» (21) 369 252/22-02 (72) 12.01.84 (46) 23.10.85. Бюл. ¹ 39 (72) М.С. Бройт, Г.Ф.Стрижов, Я.А. Слободчиков, Л.Н.Цветкова, Н;Е. Соколова, С.А. Вдовиченко, В,.E. Зиберов и В.M.Àðàøêåâè÷ (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно вЂ конструкторск институт металлургической теплотехники цветной металлургии и огнеупоров (53) 66.099.2(088,8) (56) Патент Франции № 2159562, кл. В 01 45/00, опублик. 1971 ° (54)(57) 1. ГРАНУЛЯТОР-ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЬ, содержащий ограждающую конструкцию, приводной распределитель, канал для подачи шлака на распылитель, воэдуховоды для подвода и отвода нагреваемого воздуха, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения габаритов гранулятора-воздухоподогревателя с одновременным повышением надежности в работе, приводной распределитель выполнен в виде осесимметричного тела, ось вращения которого установлена наклонно так, что меньшее основание тела расположено выше большего основания, а часть ограждающей конструкции выполнена в виде охлаждаемой замкнутой поверхности, имеющей воэможность вращения, и снабжена молотковой дробилкой, которая установлена стационарно вне зоны попадания распыленного шлака.

2. Гранулятор-воздухоподогоеватель по и. 1, отличающийс я тем, что распылитель выполнен в виде набора наклонно установленных осесимметричных тел.

З..Гранулятор-воздухоподогреватель по пп. 1 и 2, отличаюшийся тем, что распылитель расположен вне замкнутой охлаждаемой поверхности, выполненной в виде приводного барабана °

4. Гранулятор-воздухоподогреватель по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йвЂ” с я тем, что распыпитель расположен внутри замкнутой охлаждаемой поверхности, выполненной в виде приводного кольца.

5. Гранулятор-воэдухоподогреватель по и. 1, о т л и ч а,ю щ и йс я тем, что ось вращения замкнутой охлаждаемой поверхности расположена вертикально.

6. Гранулятор-воэдухоподогреватель по п. 1, о т л и ч а ю щ и йвЂ” с я тем, что ось вращения замкнутой охлаждаемой поверхности расположена горизонтально.

7. Гранулятор-воздухоподогреватель по и. 1 отличающийся тем, что ось вращения замкнутой охлаждаемой поверхности расположена наклонно., 8. Гранулятор-воздухоподогреватель по пп. 1 и 2, отличаю вЂ”вЂ” шийся тем, что в сечении тело распылителя, перпендикулярное оси вращения, выполнено в виде круга.

9. Гранулятор-воздухоподогреватель по пп. 1 и 2, отличаюшийся тем, что в сечении тело распылителя, перпендикулярное оси вращения, выполнено в виде овала, 10. Гранулятор-воздухоподогреватель по пп. 1 и 2, отличаюшийся тем, что в сечении тело распылителя, перпендикулярное оси вращения, выполнено в виде многогранника.

11. Гранулятор вЂ воздухоподогреватель по пп. 1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что в сечении тело распылителя, перпендикулярное оси вращения, выполнено в виде звездочки.

12. Гранулятор вЂ воздухоподогреватель по пп, 1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что в осевом продольном сечении тело распылителя

1186640 выполнено в виде прямоугольного конуса.

13. Гранулятор-воздухоподогрева тель по пп. 1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что в осевом продольном сечении тело распылителя выполнено в виде криволинейного ,онуса.

14. Гранулятор-воздухоподогреватель по пп.1 и 2, отличаювЂ” шийся тем, что в осевом продольном сечении тело распылителя имеет седлообразную форму в виде гиперболоида вращения.

Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть использовано в черной и цветной металлургии, а также в машиноетроении, сопряженном с металлур- 5 гическим производством например литейным, Цель изобретения вЂ” уменьшение га- баритов установки с одновременным повышением надежности ее в работе. 10

На фиг. 1 изображен грануляторвоздухоподогреватель с вертикально установленным охлаждаемым барабаном, разрез; на фиг. 2 вЂ” схема грануля тора с охлаждаемым кольцом, имеющим 15 вертикальную ось вращения, на на фиг. 3 вЂ” то же, с кольцом, имеющим горизонтальную ось вращения, на фиг. 4 вЂ” разрез А-А на фиг.3 на фиг. 5 вЂ” схема гранулятора с ох- 20 лаждаемым барабаном, имеющим горизонтальную ось чрацения; на фиг.б то же, с охлаждаемым барабаном, имеющим наклонную ось вращения; на фиг. 7 вЂ” распылитель, выполненный 25 в виде набора осесимметричных тел (условно показан с вертикальной осью вращения); на фиг. 8 вЂ” 1ОвЂ” примеры выполнения сечения тела распылителя перпендикулярно оси вращения.

Гранулятор-воздухоподогреватепь содержит распыпитель 1 огненно-жидких шлаков 1, канал 2 для подачи шлаков на распылитель 1, ограждающую кон35 струкцию 3 и воздуховоды 4 и 5 соответственно для подвода и отвода нагреваемого воздуха. Распылитель

1 закреплен на валу 6, установленном под углом к горизонтальной плоскости, и приводится во вращение приводом 7. Часть ограждающей конструкции 3, на которую направлен поток распыленного шлака, выполнена в виде вращающегося охлаждаемого барабана 8, ось вращения которого может быть расположена вертикально, горизонтально или наклонно в зависимости от формы потока распыпяемого шпака. Температура стенки барабана 8 принимается равной температуре интенсивного растрескивания охлаждаемого расплава: шлака. Однако в шлаке могут находиться корольки металла, образующие вместе со шлаком плотно сцепляющиеся частицы в виде сварных брызг, которые при длительной эксплуатации нарастают большим слоем, ухудшают теплоотвод и вызывают в дальнейшем налипание самого шлака, Для очистки барабана

8 от налипших частиц предусмотрена молотковая дробилка 9, установленная стационарно вне зоны попадания распыленного шлака. Воздуховоды 4 и 5 расположены таким образом, чтобы не допустить соприкосновения холодного воздуха с жидким шпаком в начальный момент его распыления, когда еще пленки шпака не стянулись в капли, так как это приводит к об-: разованию шлаковых волокон. С этой

1186640

Установка работает следующим образом.

Приводят во вращение распылитель

1, барабан 8, заполненный охлаждающей средой, и для подогрева через воздуховод 4 подаются воздух. После стабилизации работы перечисленных устройств в канал 2 подают расплав шлака. Под действием центробежных сил от распылителя 1 происходит отрыв частиц шлака, расположенных

55 целью подвод 4 воздуха расположен у окончания траектории полета частиц шлака, а отвод 5 воздуха вЂ” у ее начала. Удаление гранулированного шлака производят через окно 10.

В зависимости от свойств шлака тело распылителя 1 может быть выполнено различной формы.

При использовании весьма жидкотекучих расплавов шлака с высоким поверхностным натяжением и высокой липкостью поперечное сечение распылителя 1, перпендикулярное его оси вращения, выполнено в виде круга.

Для дробления высоковязких расплавов, характеризующихся малой скоростью истечения из канала для подачи шлака (псевдотвердые тела), это же сечение выполняют овальным.

Использование в поперечном сечении выпуклого многогранника целесообразно в случае распыления весь- ма нагретых расплавов, ксгда наиболее предпочтительным материалом является, например, огнеупорный кир- 25 пич или блоки высокоогнеупорных отливок.

Для расплавов, характеризующихся высокой липкостью, высокой вязкостью ь низким поверхностным натяжением, предпочтительной формой выполнения поперечного сечения распылителя является звездочка.

В осевом продольном сечении тело распылителя 1 выполнено в виде прямолинейного или криволинейного кону35 сов, либо седлообразным (прямолинейный конус вЂ” для распыления идеальной жидкости при весьма равномерной подаче последней, криволинейный

40 выпуклый конус вЂ” для распыления псевдотвердых тел, веществ, облалающих низкой текучестью, плохо дробящихся, седлообразные тела, например в виде гиперболоида враще45 ния вЂ” при значительных колебаниях расхода. в непосредственной близости от поверхности тела распылителя 1. За счет наклона оси вращения распылителя 1 верхний, неоторвавшийся слой расплава перемещается под действием собственного веса и сил вязкости по наиболее отвесному пути, а именно по образующей, расположенной в плоскости вертикального сечения распылителя 1, при этом расчет составляющая скорости частиц шлака, направленная параллельно этой образующей. Однако вследствие одновременного увеличения радиуса вращения растет и составляющая скорости, на-! правленная по касательной к поверхности вращающегося распылителя 1.

Таким образом, всегда можно подобрать соотношения скорости вращения распылителя 1, его формы и угла наклона, при которых направление результирующего вектора скорости частицы будет постоянным. Следовательно, образуется направленный поток частиц, который уменьшает габариты ограждающей конструкции и всей установки в целом и упрощает организацию встречного потока нагреваемого воздуха или иных схем взаимного течения потоков. При движении частиц в газовом потоке происходит интенсивный теплообмен, так как подавляющее боль шинство частиц шлака остывает во взвешенном состоянии. Затем затвердевшие частицы падают вниз, где либо под действием собственного веса, либо механизмом их удаляют из гранулятора через окно 10. Однако. процесс дробления является в значительной мере неуправляемым, т,е. в процессе дробления могут образовываться капли расплава с размерами как менее, так и более расчетного. Естественно, что более крупные капли не остывают за то же время, что и мелкиь и пролетают большее расстояние в горизонтальном направлении от распыпителя 1, причем это расстояние достигает десятки метров. Для исключения увеличения горизонтального размера гранулятора по направлению струи и одновременного предотвращения образования настылей охлаждаемый барабан 8 устанавливают на траектории полета крупных частиц шпака. Опыт эксплуатации водоохлаждаемых крышек и отсосов показывает, что при достаточно низкой температуре стенок, о не более 60 О, налипание на них

118бб40 димость подвижной токовой коммутации электрической пневматической или гидравлической энергии, имеющей место при установке подвижной молотковой дробилки, и повышает надежность гранулятора в целом. Кроме того, наличие подвижной молотковой дробилки вызывает возмущение в поле воздушного потока и снижает эффективность теплообмена между воздухом и шлаком.

Кроме указанной схемы гранулятор выполняют с охлаждаемой поверхностью в виде кольца 11, ось вращения которого может быть расположена горизонтально, вертикально или наклонно. Кольцо 1 приводится во вращение приводом 12. В этом случае распылитель 11 устанавливают внутри коЛьца 11 со смещением относитепьно оси вращения последнего. Молот30

35 брызг расплавов шлаков «е происходит.

Крупные частицы шлака при контакте со стенкой барабана 8 либо затвердевают, либо дробятся и затвердевают, а затем падают вниз и удаляются из гранулятора.Если на стенке образуются отдельные настыли при попадании в шлак корольков металлов, то они удаляются молотковой дробилкой 9. Кроме того, если по какой-либо причине вязкость гранулируемого расплава увеличится и с распылителя 1 отбрасываются крупные куски шлака, то они раздробляются при ударе о 15 стенку барабана 8, налипшая корка очищается молотковой дробилкой 9, а не разбившиеся куски падают в приемный бункег, но из-за своей прочности уже не смогут сплавить крупный 20 конгломерат, Таким образом, при любых условиях расплав дробится, не образуя конгломератов, обеспечивая этим надежную работу гранулято ра. 25

Молотковая дробилка 9 установлена стационарно вне зоны попадания распыленного шлака, что исключает необхоKoBую дробилку 9 устанавливают стационарно вне зоны попадания распыленного шлака. Охлаждение кольца

11 производит либо выполнением его полым с последующим заполнением охлаждающей средой (фиг. 2), либо установкой форсунок 13 (фиг. 4). Изо. ляция рабочего пространства гранулятора от внешней среды при вервЂ” тикальном расположении оси вращения кольца достигается применением гидрозатвора 14 и использованием самого кольца 11 в качестве гидрозатвора. Удаление гранулированного шлака из рабочего пространства гранулятора осуществляют либо установкой дополнительной наклонной стенки 15 (фиг. 2), либо наклонным расположением оси вращения кольца 11, либо при горизонтальном расположении оси вращения кольца 11 (само кольцо 11 выполняется коническим фиг. 4).

Предлагаемое изобретение позволит уменьшить габариты гранулятора за счет создания организованной струи распыленного шлака, что достигается формой выполнения распылитепя и углом наклона его установкой. Колебания расхода расплава шлака изменяют только ширину распыпяемого потока, но не изменяют угол раскрытия потока ни в горизонтальном, ни в

Båðòèêàëüíoì направлениях. При этом ограниченную часть ограждающей конструкции, на которую направлен поток распыленного шлака, выполняют охлаждаемой и снабжают эту поверхность очистным устройством, выполненным в виде стационарно установленной молотковой дробилки. Это позволяет ограничить габариты гранулятора и одновременно. повышает надежность его в работе. Кроме того, создание однонаправленного потока распыленного шлака .упрощает организацию потока нагреваемого воздуха или газа, в результате чего интенсифицируется теплообмен между ними.

1186640

1)86640

А-А вЂ” 11

1186640

Фиг. У

Фиг 7

Составитель P. Сейфулов

Редактор Н. Гунько Техред А.Кикемезей

Корректор В. Гирняк

Заказ 6504/28 Тираж 552

ВНИИПИ.Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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