Гранулятор расплава

 

ГРАНУЛЯТОР РАСПЛАВА, содержащий елоб для расплавленного металла , устройство для диспергирования струи металла и барабан для обкатывания и охлаждения гранул, отличающийся тем, что, с целью стабилизации гранулометрического состава и уменьшения мелкой и пылевидной фракции, в полости барабана расположена неподвижная наклонная водоохлаждаемая пластина, желоб снабжен двумя упорами, подпружиненными каждый к кулачкам с поверхностью скольжения, выполненными по Архимедовой спирали, один из которых имеет возможность вращения, другой поворота , причем приемная часть барабана выполнена в виде ячеек, а диспергирующее устройство выполнено в виде шарнирнр закрепленного желоба i с боковыми сливными отверстиями, направленными в сторону боковой ячеистой (Л поверхности барабана.; ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% 01) за В 22 F 9 08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3592962/22-02 (22) 20.05.83 (46) 07.12.84. Бюл. У 45 (72) А.Д.Жупахин, И.А.Копырин и Н.И.Чернега (71) Научно-исследовательский. институт металлургии (53) 621.762.224(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 384615, кл. В 22 9/08, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 622776, кл. С 04 В 5/04, 1977..(54)(57) ГРАНУЛЯТОР РАСПЛАВА, содержащий желоб для расплавленного металла, устройство для диспергирования струи металла и барабан для обкатывания и охлаждения гранул, о т л ич а ю щ п и с я тем, что, с целью стабилизации гранулометрического состава и уменьшения мелкой и пылевидной фракции, в полости барабана расположена неподвижная наклонная водоохлаждаемая пластина, желоб снабжен двумя упорами, подпружиненными каждый к кулачкам с поверхностью скольжения, выполненными по

Архимедовой спирали,:один из которых имеет возможность вращения, другойповорота, причем приемная часть барабана выполнена в виде ячеек, а диспергирующее устройство выполнено в виде шарнирно закрепленного желоба

O с боковыми сливными отверстиями, нап - ® равленными в сторону боковой ячеистой поверхности барабана.

1 112768

Изобретение относится к металлургии, а именно к ферросплавному производству, к грануляции металлических расплавов.

Известно устройство для грануляции металлургических расплавов, содержащее лоток для подачи расплава, виброжелоб с охлаждающей поверхностью 1

Недостатком такого устройства яв ляется нерегулируемая часть вйбрации, 1О равная промышленной частоте тока,и регулируемая в ограниченных пределах амплитуда. Колебания имеют гармонический характер и не лучшим образом способствуют образованию гранул в процессе прохождения расплава по желобу.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является гранулятор расплава, предназначенный для получения гравиеподобной пемзы, содержащий желоб для слива расплава, заведенный внутрь гладкостенный вращающийся барабан для окатывания и охлаждения гранул и диспергирующее устройство в виде перфорированной обечайки (2).

Недостатком известного устройства является то, что использовать нерегулируемую перфорированную обечайку

30 для диспергирования ферросплавов затруднительно из-за большой теплопроводности их по сравнению с гравиеподобной пемзой и эалипания перфора- . ции.

С другой стороны при обкатывании гранул в гладкостенном барабане после достижения угла естественного. откоса (30-45 ) они скатываются на слои неохлажденных гранул, которые сами отдают тепло через точки каса- 4О ния с барабаном. Сектор барабана, активно участвующий в охлаждении, мал и составляет около 90 . Это связано с тем, что расплав из желоба льют на нижнюю образующую внутренней

45 .стенки барабана.

Целью изобретения является стабилизация.гранулометрического состава и уменьшение мелкой и пылевидной фракции. 50

Указанная цель достигается тем, что в грануляторе расплава, содержащем желоб для расплавленного металла, устройство для диспергирования струи металла и барабан для обкатывания и 55 охлаждения гранул, в полости барабана расположена неподвижная наклонная водоохлаждаемая пластина, желоб

9 2 снабжен двумя упорами, подпружиненными каждый к кулачкам с поверхностью скольжения, выполненными по Архимедовой спирали, один из которых имеет возможность вращения, другой — поворота, причем приемная часть барабана выполнена в виде ячеек, а диспергирующее устройство выполнено в виде шарнирно закрепленного желоба с боковыми сливными отверстиями, направленными в сторону боковой ячеистой поверхности барабана.

На фиг. 1 изображен предлагаемый гранулятор, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 2.

Гранулятор (фиг. 1 и 2) состоит из барабана 1 со сменной ячеистой приемной частью 2, в полости которой размещена неподвижная наклонная водо охлаждаемая пластина 3 и желоб 4 с боковыми отверстиями 5 для слива расплава Ь через промежуточный лоток 7 из ковша 8. Желоб 4 через горизонтальную ось 9 с помощью пружины 10 прижат упорами 11 и 12 к двум кулачкам 13 и 14, поверхности скольжения которых выполнены по Архимедовой спирали. Кулачок 13 связан с регулируемым приводом (не показан), а кулачок 14 через червячную пару 15 — со штурвалом 16. Желоб 4 через шарнир 9 связан с тележкой 17, имеющей возможность перемещения вдоль оси барабана 1 по платформе 18. К последней крепится неподвижная крышка 19, уплотненная вращающимся барабаном 1 и служащая для крепления охлаждаемой пластины 3 и ввода желоба 4 в отверстие 20 крышки. Пластина 3 (фиг. 3) имеет направляющие выступы 21, загнутые нижним концом внутрь барабана. Внутри ячеистой приемной части барабана размещен распылитель 22 охлаждающей жидкости, а на гладкостенной части барабана 1 — продольные полки 23.

Гранулятор работает следующим образом.

Жидкий расплав 6 из ковша 8 по лотку 7 через отверстия 5 в боковой поверхности желоба 4 выливается струйками в направлении нижней нисходящей четверти боковой поверхности бара-. бана 1 с ячеистой поверхностью 2.

Желоб 4 с помощью регулируемой пружины 10 все время прижат упорами 111 и 12 к кулачкам 13 и 14.

1127

Частота отрыва капель от струй металла регулируется скоростью вращения привода. Связанный с приводом кулачок 13 плавно опускает желоб и резко поднимает его. Этим и достигается лучший эффект разрыва вытекающих струек из отверстий 5 желоба, чем при обычном гармоническом колебании в виброжелобах, Амплитуда колебаний регулируется путем поворота через червячную «пару 15 штурвалом 16 в новое положение кулачка 14, который выполняет роль регулируемого по высоте упора и несет. основную нагрузку от удара сжимающейся пружиной 10.

Пружина 10 выбрана с такой жесткостью, чтобы уравновешивать желоб со сливаемым металлом и резко переводить его с большего на менььий радиус Архимедовой спирали при вращении р кулачка 13. Таким, образом, выбором коэффициента возрастания радиуса .кулачка,13, скоростью его вращения, а также поворотом кулачка 14 можно регулировать частоту и амплитуду вибрации, а следовательно, размер диспергируемых капель от струй жидкого металла.

Диспергированные таким образом частицы металла попадают в ячейки

30 барабана, причем ячеистая часть может быть сменной и иметь различный размер ячеек. Для каждого размера ячеек подбирают частоту колебаний, а в зависимости от вязкости расплава, его физических свойств - ампли-. туду. В момент разрыва струй частицы могут иметь различньп". размер. При этом мелкие капли, попадая в какую- . либо ячейку, сливаются с находящимися там порциями металла и за счет гравитационных сил при движении ячеек к нижней образующей барабана, а также сил поверхностного натяжения они принимают форму ячейки, например сферической, и имея не точку, а

45 площадь касания в виде полушария, быстро отдают тепло барабану и

689 4 кристаллизуются. За счет .движения с ячейкой гранулы поднимаются почти до верхней точки барабана, т.е. на большом пути движения (около половины окружности барабана) они также эффективно отдают тепло. Наряду с охлаждением гранул теплопроводностью предусмотрено орошение ячеистой поверхности водой из распылителя 22.

При попадании капли горячего металла в орошенную ячейку используется известный эффект испарительного охлаждения, а также образование паровой рубашки, что способствует свободному выпадению гранул из ячеек и в значительной степени повышает производительность установки. После выпадения из ячеек гранулы скатываются по наклонной пластине 3 и за счет направляющих 21 перемещаются вдоль оси барабана на полки 23, где также на значительной части окружности барабана удерживаются у охлаждающих стенок.

Применение ячеистых барабанов сокращает размеры существующих сегодня барабанов не менее чем в два раза и позволяет применять установки в условиях ограниченных площадей действующих цехов. .Грануляция расплавов на предложенном грануляторе по сравнению с известным, в котором применена перфорированная обечайка, позволяет получать гранулы узкого класса крупности, устраняет неконтролируемое образование мелких классов (менее

0,1 мм), которые при использовании в сталеплавильных процессах безвозвратно теряются (унос с газами, отходящими из плавильного агрегата, сгорание до контакта с металлом, эапутывание в шлаке и др,). Общая величина потерь достигает 5-10Х.

Таким образом, грануляция ферросплавов.на предложенном грануляторе позволяет обеспечить существенную экономию ферросплавов.

1127689 дидб

Составитель Г. Загорская

Редактор В. Иванова Техред Л.Коцюбняк Корректор В- Гирняк

Заказ 8798/8

Подписное

Тираж 774

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4