Способ гранулирования расплавов и устройство для его осуществления

(504 В 01 д 2 04 3СЕСД.7.".ФффБа(" АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПИС КДВ юл. Ф 13 й политехнически Ю,А. КалиниИстратов)648058,74. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(54) СПОСОБ ГРАНУИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ(57) Изобретениеппю продуктов в г ЛИРОВАНИЯ РАСПЛАВОВЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯотносится к получеранулированном виде Целью изобретения является снижениеэнергозатрат. Расплав разбрызгиваютв верхней части башни, капли охлаждают при их свободном падении восходящим потоком воздуха. Образующиесягранулы (Г) собирают отдельно в центральную воронку в три соосно расположенные кольцевые коллекторы (КК).Г,собираемые в центральную воронку, подают в зону разбрызгивания расплава,Г, собираемые в первый КК, подают натранспортер. Г, собираемые во второйКК, подают на охлаждение. Г, собираемые в третий КК, подают на растворение. 2 с,п. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к гракулированию материалов разбрызгиванием расплавов в полых башнях, преимущественно центробежными грануляторами.Цель изобретения - снижение энергозатрат.На Фиг, 1 показана грануляционная башня для реализации предлагаемого способа, вертикальный разрез; на10 Фиг,2 - то же, горизонтальный разрез.Устройство для гранулирования по предлагаемому способу содержит корпус баыни 1, расположенный в верхней части башни центробежный гранулятор 2, цилиндрический экран 3, ограничиваюций зону пылеобразования, из которой запыленный воздух подается на систему 4 пылеулавливания, вентиляторы 5, установленные в верхней части башни, окна 6 для подачи воздуха в корпус банни 1, воронку 7, внутренний 8 и внешний 9 кольцевые коллекторы, которые установлены соосно внутри башни на уровне транспортеров и снабжены 25 средствами 10 для удаления и подачи собранных гранул в технологический процесс и транспортеры 11. Причем, предусмотрена возможность подачи гранул из воронки 7 транспортирующийи средствами 10 в зону диспергирования расплава, из внутреннего кольцевого коллектора 8 - на охладитель, а из внешнего кольцевого коллектора 9 - на растворение.Устройство работает следукццим образом.Выбрасываемые из центробежного гранулятора 2 струи расплава дробятся на капли, которые при падении в корпу"40 се башни 1 охлаждаются и отвердевают, распределяясь при этомпо сечению башни 1 в зависимости от их диаметров. При дроблении струй расплава образуется пыль, которая воздухом, 45 поступающим через окна б, выносится из зоны, ограниченной цилиндрическим экраном 3, на систему 4 пылеулавливания. Остальная часть воздуха, практически не содержащая пыли, выбрасывается в атмосферу беэ очистки с помо 50 щью вентилятора 5. Наиболее мелкие по размеру гранулы падают ближе всего к оси башни 1, где55 они собираются в воронку 7, а затем подаются транспортирующими средстваии 10 в зону диспергирования расплава. Мелкая Фракция, попадая в пото капель расплава, становится центрами кристаллизации укрупненных гранул.Более крупные гранулы падают дальше от оси башни 1 и попадают на транспортеры 11, которые подают данную фракцию непосредственно на склад. Еще более крупные гранулы падают по большему радиусу из-за своей инерционности и собираются во. внутреннем кольцевом коллекторе 8Поскольку данная фракция иэ-за меньшего времени падения в башне 1 и меньшей поверхности теплообмена на единицу массы имеет температуру выше 60 С; то сразу отгружать ее на склад нельзя, поэтому она подается транспортирую" щимн средствами 10 на охладитель, например, кипящего слоя.Наиболее крупные гранулы, имеющие максимальную дальность вылета, попадают во внешний кольцевой коллектор 9, Так как прочность данной Фракции невысока из-за усадочной раковины, достигающей 25 Е объема гранулы, то ее с помощью транспортирующих средств 10 подают на растворение, а затем на выпаривание и возвращают в плав.П р и и е р. Вывод гранул из башни 1 осуществляется иэ кольцевых эон, границы которых определены .свойствами гранул в этих зонах. Поскольку при центробежном гранулировании в горизонтальном сечении башни 1 проявляется разделение гранул по размерам (что поцтверждается замерами на действуюцей башне, а также теоретическими расчетами), то существует возможность подачи различных фракций продукта на разные этапы технологического процесса непосредственно из башни, минуя различные способы механического разделения, как заведомо ведуцие к нстиранию и увеличению пылеобразования. Процесс разделения гранул по размерам по сечению башни определяется тем, что при центробежном гранулировании струи расплава вылетают из гранулятора, имея горизонтальную составляющую скорости, что ведет к разным дальностям вылета гранул с различными диаметрами, поскольку аэродинамическое сопротивление пропорционально квадрату диаметра гранулы, а инерционные свойства пропорциональны кубу диаметра гранулы. Это ведет к неравномерному распреде" лению гранул с различными диаметрами по сечению башни, причем мелкие гра"пулы падают ближе к оси башни 1, а более крупные - ближе к ее стенкам.Так гранулы, собранные из центральной части башни 1, а именно из области, ограниченной диаметром; рав 5 ным 10-203 диаметра башни 1, т,е. гранулы наименьыей Фракции, подают в зону диспергирования расплава вблизи гранулятора 2. Это обеспечивает удаление из продукта наименьшей фракции, а именно фракции менее 1,0 мм, которая способствует слеживаемости и содержание которой в целевом продукте ограничено в пределах не более 57. Место подачи гранул, диаметр которых менее 1,0 мм, ограничивается внутренним диаметром 1,0 м и внешним диаметром 2,0 м, что определяется соответственно расстоянием, на котором 20 происходит полное дробление струи расплава на капли (до 0,4 м плюс диаметр гранулятора), и расстоянием, на котором начинается осуществление кристаллизации поверхности наиболее 25 мелких капель расплава.Гранулы, размер которых более 1,0 мм, падают по больыему радиусу, чем более мелкие гранулы. Эта Фракция полностью входит в целевой продукт и достаточно охлаждена для непосредственной отгрузки на склад, что производится с помощью транспортеров.Дальнейшее увеличение размера гранул ведет к увеличению дальности вылета, а также ведет к увеличению их35 температуры на выходе из башни, При размере гранул 1,8 мм, и высоте их падения 48 м диаметр, по которому падают эти гранулы, равен 40-607. диа метра баыни. При диаметре гранул более 1,8 мм их температура на выходеО из баыни становится выше 60 С, что не позволяет складировать данную Фракцию сразу после башни. Поэтому 45 область, ограниченная внутренним диаметром, равным 10-207 диаметра башни и внешним диаметром, равным 40-607. диаметра башни, содержит гранулы, которые можно отгружать непосредственно на склад, а гранулы, диаметр которых 1,8-3,0 мм, полностью входят в целевой продукт, но их температура при полном падении остается вьппео60 С, что не позволяет сразу складировать данную Фракцию, а требует дополнительного охлаждения, например, в аппаратах нкипящегон слоя, Внутренний кольцевой коллектор ограничен внутренним диаметром, равным 40602 диаметра башни, и внешним диаметром, равным 10-857. диаметра башни,что позволяет собрать в него гранулы,размер которых 1,8-3,0 мм.Гранулы диаметром более 3,0 ммне подают в охладители кипящегослоя, поскольку их прочность недостаточна из-за больших усадочных раковин, достигающих 257 объема гранулы.Данную Фракцию подают на растворениес последуюцим возвратом в плав. Внешний кольцевой коллектор ограниченвнутренним диаметром, равным 10-857диаметра башни, и внешним диаметром,равным диаметру башни,По. сравнению с известным, предлагаемьй способ позволяет увеличитьсредний диаметр гранул, повысить ихпрочность, а также снизить эксплуатационные затраты за счет возврата втехнологический процесс нетоварноймелкой и наиболее крупной фракций,разделения целевого продукта по фрак-циям без использования специальныхсепараторов и дополнительного охлаждения гранул, имеюцих температурувыше 60 С.Формула изобретения1. Способ гранулирования расплавов, включаюций разбрызгивание расплава в верхней части башки черезцентробежный гранулятор, охлаждениеобразуюцихся капель расплава при ихпадении в восходяцем потоке воздуха,подаваемого в башню снизу, удалениечасти воздуха на очистку и удалениегранул из нижней части башни, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения энергозатрат, гранулысобирают отдельно в центральной итрех кольцевых соосно расположенныхзонах, гранулы, собираемые в центральной зоне, подают в зону разбрызгивания расплава, гранулы, собираемые в первой кольцевой зоне, подаютна транспортер, гранулы, собираемыево второй кольцевой зоне, подают наохлаждение, гранулы, собираемые втретьей кольцевой зоне, подают нарастворение,2. Устройство для гранулированиярасплавов, содержащее башню, установленные в ее верхней части разбрызгиватели расплава, подсоединенные книжней части башни средство для пода 1386272чи охлаждающего воздуха и к верхней части башни - средство для отвода воздуха, транспортер, расположенный в нижней части башни о т л и ч а юй5 ц е е с я тем, что, с целью снижения энергозатрат, оно снабжено соосно установленными в нижней части баш"нй центральной воронкой и тремя кольцевыми коллекторами, расположенныминад транспортерами.1386272 Составитель Р. ГоряиноваТехред М.Ходанич . Корректор О. Кравцов Редактор И, Дерба 4/ Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,Заказ 1446/11 Ти ВНИИПИ Госуда по делам иэ 113035, Москва, Жаж 519 Подпис твенного комитета ССС ретений и открытий 5, Раушская наб., д.