CS217284B1 - Způseb granulace a zařízení k převádění tehate způsebu - Google Patents

Abstract

Vynález se týká kranulace sypkých materiálů. Pevrch částic je nataven při průchedu elektrickým obloukem a silnou turbulencí oblouku aglomerován do větších granulí. Zařízení ke granulaci sypkých materiálů je tvořeno elektrickou obloukovou pecí opatřenou chlazenou vyústí dávkevacího zařízení a regulační štěrbinou. Tři duté natáčivé a posuvné elektredy třífázového elektrickéhe oblouku jsou umístěny tak, aby se jejich esy přetínaly v ose výÚ3tí dávko vaeíto*. zařízení a ústí obloukové pece

Description

Vynález se týká způsebu granulace sypkých látek, například posypových materiálů.

Úpravy materiálů ehemickéha pasypu zúžením jejich .rozměrové distribuce při seučasném pesunu velikesti jejich částic směrem k větší zrnitesti zatím není běžná, takže při pesypu kemunikací jednoduchými nebe kombinovanými chleridy v zimním ebdebí dechází nejen k velkým ztrátám jemnezrnnéhe pesypevéhe materiálu při nevyužité kapacitě mechanismů, ale je též ve větší míře xnehodnocevána zemědělská půda a je ehreževáne zdraví ebsluhy. Všechny známé navržené způseby zvětšování zrnitesti pesýpevých materiálů byly vedeny cesteu nabalevací granulace. Nejlepších výsledků zde byl· desažen· na fluidním leži a při peletizaci na granulačním talíři. Výrební pestupy na principu nabalevací granulace lze aplikovat, avšak vesměa mají velkeu nevýhedu v dleuhých pebytevých debách zpracevávanéhe materiálu V granulačním zařízení a z nich vyplývající velké rezměry těchte zařízení a tedy i investiční náreky na realizaci úpraven, a dále pak v přísných požadavcích na udrževání výrebníhe režimu v granulačních zařízeních. Z těchte důvodů granulování posypových materiálů nepřerestle zatím rámec převozních pokusů.

Výše uvedené nevýhody nabalevací granulace odstraňuje způseb dle tehete vynálezu.

Pedatata způsebu granulace sypkých materiálů dle vynálezu spočívá v tom, že povrch (ástic aypkéhe materiálu je nataveván a aglomerován při průchodu elektrickým obloukem.

Podstata zařízení k provádění způsebu granulace sypkých materiálů dle vynálezu tvořeného elektricitou obloukovou pecí spočívá v tom, že mezi chlazenou výústí dávkovacího zařízení s regulační štěrbinou a ústím obloukové pece jsou umístěny alespoň tři duté natáčivé a posuvné elektrody třífázového elektrického oblouku tak, že jejich osy se protínají v ose výústí dávkovacího zařízení a ústí obloukové pece.

Výhodou technologie dle vynálezu je, že na relativně velmi malém zařízení lze granulovat jemnezrnný materiál s enormně vysokým prosazením při nízkých energetických nárocích vztažených ha kilogram produktu.

Výhoda zvolené konstrukce granulačního zařízení spočívá v účelném uspořádání radiačního prostoru pece, které zaručí tepelnou expozici maximální části pmvrchu jednotlivých částic suroviny při průchodu pecí, která je podmínkou efektivní aglomerace v elektrickém oblouku a minimálním vratným podílem nezaglemerevané suroviny.

Na obrázku 1 je zařízení k provádění způsebu granulace sypkých materiálů dle tehete vynálezi v bokorysu a na obrázku 2 v půdorysu. V zařízení je uspořádána chlazená výúsl _1 dávkovacího zařízení, regulační štěrbina 2, chlazený plášl obloukové pece j, elektrody £ třífázového elektrického oblouku a ústí £ obloukové pece.

Při granulaci dle vynálezu je sypký materiál termicky zpracován průchodem elektrickým obloukem tak, že povrch jeho jednotlivých částic je nataven a silnou turbulencí tohoto oblouku a přítomností kohezních sil netavených povrchových částí vznikají shluky, které po zatuhnutí mají dostatečnou pevnost pro běžné způsoby manipulace.

Chlazená výúsl 1 dávkovacího zařízení směřuje paprsek částic zpracovávaného materiálu do prostoru mezi elektrody £ třífázového elektrického oblouku,, jehož průtočný profil je zajišlen tím, že elektrody £ jsou natáčivé, duté, posuvné, válcové, je řízena množstvím přisávaného vzduchu regulační štěrbinou 2 v hlavě pece a výkonem sacího ventilátoru pneudopravy, do které latí elektrická pec ústím Ji. Část energie oblouku pohlcená vyzdívkou je odváděna chlazením pláště obloukové pece 3.

Natavování paprsku zpracovávaného materiálu, který kontinuálně prochází elektrickým obloukem, vychází z principu využití nepřímého oblouku v metalurgických pecích a z kontinuálního způsobu výroby kovů v rudně termických pecích, ovšem s tím, že paprsek materiálu je veden s výhodou do troj-nebo více úhelníkovitého prostoru mezi paprskovitě se sbíhající elektrody třífázového elektrického oblouku £, kde prostor mezi elektrodami pro průchod zpracovávaného materiálu je nejlépe zajištěn použitím natáčivých dutých posuvných válcovýcn elektrod, Průchodem materiálu vlastní pracovní částí pece jsou částice natavovány a turbulentními silami oblouku a fluktuačními efekty odpařování vlhkosti intenzivně promíohávány za současné tvorby shluků, při níž se uplatňují silné kohezní vazby natavenýoh částic. Pro různou zrnitost a různé typy materiálu lze stupen natavení a tím také i zrnitost produktu volit časem průchodu expoziční zónou oblouku, pracovním napěťím oblouku, uspořádáním elektrod v peci a tvarováním a regulováním paprsku zpracovávaného materiálu. Aglomerát v peci je v další fázi výroby chlazen v pneudopravě pod bod tání zpracovávaná soli a dál tříděn v obvyklé smyčce s vírovými články a filtrem a na straně větších částic sítem a mlýnem, takže z technologického cyklu vychází pouze granulát o požadované distribuci částic.

Při zpracování částic materiálu v peci se velmi příznivě projevuje použití elektrického oblouku jako tepelného zdroje, poněvadž intenzivní radiací oblouku je rychlým průchodem částic pracovní částí pece předáno jen takové množství tepelné energie, které netaví pouze povrch částic, takže není nutno vyhřívat všechen zpracovávaný materiál na teplotu tání a celý proces se tak dostává do energeticky výhodných mezí.

Tohoto způsobu granulace je možno použít ve všech případech, kdy je zpracováván sypký materiál, který je schopen při možných časových intervalech expozičních dob ohřevu elektrickým obloukem dosáhnout stavu povrchového natavení částic materiálu.

Zařízení k provádění způsobu je elektrická oblouková pec £ válcovitého tvaru, vybavená chlazeným pláštěm, Na jedné z podstav je vybavena chlazenou výústí £ dávkovacího zařízení, která umožňuje dávkovat sypký materiál do prostoru elektrického oblouku v peci. Elektrický oblouk v peci hoří minimálně mezi třemi elektrodami £, které jsou v zařízení umístěny tak, že do prostoru mezi tyto elektrody může být chlazenou výústí £ dávkován zpracovávaný sypký materiál, takže jsou vytvořeny podmínky pro maximální využití sálavé energie oblouku při natavování zpracovávaného materiálu. Vzhledem k úbytku elektrod v oblouku je pec vybavena regulátorem, který elektrody 4 v peci k sobě konstantní rychlostí posunuje. S ohledem na nutnost udržet mezi elektrodami hořícího elektrického oblouku volný profil pro přiváděný sypký materiál, jsou použité elektrody £ duté a regulátoř je též konstantní úhlovou rychlostí natáčí. Množství předané energie jednotlivým částečkám zpracovávaného materiálu a tím též stupeň netavení je řízen rychlostí průchodu částic elektrickým obloukem, která je nastavitelná množstvím vzduchu přisávaného regulační štěrbinou 2 kolem chlazené výústí X, dále je stupeň netavení částic a celková distribuce produktu řízena voltáží oblouku,množstvím dávkovaného materiálu a výměnnými profily vstup» ního nástavce, kterými je možno formovat tvar proudu materiálu vstupujícího do elektrického oblouku.

Shluky nataveného materiálu, vytvořené průletem jemnozrnnáho materiálu obloukem, jsou odváděny výstupním otvorem z elektrické pece do pneudopravy, kde jsou Wxluky ochlazeny a dále tříděny známými způsoby.

Vynález osvětlí následující příklad provedení.

Příklad

V třífázové elektrické obloukové peci válcového tvaru o průměru 1450 mm s použitím válcových dutých elektrod o průměru 420 mm a síle jejich stěn 30 mm je zpracováváno při příkonu pece 1,21 ííW 14,5 tun chloridu vápenatého za hodinu..

Použitá zrnitost suroviny je 95 hmotnostních % menších částic než 2.10”^ m. Získaný produkt má distribuci 97 hmotnostních % částic v rozmezí 5.10“^ - 3.10“^ m při dvoutřetinovém recyklu zpracovávaného materiálu pecí. Spotřeba energie při tomto režimu je pouze 87 kWh/t produktu. Stejný druh materiálu zpracovávaného na velkoobjemovém granulačním talíři o průměru 3 m je možno pri optimálním režimu zgranulovat v množství 1,1 t za hodinu, to je jen necelá desetina produkce.

Příklad granulace chloridů pro chemický posyp je typická ukázka výhodného použití, kde bod tání zpracovávaného materiálu je poměrně vysoký, tepelná vodivost je malá a je použita velmi jemná zrnitost materiálu. Požadované expoziční doby jaou pak valmi blízké časům průchodu oblastí oblouku při pádové rychlosti. Pochopitelně aplikaci navržené technologie v příkladu granulace chloridů chemického posypu velmi usnadňuje velká chemická stabilita zpracovávaných látek, takže i při Lokálním přehřátí částeček materiálu nedochází snadno k jeho tepelnému rozkladu.

Při postupu granulace dle vynálezu lze provádět granulaci v malých úpravnách a relativně vysokým výkonem. Granulace není omezena na materiály chemického posypu, ale může být použita v těch případech, kdy granulovaný materiál má vhodné fyzikální vlastnosti.

Claims (2)

1. Způsob granulace sypkých íoateriálů vyznačený tím, že povrch částic sypkého materiálu je natavován a aglomerován při průchodu elektrickým obloukem,

2. Zařízení k provádění způsobu dle bodu 1, tvořené elektrickou obloukovou pecí, vyznačené tím, že mszi chlazenou výústí (1) dávkovacího zařízení s regulační štěrbinou (2) a ústím (5) obloukové pece jsou umístěny alespoň tři duté natáčivé a posuvné elektrody (4) třífázového elektrického oblouku tak, že jejich osy se protínají v ose výústí (1) dávkovacího zařízení a ústí (5) obloukové pece.