Способ гранулирования расплавов

 

Изобретение касается гранулирования расплавов и позволяет повысить выход товарных гранул. Охлаждающий воздух подается в нижнюю часть полости башни 1 в виде вертикально направленной кольцевой струи, расположенной соосно башне 1 в зоне падения недостаточно отвердевших гранул. Кольцевые стенки 7 и 8 образуют кольцевую зону, в которую подают охлаждающий воздух, что позволяет уменьшить скорость падения гранул и соответственно кинетическую энергию гранул ниже энергии, достаточной для разрушения или деформации гранул. Диаметр внутренней кольцевой стенки 7 равен 75-80% диаметра башни, диаметр внешней кольцевой стенки 8 равен 85-90% диаметра башни. При этом гранулы, падающие между внешней кольцевой стенкой 8 и стенкой башни 1, удаляют и растворяют. 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (1!) д1! 4 В О1 J 2/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4048603/31-26 (22) 03.03.86 (46) 07.12 ° 89. Бюл. ¹ 45 (71) Тольяттинский политехнический институт (72) В.В.Вейлерт, В.В.Сорокин, А.С,Виноградов и П.В.Шалин (53) 66.099.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1386272, кл. В 01 J 2/04, 1985. (54) СПОСОБ ГРАНУЛИРОВАНИЯ РАСПЛАВОВ (57) Изобретение касается гранулирования расплавов и позволяет повысить выход товарных гранул. Охлаждающий воздух подается в нижнюю часть полости башни 1 в виде вертикально направленной кольцевой струи, располо2 женной соосно башне 1 в зоне падения недостаточно отвердевших гранул.

Кольцевые стенки 7 и 8 образуют кольцевую зону, в которую подают охлаждающий воздух, что позволяет уменьшить скорость падения гранул и соответственно кинетическую энергию гранул ниже энергии, достаточной для разрушения или деформации гранул.

Диаметр внутренней кольцевой стенки

7 равен 75-BOX диаметра башни, диаметр внешней кольцевой стенки 8 равен 85-907 диаметра башни. При этом гранулы, падающие между внешней кольцевой стенкой 8 и стенкой башни 1, удаляют и растворяют. 2 ил., 1 табл.

1526801

11з бре гение относится к гранулировашн > и охлаждению материалов и может быть использовано в строительной lr металлургической промьшшенности и для получения минеральных удоб рений.

Цель изобретения — повышение выхода товарных гранул.

На фиг. 1 показана грануляциойная башня для реализации предлагаемого err соба, вертикальный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для реализации предлагаемг о >;енный в верхней части башни 1, гранулятор 2, систему 3 пылеулавлинания, вентиляторы 4, подающие газ в полость башни 1 через воэдуховоды 5 во внутренний кольцевой коллектор 6, ограниченный внутренней 7 и внешней 8 кольцевыми стенками, внешний кольцевой коллектор 9, ограниченный внеш:. ей кольцевой стенкой 8 и корпусом башни 1, средства 10 для удаления гранул и транспортеры 11, П р и и е р. 11ри гранулнГ>о»алии азотсодержащего удобрения (карбпмида в грануляцианной башне);п спергирование расплава производится центробежным гранулятором ?, Капли расплава падают в восходящем потоке воздуха, охлаждаются и благодаря полидисперсному составу продукта сепарируются по горизонтальному сечению башни 1. При этом дальность вылета гранул пропорциональна диаметру гранул, т.е. мелкие гранулы падают ближе к оси башни 1, че.i кру>шые гранулы. Степень отвердеванин гранулы зависит от интенсивности ее о>;ла>кдения, решающими фактора: и когорого являются время падения и отношение массы гранулы к ее поверхности. Бремя падения гранулы пропсрционально (обратно пропорционально) скорости витания гранулы, т.е. крупные гранулы меньше времени находятся з полости башни 1, а отношение их массы к поверхности больше, чем у мелких гранул. Поэтому мелкие гранулы достаточно охлаждены и набрали необходимую прочность для предотвращения разрушения гранулы. Они надают близко к оси башни 1, а дальность вылета гранул диаметром менее 2,25 мм не превышает 8,5 м. Эта фракция собирается на транспортерах 11 и удаляется на склад.

1О

Гранулы карбамида, диаметр которых больше 2,25 мм, имеют кинетическую энергию, превышающую энергию, достаточную для разрушения этих гранул при ударе о транспортеры 11, вследствие недостаточного отвердевания и пониженной прочности. Кроме того, гранулы карбамида, диаметр которых больше 1,5 мм, имеют усадочные раковины, понижающие прочность гранул, причем процент пустот при диаметре 2,75 мм достигает 28% объема гранулы. Гранулы, диаметр которых больше 2,25 мм, падают в области башни, внутренний диаметр которой

17 м, что составляет 77% диаметра башни. Гранулы, диаметр которых больше 3,0 мм, имеют дальность вылета

10 м, а скорость и масса настолько велики, что воздействия кольцевой вертикально направленной струи воздуха недостаточно для снижения скорости падения до максимально допустимой, определенной из условия перазрушения гранулы. Поэтому границы эоны кольцевой струи определены дальностями вылета гранул диаметрами 2,25 и 3,0 мм, что составляет диаметр внутренней кольцевой стенки 7, равный 17 м или 77% диаметра башни, а диаметр внешней кольцевой стенки

8, равный 20 м или 88% диаметра башни, Гранулы, падающие через зону кольцевой вертикально направленной струи воздуха, из-за повышенного аэродинамического сопротивления умепъшают свою скорость, что ведет к уменъшзш.ю кинетической энергии и сшъкению количества разру ш вшихся гранул, Ограничение скорости воздуха в вертикально направленной кольr.:er и струе ниже скорости витания (7,5 м/с) гранул с минимальными ди«мо>рам>,падающими в ее зонe(2,25 мм,1, обесге:нвает предотвращение выброса гранул струей воздуха за

«j)e>råль> 3оны, ограниченной кольцевыми стенками 7 и 8.

1 ранулы, падающие между внешней кольцевой стенкой 8 и стенкой башни

1, удаляют на растворение с последуя>пэм возвратом в плав. Зто связано с гем, что достаточного уменьшения кинегнческой энергии гранулы путем увелич зп я их аэродинамического согц,отивл .> ия в зоне подачи вертикальи< .. -»травленной кольцевой струи воз1526801

Способ

40 11оказатель известный предлагаемыи

45 Выход TOBBpHOH фракции, т/ч

Грансостав товарной фракции 7а е

50 более 3 мм

2-3 мм

1-2 мм менее 1 мм

55,3

54,2

68

29

69

2 духа I:ñ l,îñгато гно дпя обеспечения нераэрушсния гранул при ударе о тр;.нспортеры 11. Воздух в зону, ограниченную кольцевыми стенками 7

8, подается вентиляторами 4 через ноздуховоды 5 для охлаждения гранул, собираемых в кольцевой зоне между стенками 7 и 8. Запыленный воздух удаляется на систему 3 пыпеулавлива— ния.

Изобретение предусматривает подачу охлаждающего воздуха в нижнюю часть башни, конические перегородки охватывают не все, а часть горизонтального сечения башни, расположены они в горизонтальной плоскости и имеют различные диаметры, меньше диаметра башни. Это позволяет разделять продукт с целью выделения наименьшей фракции гранул, у которых прочность, достигаемая в башне, недостаточна для нераэрушения при ударе о транспортеры или другие устройства для сбора продукта. Одновременно с выделением этой фракции происходит уменьшение ее кинетической энергии падения за счет повышенного аэродинамического сопротивления воздуха в зоне кольца между коническими перегородками. При этом гранулы снижают энергию ниже предела, достаточного для разрушения. В результате уменьшается содержимое осколков гранул в продукте, что положительно сказывается на транспортабельности и хранении гранулированного карбамида.

В таблице представлены сравнительные данные известного и предлагаемого способов.

Из таблицы видно, что подача воздуха в виде вертикально направленной кольцевой приточной струи через щель, расположенную на периферии второй (средней) кольцевой зоны, обеспечивает увеличенный выход товарного продукта (в примере на

1, 1 т/ч), некоторое увеличение содержания фракции 2-3 мм. Это происходит за счет того, что вторая (средняя) кольцевая зона, представленная в устройстве средним коллектором, разделена а две кольцевые части. Во внешнюю из них подают охлаждающий воздух. Внешняя границ» ср ко и цевой зоны несколько унe lit lfë г г (на 5ã .диаметра башни) по оран; г.п,i с известной границей средней зоны.

Это обеспечивает увеличение выхода товарного прдукта с одновременным уменьшением нетоварной его части.

Весь продукт иэ второй (средней) кольцевой зоны подается на доохлаж— дение (например, в аппарат кипящего слоя).

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и ч

Способ гранулирования расплавов, включающий разбрызгивание расплава в верхней части башни центробежьн м гранулятором, охлаждение образуюшпх20 ся капель расплава при пх падении в восходящем потоке воздуха, подаваемого в башню снизу, удаление части воздуха на очистку, сбор гранул в нижней части башни отдельно в трех

25 кольцевых соос«о расположенных зонах, гранулы, собираемые в первой кольцевой зоне, считая от центра башни, подают на склад, гранулы, собираемые во второй кольцевой зоне, 30 охлаждают и гранулы, собираемые в третьей кольцевой зоне, подают на утилизацию, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода товарных гранул, гранулы, собираемые во второй кольцевой зоне, охлаждают путем подачи воздуха в указанную зону °

1526801

Составитель P.Ãîðëèíoâà

Редактор Н.Рогулич Техред Л.Сердюкова

Корректор Т. Еалец

Заказ 7438/11 Тираж 486 Подписное

BHHHI1H Государственного кок1тета по изобретениям н открь. ням при ГКНТ СССР

113035, Москв», Ж-35, Раушская «a5., д. 4/5

Производсгвенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул ° Гагарина, 101