Струйный аппарат для грануляции расплава

 

В.Н.Бойко, О.Г.федоров, В.И.Пчелов и A.ВЯе5тровский

1 I !

1

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени. металлургический институт (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (5") СТРУйннй AAAAPAT ДВЯ ГРДНУЛЯЦИИ РАСПЛАВА

Изобретение относится к грануляций расплавленных шлаков, металлов или других материалов и может быть использовано в металлургической, строительной, абразивной и других отраслях промышленности, в частности в

3 технологии производства титана.

Известен струйный аппарат для гра" нуляции расплава, содержащий корпус с кожухом, расположенные внутри него всасывающий и подводящий патрубки, вихревую камеру с параболическим профилем> сужающимся к центру, и диффуэор f3).

К недостаткам укаэанного аппарата необходимо отнести следующее: в начальный период работы устройства до образования гарнисажа во всасывающем патрубке через него поступает максимальное количество высокотемпературго ного расплава и активного агентаводы " оказывается недостаточным для полного охлаждения расплава. В результате этого происходит процесс парообразования в зоне над всасывающим пат" рубком с обраэованиеи паровых пробок и, как результат, здесь повышается давление, после чего происходит выхлоп воды под расплав. Разлетающийся расплав делает эксплуатацию аппарата небезопасной. Крсме того, разлетающиеся капли расплава в результате выхлопа воды загрязняют окружающую территорию.

Цель изобретения - предотвращение выхлопа охлаждающего агента под расплав.

Поставленная цель достигается тем, что в струйном аппарате для грануляции расплава, содержащем корпус с кожухом, расположенные внутри него всасывающий и подводящий патрубки, вихревую камеру с пароболическим профилем, сужающимся к центру; и диффузор, аппарат снабжен цилиндрической втулкой, установленной в диффуэо3 9390 ре над всасывающим патрубком, верхнии торец втулки расположен на уровне точки пересечения параболы верхнего профиля вихревой камеры с ее продольной осью, диаметр втулки составляет

0,80"0,095 диаметра диффуэора и высота втулки составляет 0,4-0,6 рас-.. стояния от верхнего торца втулки до верхнего торца всасывающего патрубка.

На фиг. 1. показан струйный аппарат для грануляции расплава, общий вид, на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Внутри корпуса l с цилиндрическим или конусообразным кожухом 2 расположень1 всасывающий патрубок 3 для отсоса расплавленного материала, подводящие патрубки 4 для ввода охлаждающего активного агента в вихревую

20 камеру 5 с сужающимся к центру параболическим профилем и диффуэор 6.

Внутри диффузора 6 коаксивльно установлена сквозная цилиндрическая втул-. ка 7 над всасывающим патрубксм 3

25 для прохода пульпы и образующая с диффузором 6 зазор для прохождения активного агента. Диаметр втулки 7 составляет 0,80-0,95 диаметра диффузора 6, а высота 0,4-0,6 расстояния от верхнего торца втулки 7 до всасывающего патрубка 3. В корпусе 1 расположены также прокладки 8 для регулирования размера выхода актив- ного агента из вихревой камеры 5.

Втулка 7 верхним торцом установлена 3$ в точке 9 пересечения параболы верхнего профиля 10 вихревой камеры 5 с осью

Аппарат работает следующим образом.

4ерез подводящие патрубки .4 в вихревую камеру 5 под давлением подается активный агент, например вода. На выходе из вихревой камеры 5 скорость активного агента максимальная и над всасывающим патрубком 3 создается разрежение, за счет чего осуществляется отсос расплавленного материала из ванны иди другой емкости. Кожух 2 препятствует попаданию застывших кусков материала, плавающих на поверхности расплава, во всасывающий патрубок 3 и способствует равномерному прогреву патрубка 3, что предотвращает образование в нем пробок.

В зоне над всасывающим патрубком 3 и в диффузоре 6 активный агент

5"

4 контактирует с расплавленным материа" лом и здесь же осуществляется дробление расплава с одновременным его охлаждением и дальнейшей транспортировкой в сепаратор (не показан) . В начальный период работы аппарата (до образования гарниссажа во всасывающем патрубке 3) расход расплава достаточно велик и активного агента не хватает для его полного охлаждения, в виду чего в зоне над всасывающим патрубком 3 и внутри втулки 7 -образуются паровые пробки, Однако поток активного агента, протекающий через зазор между втулкой 7. и диффуэором б, создает дополнительное разрежение над втулкой 7. Это препятствует выхлопу воды в расплав и способствует транспорту паровых пузырей через диффузор 6 далее в сепаратор. При образовании гарниссажа расход расплава через патрубок 3 снижается, поскольку уменьшается проходное сечение, и

1 расхода активного агента вполне достаточно для полного охлаждения гранулированного расплава.

Расход активного агента через втулку 7, диаметр которого составляет

0,80-0,95 диаметра диффузора 6, обеспечивает грануляцию и одновременное охлаждение расплава при стационарной работе устройства. Диаметр втулки 7 выбирается из условий, обеспечивающих создание .активным агентом, проходящим через .зазор между втулкой 7 и диффузором 6 разрежения достаточного для транспортировки по тракту паровых пузырей. Величина диаметра втулки 7 зависит от температуры расплава: чем она больше, тем меньше диаметр втулки 7 и наоборот.

Высота втулки 7, составляющая 0,40,6 расстояния от верхнего торца втулки 7 до всасывающего патрубка 3, обеспечивает прохождение активного агента, выходящего иэ вихревой камеры 5во втулку 7 без значительного сопротивления. Увеличение высоты препятствует поступлению активного агента во втулку 7, а уменьшение высоты снижает эжектирующее действие активного агента, проходящего в зазор между втулкой 7 и диффузором 6, так как увеличивается зона парообраэования при грануляции.

Скорость активного агента на выходе из вихревой камеры 5 регулируется изменением зазора кольцевой щели, который устанавливается с помощью

5 939 прокладок 8. Величина гранул регулируется зазором кольцевой щели.

Проводят испытания струйного аппарата для грануляции расплава, содержащего корпус с кожухом и с расположенными внутри него всасывающим и подводящим патрубками, вихревой камеры с параболическим профилем, сужающимся к центру, и диффузором, В диффузоре над всасывающим патрубком 10 в точке пересечения параболы верх" него профиля вихревой камеры с осью

Показатель работоспособности аппарата (наблюдался или не наблюдался выхлоп воды в расплав) Опыт

Высота втулки

Диаметр втулки

0,4Н

0,75Д

0,4Н

0,80Д

0,4Н

0,95Д

О, 96ll

0,4Н

0,6Н

0,75Д

0,6Н

0,80Д

0,6Н

0«95Д

0,6Н

То же

0 35Н

О, 35Н

0,65Н

0,65Н

«11»

5 (прототип) « I I» тация и предотвращается загрязнение окружающей территории брызгами расплава. формула изобретения

Струйный аппарат для грануляции расплава, содержащий корпус с кожухом, расположенные внутри него всасывающий и подводящий патрубки, вихревую камеру с параболическим профилем, сужающимся к центру, и диффу0«96ll

0,80Д, 0 95Д

0,80Д

0,95ll

Как видно из таблицы оптимальное соотношение размеров втулки, при которых отсутствует выхлоп активного агента (воды) в расплав в начальный период работы устройства, лежит в пределах: диаметр втулки 0,80

0,95 диаметра диффузора, а высота втулки составляет 0,4-0,6 расстояния от верхнего торца втулки до верхнего торца всасывающего патрубка.

При этом устройство предотвращает выхлоп активного агента под расплав, гарантируется его безопасная эксплуа054. б верхним торцом установлена сквозная цилиндрическая втулка.

Результаты испытаний предлагаемой конструкции струйного аппарата для грануляции расплава приведены в таблице. Данные представлены по резуль" татам грануляции различных расплавов, в качестве которых используют алюминий, сталь, чугун, доменный и титановый шлаки« имеющие различную температуру, лежащую в пределах 550 l800 С, Наблюдался

Не наблюдался

То же .

Наблюдался

То же

Не йаблюдался

То же

Наблюдался

Фи а. 2

Составитель P.Ãîðÿèíîâà

Техред А. Бабинец Корректор A.ÔeÐeíö

Редактор C.Tàðàíåíêo

Заказ 4534/15 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

7 93905 эор, о т л и ч а ю"шийся тем, что, с целью предотвращения выхлопа охлаждающего агента под расплав, аппарат снабжен, цилиндрической втулкой, установленной в диффузоре над всасывающим патрубком, верхний торец втулки расположен на уровне точки пересечения параболы верхнего профиля вихревой камеры с ее продольной

4 8 осью, диаметр втулки составляет 0,800,95 диаметра диффузора и высота "втулки составляет 0,4-0,6 расстояния от верхнего торца втулки до верхнего. торца всасывающего патрубка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССP

4 606830, кл. В 01 J 2/00, 1976.