0,80 Д 0,6 Н О 95 Д 0,6 Н То же 035 Н 0,35 Н 0,65 Н 0,65 Н 5 (прототип) н,тация и предотвращается загрязнениеокружающей территории брызгами расплава. формула изобретения 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 диффу 0 96 Д 0,80 Д, 095 Д 0,80 Д 0,95 Д 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 04-0,6 расстояния от верхнего торца втулки до верхнего торца всасывающего патрубка. При этом устройство предотвращает выхлоп активного агента под расплав, гарантируется его безопасная эксплуа 054. бверхним торцом установлена сквозная цилиндрическая втулка,Результаты испытаний предлагаемой конструкции струйного аппарата для грануляции расплава приведены в таблице. Данные представлены по резуль" татам грануляции различных расплавов, в качестве которых используют алюминий, сталь, чугун, доменный и титановый шлаки имеющие различную температуру, лежащую в пределах 550- 1800 С. НаблюдалсяНе наблюдалсяТо же .НаблюдалсяТо жеНе наблюдалсяТо жеНаблюдался,Ференц 4534/15 Тираж 583 По ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, И, Раушская наб.,висное лиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,7 93905 вор, о т л и ч в ю"щ и й с я тем, что, с целью предотвращения выхлопа охлаждающего агента под расплав, аппарат снабжен, цилиндрической втулкой, установленной в диффузоре над всасывающим патрубком, верхний торец втулки расположен на уровне точки пересечения параболы верхнего профиля вихревой камеры с ее продольной 4 8осью, диаметр втулки составляет 0,80- 0,95 диаметра диффуэора и высота "втулки составляет 0,4-0,6 расстояния от верхнего торца втулки до верхнего.торца всасывающего патрубка.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Ь 606830, кл, В 01 1 2/00, 1976.