Способ получения агломератов

 

Изобретение относится к способу получения агломератов из порошкообразных материалов и позволяет повысить однородность фракционного состава полученных агломератов . На слой порошкообразного материала подают связующее вещество в виде монодисперсных капель, диаметр которых находится в пределах 0,1-2.0 мм, причем толщина слоя порошкообразного материала превышает диаметр капель более чем в 2,5 раза Зародыши агломератов окатывают на движущейся поверхности. 1 табл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИС!ИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 J 2/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4760781/26 (22) 21.11,89 (46) 07,10.91. Бюл. N. 37 (71) Сумский филиал Харьковского политехнического института им. В. И, Ленина (72) Б. Г. Холин, Э. А, Карпович, Н. П, Кононенко, С. П. Вэкал и Л, А. Хохлов (53) 66.099,2(088.8) (56) Вилесов B. Г. и др. Процессы грэнулирования в промышленности. Киев: Техника, 1976, с, 47 — 49, Заявка Великобритании N. 1272710, кл. В 01 J 2/00, 1972, Изобретение относится к агломерации материалов и может быть использовано в химической, пищевой, металлургической и других областях промышленности.

Известен способ получения агломератов, включающий в себя распыление жидкого связующего вещества на слой порош кообразного материала, находя щегося на подвижной поверхности, окатывание смоченных частичек с получением агломератов требуемой плотности и размеров g1).

Недостатками данного способа являются широкий диапазон фракционного состава получаемых агломератов вследствие различного диаметра капель, формирующихся при распылении связующего, и возможность неоднократного напыления связующего на формируемые агломераты, Наиболее близким к предлагаемому является способ получения агломератов путем дискретного ввода капель связующего вещества в слой порошкообразного материала с последующим окатыванием на движущейся поверхности (2).

„„, Ж „„1681939 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АГЛОМЕРАТОВ (57) Изобретение относится к способу получения агломератов из порошкообразных материалов и позволяет повысить однородность фракционного состава полученных агломератов. На слой порошкообразного материала подают связующее вещество в виде монодисперсных капель, диаметр которых находится в пределах 0,1-2,0 мм, причем толщина слоя порошкообразного материала превышает диаметр капель более чем в 2,5 раза. Зародыши агломератов окатывают на движущейся поверхности. 1 табл.

Недостатком данного способа также является значительный диапазон фракционного состава получаемых агломератов вследствие различного диаметра капель связующего вещества, подаваемого на слой порошкообразного материала.

Целью изобретения является повышение однородности фракционного состава получаемых агломератов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения агломератов путем дискретного ввода каплями связующего вещества на слой порошкообразного материала с последующим окатыванием зародышей агломератов на движущейся поверхности связующее вещество подают в виде монодисперсных капель, диаметр которых находится в пределах 0.1 — 2 мм при этом толщина слоя параш кообразного материала в 2,5раза превышаетдиаметр капель.

Подача на поверхность порошкообразного материала связующего вещества в виде монодисперсных капель приводит ктому, что вокруг каждой капли за счет смачивания ею агломерируемого материала сегрегиру1681939 ется строго определенное количество частиц порошкообразного материала, Это ведет к тому, что диаметр получаемых агломератов при оптимальных условиях ведения процесса практически одинаков, а следовател b Ho, по вы шается однородность фракционного состава получаемых агломератов, При подаче на слой материала монодисперсных капель с диаметром менее 0,1 мм размер их соизмерим с размером частиц порошкообразного материала. Поэтому смачивается связующим малое число частиц порошкообразного материала тонкого поверхностного слоя. Зародыши агломерата в этом случае имеют асимметричную структуру, что при динамических нагрузках при окатывании приводит к более интенсивному их разрушению и, как следствие, снижает однородность фракционного состава получаемых агломератов.

При подаче на слой порошкообразного материала капель связующего вещества диаметром более 2,0 мм происходит их дробление при ударе о слой порошкообразного материала с образованием вторичных мелких капель, Вследствие этого происходит агломерация не только вокруг крупных первичных, но и вокруг мелких вторичных капель, что влечет за собой снижение однородности фракционного состава получаемых агломератов.

При диспергировании связующего вещества на слой порошкообразного материала тол щиной менее 2,5 диаметра подаваемых монодисперсных капель происходит смачивание материала по всей толщине слоя. его частичное налипание на рабочую плоскость движущейся поверхности, дробление отслоившегося при работе материала с образованием агломератов случайных размеров, что в целом влечет за собой снижение однородности фракционного состава получаемых материалов, Способ осуществляют следующим образом.

На подвижную поверхность, которой, в частности, может быть вибролоток или тарельчатый гранулятор, засыпают порошкообразный материал, толщина слоя которого более чем в 2,5 раза превышает диаметр монодисперсных капель связующего вещества. Затем в аппарат одновременно с порошкообразным материалом начинают дискретно вводить монодисперсные капли связующего вещества, размер которых находится в пределах (1 0.05)d, где d — заданный диаметр капли, В качестве генератора монодисперсных капель могут быть использованы, например, диспергэторы жидкости с вибрационным наложением колебаний на распад струй. Монодисперсные капли, попадая на слой порошкообразного материала, смачивают на определенную глубину отдельные участки поверхностного слоя. Материал, увлажнен-ный одиночной каплей, является зародышем агломерата, Зародыши из зоны образования перемещаются в зону окатыва10 ния, где под действием динамических нагрузок окончательно формируются агломераты. Готовые агломераты непрерывно или периодически выводятся из аппарата и в дальнейшем, могут подвергаться дополнительной обработке, например сушке, рассеву, охлаждению и т, д.

Пример 1. Берут порошкообразный обесфторенный фосфат, полученный по

ГОСТ, и равномерно засыпают на вибролоток, в качестве привода которого используют прибор ВЛ вЂ” 45УХЛ4. Толщина слоя порошкообразного материала 3,0 х 10 M.

Затем включают привод и в аппарат одновременно с порошкообразным материалом дискретно вводят монодисперсными каплями связующее вещество, в качестве которого используют раствор НзРО< концентрацией 10 Д Р Оь. Генератор монодисперсных капель работает по принципу

25 вибрационного регулирования распада струй. При этом размер капель находится в пределах (1 - 0,05)б, где d задан размером

1,0мм. Отношениедиаметра подаваемых на материал капель связующего к толщине слоя равно 3,0, Зародыши из зоны образования перемещаются в зону окатывания, где под действием динамических нагрузок

35 окончательно формируются агломераты, Готовые агломераты непрерывно выводят из

100 — 120 С и рассеивают с выделением основной фракции, диаметр которой около 2,0 мм. Содержание в общей массе агломератов

45 фракции 1,5 — 2,5 мм 897;, фракции менее 2,2 мм 9 /, более 2,8 мм 2 .

Результаты опытов даны в таблице.

Пример (известный). Берут 0,75 кг порошкообразного обесфторенного фосфата и равномерно засыпают на вибролоток, в качестве привода которого используют прибор ВЛ вЂ” 45 — УХЛ4. Затем включают привод и в аппарат одновременно с порошкообрэзным материалом дискретными каплями через каплеобразующее сопло вводят связующее вещество, в количестве которого используют раствор НзР04 концентрацией

10Д РгОь.

40 вибролотка.

Полученные агломераты подвергают термообработке в сушильном шкафу при

1681939

Связующее вещество

Тип гранулятора Лорошкообраз ный материал

Опыт

Лнаиетр капель, х 10 и

1а0 05

Н5P+

102 P Oy

Обесфторенный фосфат

Вибролоток

0,1 "0,005

240 О!

0107 т О, 0035 и и

3«0,!5 г 0,0!

0,1+ 0,005

0,072 0,0035 и

Зф 0,15

10 ак

2 +0,01

О, 1 > 0,005

l2 и

3 $0,15!

«и

0,07+ 0 0035

Известный !

i °

016-114

Размер капель находится в пределах (0,6-1,4) х10 м, Материал, увлажненный

-з одиночной каплей, является зародышем агломерата. Зародыши из зоны образования перемещаются в зону окатывания, где под 5 действием динамических нагрузок окончательно формируются в агломераты. Готовые агломераты непрерывно выводят из вибролотка.

Полученные агломераты подвергают 10 гермообработке в сушильном шкафу при

100-120 С и рассеивают, Содержание фракции (1,5 — 2,5) х!0-3 м 5171, фракции менее 1,5 х10 м 48%, более 2,5 х 10 м 44%, Реализация предлагаемого способа по 15 сравнению с известным позволяет регулировать Диаметр получаемых окатышей путем изменения диаметра диспергируемых гранул. увеличить восход целевой фракции до 89%, уменьшить ретурность процесса грануляции.

Формула изобретения

Способ получения агломератов путем дискретного. ввода каплями связующего вещества на слой порошкообразного материала с последующим окатыванием зародышей агломератов на движущейся поверхности, отл ич а ю щи йс я тем, что, с целью повышения однородности фракционного состава получаемых агломератов, связующее вещество подают в виде монодисперсных капель, диаметр которых составляет 0,1 — 2,0 мм, при этом толщина слоя порошкообраэного материала более чем в 2,5 раза превышает диаметр капель связующего вещества.

1681939

Процо*е! е таблиц!

Отношение толщины

Опыт

Диаметр основной фракции, х 10 зм

Солеркание в смеси, мас.Е

Показания слоя к диаметру капАгломеоснов ной фракции

3,0

1,5 — 2,5

8о

Оптимум

0,16 — 0,25

63

4 дн = min

3,0

62 дк = max

3,0

1! d

9 dx шах

3,0

50

*=шах;—

dÊ

= min

2,5

77

2,5

0)16 -0,25

52

8К п!

Ьо, — = rain

2,5

0,16 — 0,25

da +min;

h — = min ок

56 .5

4,0 — 7,0

31

daTmax;

hra — ш1п а„

3,0 — 5,0

26

21 он= max;

hra — (min

11

2,0

О,!б - 0,25

27

2,0

4,0 — 7,0

29

2,0

0,16 — 0,25

drr C min;

b gmin

8К

Известный

14 l,5 — 2,5

48 б 46

Составитель Л,Хибарная

Техред М.Моргентал Корректор M.Ïîæî

Редактор А,Мотыль

Заказ 33бО Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, 1О1

3,0 -ъ 5,0

0,16 — 0,25

4,0 — 7,0

3,0 - 5,0 ратов с размером частиц меньше

Аглом ратов основ ной фракц

Агломератов с размером частиц больше основ ной фракции

dx= min;

haa — (min ан

dl )max;

haa — 4 ш п