DE2654914A1

DE2654914A1 - Anlage zur herstellung von granalien aus magnesium oder seinen legierungen mit einem salzzuschlag

Info

Publication number: DE2654914A1
Application number: DE19762654914
Authority: DE
Inventors: Ivan Andreevitsch Barannik; Alexandr Vasilievitsch Chalov; Jvano-Frankovskoi Oblas Kalush; Anatoly Borisovits Kondratenko; Andrei Efremovitsch Mordkovich; Viktor Georgievitsch Raskatov; Viktor Alexandrovitsch Rudakov; Alexandr Fedorovitsch Trukhin; Ivan Vasilievitsch Zharovsky
Original assignee: KALUSCHSKOE PROIZV OB CHLORVIN; VNII PI TITANA
Current assignee: KALUSCHSKOE PROIZV OB CHLORVIN; VNII PI TITANA
Priority date: 1975-12-04
Filing date: 1976-12-03
Publication date: 1977-06-30
Also published as: CA1085117A; DE2654914C3; US4059372A; NO764103L; DE2654914B2; SU593817A1

Description

B E ETZ-LAM PRECHT-B E ETZ 8OOO München 22 - Steinsdorfstr. 10 TELEFON (O89) 22 72O1 - 22 72 44 - 29 591O Telex B 23 048 -Telegramm Allpatent München

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PATENTANWÄLTE

Dipl.-Ing. R. BEETZ sen. Dipl.-Ing. K. LAMPRSCHT □r.-lng. R. BEETZ Jr. Dipl.- Phys. U. H EID RIC H auch Rechtsanwalt Dr.-Ing. W. Tl M PE Dipl.- Ing. J. SI E6FRIE D

530-26.313P

3. 12. 1976

Kalushskoe proizvodstvennoe obiedinenie "Khlorvinil" Kalush Ivano-Frankovskoi oblasti - UdSSR

und

Vsesojuzny nauchno-issledovatelsky i proektny institut titana

Zaporozhye - UdSSR

Anlage zur Herstellung von Granalien aus Magnesium oder seinen Legierungen mit einem Salzzuschlag

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Granalien, nämlich Anlagen zur Herstellung von Granalien aus Magnesium oder seinen Legierungen mit Salzzuschlag .

Zur Herstellung von Granalien aus einem Metall, z. B. Aluminium, oder granulierten Düngern werden weit bekann-

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~ 3.

te Anlagen angewendet (siehe ζ. B. US-PS 3 246 982 oder OE-PS 259 994). Jede dieser Anlagen enthält einen Ofen, einen Zentrifugalgranulator mit einer perforierten Hülse und eine Zylinderkammer als Granaliensammler.

Weil zur Zeit einige Industriezweige zu großen Verbrauchern von Magnesium und Magnesiumlegierungsgranalien geworden sind, wurde für deren Herstellung eine Anlage entwickelt, die gleich den bekannten Anlagen über einen Ofen zum Schmelzen von Metall mit einem Salzzuschlag, einen Zentrifugalgranulator mit einer perforierten Hülse und eine Zylinderkammer zur Aufnahme von aus dem schmelzflüssigen Metall bei seinem Auswurf durch die perforierte Hülse des Zentrifugalgranulators gebildeten Granalien verfügt. Die Prüfungen an dieser Anlage zeigten jedoch, daß sie nicht ganz zur Granalienherstellung nach dem Prinzip eines Verspritzens des schmelzflüsisigen Magnesiums mit einem Salzzuschlag geeignet ist (siehe US-PS 3 881 .913). Das hängt grundsätzlich damit zusammen, daß beim Verspritzen des Magnesiums mit einem Salzzuschlag durch den Zentrifugalgranulator eine xtiesentliehe Sättigung von Magnesiumgranalien mit hygroskopischen Salzen des Salzzuschlages erfolgt und somit die Eigenschaften des Endproduktes beeinträchtigt werden. Die Salze, die in Magnesiumgranalien in Form kleiner Teilchen auftreten, verstopfen außerdem die Siebmaschen beim Sieben., wodurch die Siebleistung herabgesetzt wird.

Bei gewissen Abweichungen von technologischen Parametern des Granuliervorganges aind die Bildung von Granalien von einer verlängerten Form (nadelartig) sowie ihr Zusammenbacken und Ankleben am Kammerboden nachweisbar. Dies erschwert oder schließt praktisch aus, die Magnesiumgranalien nach ihrer Bildung aus der Kammer mit Hilfe von bekannten Mitteln auszutragen.

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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, von diesem bekannten Anlagentyp ausgehend eine solche Anlage zur Herstellung von Granalien aus Magnesium mit einem Salzzuschlag bzw. einen Legierungen zu schaffen, bei welcher man erreicht, daß der Hauptteil (der ,größte Teil) des Salzzuschlages aus den Magnesiumgranalien schon während ihrer Bildung ausscheidet, wodurch es ermögicht wird, daß die Eigenschaften des Endproduktes bedeutend verbessert werden und die Leistung der Anlage erhöht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Zylinderkammer unterhalb der perforierten Hülse gleichachsig zu derselben ein Bunker vorgesehen ist, der die Kammer in zwei konzentrisch angeordnete, von unten offene Zonen einteilt, wobei die eine Zone durch den Bunker gebildet ist, in der Kammermitte liegt und zum Auffangen der bei der Bildung der Granalien entstandenen Abfälle dient, während die andere Zone ringförmig ausgebildet ist, im Umfangsbereich der Kammer liegt und zum Auffangen der Granalien dient, und daß unterhalb jeder Zone jeweils ein Mechanismus zur Abförderungder Abfälle bzw. Granalien angeordnet ist.

So eine konstruktiv ausgelegte Anlage entspricht in höchstem Maße dem entwickelten Verfahren zur Herstellung von Granalien aus Magnesium und dessen Legierungen mit einem Salzzuschlag. Durch die Einteilung der Kammer in zwei Zonen wird erreicht, daß der Salzgehalt in den Magnesium- bzw. Magnesiumlegierungsgranalien abnimmt, weil der größte Teil der Salze im Bunker zurückgehalten und als Produktionsabfall aus der Kammer ausgetragen wird, indem die Magnesiumgranalien durch den Ringspalt im Unterteil der zweiten Zone dem Mechanismus zum Abtransportieren der Granalien zugeführt und zur Weiterverarbeitung geleitet werden.

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In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ringzone der Kammer von der Innenseite durch einen schräg angeordneten, kegelförmigen Teil, der mit seiner kleineren Grundfläche an der Oberkante des Bunkers befestigt ist, begrenzt ist.

Dadurch wird es möglich, die Arbeitsfläche der Anlage zu verringern, die Wartung des Unterteils der Kammer zu erleichtern und den Kammerraum unter einer besseren Verteilung von Luftströmen in der Kammer zur wirkungsvollen Abkühlung der gebildeten Granalien zu verkleinern.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Mechanismus zur Austragung der Granlien eine ortsfeste wassergekühlte Ringrinne mit wenigstens einer Austragsöffnung und einen konzentrisch zur Rinne in der Horizontalebene drehbaren und in der Rinne untergebrachte Kratzer aufnehmenden Ring aufweist. Dieser Mechanismus gewährleistet eine einwandfreie Arbeit der Anlage während einer längeren Zeit, weil es durch die Kratzer ermöglicht wird, daß sich Granalien beliebiger Form und Größe, auch diejenigen, die am Rinnenboden angeklebt sind, in der Rinne bewegen. Die Zuverlässigkeit dieses Mechanismus wird auch dadurch gesichert, daß für die Kühlung der Rinne eine Wasserkühlung vorgesehen ist und somit die Verformung der Rinne durch nicht ganz kalt gewordene Magnesiumgranalien verhindert wird.

Nachstehend wird die ausführliche Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Anlage zur Herstellung von Granalien aus Magnesium und seinen Legierungen mit einem Salzzuschlag unter Bezugnahme auf die Zeichnung gegeben; darin zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipskizze der Anlage gemäß der Erfindung im teilweisen Längsschnitt;

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* 6.

Fig. 2 einen Schnitt gemäß H-II in Fig. Ij und Fig. 3 einen Schnitt gemäß IH-III in Fig. 2.

Die Anlage zur Herstellung von Granalien aus Magnesium und seinen Legierungen mit einem Salzzuschlag enthält einen Ofen 1 einer bekannten Konstruktion zum Schmelzen von Magnesium und einem Zuschlag mit herstellungsbedingtem Salzanteil, eine Siphoneinrichtung 2 zur Zuführung des schmelzflüssigen Magnesiums mit Salzzuschlägen in einen Zentrifugalgranulator 3, der mit einer perforierten Hülse 4 und deren Antrieb versehen ist, und eine Zylinderkammer 5 zum Auffangen von Granalien.

Die Kammer 5 ist durch eine zylinderförmige Wandung 6 und eine Decke J, auf der der Ofen 1 und der Zentrifugalgranulator 3 aufgestellt sind, gebildet. In der Decke 7 gibt es eine öffnung 8, durch die die perforierte Hülse 4 des Granulators 3 in die Kammer eintritt, sowie andere öffnungen zur Einführung von erforderlichen technologischen Ausrüstungen (Gasbrenner, Kontroll- und Meßgeräten, Kammerentlüftungseinrichtungen usw.), die in Fig. 1 nicht dargestellt sind, um die Zeichnung zu vereinfachen. Im Oberteil der Wandung 6 gibt es einen Stutzen 9* über welchen die Warmluft aus der Kammer entfernt wird.

In der Kammer 5 ist unterhalb der perforierten Hülse 4 in einem Abstand von ihr und gleichachsig zu ihr ein Bunker 10 senkrecht angeordnet, der in Form eines abgestumpften Innenkegels, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, oder in einer diesen ähnlichen Form, z. B. als Trichter, ausgebildet ist.

Der Bunker 10 teilt die Kammer 5 in zwei konzentrisch angeordnete, von unten offene Zonen 11 und 12 ein. Dabei wird die Zone 11 durch den Bunker 10 selbst gebildet, liegt

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in der Mitte der Kammer 5 und dient zum Auffangen von Abfällen der Granalienproduktion und kleinen Granalien, und die Zone 12 ist ringförmig ausgebildet, liegt im Umfangsbereich der Kammer 5 und dient zum Auffangen der gewünschten Granalien.

Die Zone 12 ist innenseitig, d. h. vom Bunker 10 aus, durch einen schräg angeordneten, kegelförmigen Teil 13 begrenzt, der einen abgestumpften Kegel innerhalb der Kammer 5 bildet und mit seiner kleineren Grundfläche an der Oberkante des Bunkers 10 befestigt ist. Die Zone 12 wird also durch die Wandung 6 der Kammer 5 und den kegelförmigen Teil 13 gebildet.

Da die Zonen 11 und 12 unten offen- sind, treten die gebildeten Granalien aus der Zone 12 durch einen Ringspalt 14 und die Abfälle aus der Zone 11 durch eine öffnung aus. Unterhalb der Zonen sind dort, wo sich der Ringspalt 14 und die öffnung 15 befinden, entsprechend ein Mechanismus 16 zum Austragen der Granalien und ein Mechanismus 17 zur Entfernung von Abfällen vorgesehen.

Der Mechanismus 17 zur Entfernung der Abfälle kann eine beliebige bekannte, zur Verwirklichung des gesteckten Ziels passende Konstruktion aufweisen.

Der Mechanismus 16 zum Austragen der Granalien verfügt über eine ortsgebundene wassergekühlte Rinne l8 und einen dazu konzentrischen in der Horizontalebene drehbaren Ring 19 mit in die Rinne 18 eingreifenden und am Ring befestigten Kratzern 20. Die Rinne l8 liegt direkt unterhalb des Ringspaltes 14 und ist ringförmig ausgebildet, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Unter dem Boden 21 (Fig. 3) der Rinne ist ein Kanal 22 vorgesehen, in dem das den Boden 21 kühlende Wasser umläuft, wodurch lokale Verfor-

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mungen der Rinne an den Stellen der Granalienanhaufung' ausgeschlossen werden. Die Zuleitung und die Ableitung des Wassers aus dem Kanal 22 erfolgen durch die Stutzen 25 und 24 der Rinne (Fig. 2), außerdem gibt es im Boden 21 eine Austragsöffnung 25, durch die die Granalien auf bzw, in einen beliebigen bekannten Fördermechanismus 26 (Fig. 1) ausgeschüttet und zur weiteren Verarbeitung geleitet werden.

Der Ring 19 (Fig. 2) ist konzentrisch zur Rinne innerhalb (wie in Fig. 2 dargestellt ist) oder außerhalb derselben (nicht gezeigt) angeordnet und kann im Querschnitt verschieden ausgebildet werden (Platte, Doppel-T-Profil,, U-Profil, Winkel usw.). Der Ring 19 wird durch einen Elektromotor 27 über ein beliebiges bekanntes Friktionsgetriebe 28 in Drehung versetzt.

Die Kammer 5 (Fig. 1), die Rinne 18 und der Motor sind auf einer ortsfesten Grundplatte 29 montiert.

Um die sich bildenden Granalien abzukühlen, wird die Luft, die in die Kammer durch einen Luftspalt 30 zwischen der Rinne 18 und der Kammer 5 eingesaugt wird, aus der Kammer durch den Stutzen 9 kontinuierlich abgesaugt.

Die Arbeitsweise der vorgeschlagenen Anlage ist, wie folgt:

Das Magnesium bzw. seine Legierung wird zusammen mit einem Salzzuschlag in den Ofen 1 aufgegeben, niedergeschmolzen und auf die geforderte Temperatur erwärmt. Danach wird das schmelzflüssige Magnesium bzw. dessen Legierung mit dem Salzzuschlag durch die Siphoneinrichtung 2 dem Zentrifugalgranulator 3 zugeführt. Da sich

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der Zentrifugalgranulator j5 dreht, wird die Metallschmelze mit dem Salzzuschlag unter Einwirkung der Fliehkraft durch die öffnungen der Hülse 4 in Form von dünnen Strahlen ausgeworfen.

Die mit der Salzzuschlagsmasse umhüllten Metallstrahlen fliegen in ihrer Hauptmasse über dem Bunker 10 hinweg und zerfallen in der Zone 12 in kleine Teilchen, wenn sie mit den aus der Kammer 5 abgesaugten Luftströmen zusammenstoßen. Die entstandenen Teilchen erstarren und formen sich zu Granalien A.

Die Größe der Granalien A wird durch die Anfangswinkelgeschwindigkeit des Fluges der Teilchen und den Durchmesser der öffnungen der Hülse 4 bestimmt.

Die Granalien A, die mit der Salzzuschlagsmasse wie mit einer Hülle, die die Granalien gegen die Oxydation durch den Sauerstoff der Luft schützt, bedeckt sind, werden auf der Flugbahn in der Zone 12 gekühlt und längs der Wände 6 und 13 durch den Ringspalt 14 zur Rinne 18 hin übertragen. In der Rinne 18 werden die Granalien A mittels der Kratzer 20 Eur öffnung 25 und durch sie weiterhin zum Fördermechanismus 26 befördert.

Während der Bildung der Granalien A können Grobkorngranalien auftreten, die nicht völlig erstarrt an die Auffangstel^e in der Rinne 18 gelangen, so daß an einzelnen Stellen zusammengebackene Teilchen nachweisbar sind, die leicht unter der mechanischen Wirkung beim Fördern mit den Kratzern 20 zerstört werden.

Deshalb wird eine solche Magnesiumgranalienschicht, nachdem sie an die Rinne gelangt ist, nicht nur mit den

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Kratzern 20 zur öffnung 25 hin transportiert, sondern auch durchgemischt, wobei zusammengebackene Granalien zerstört werden^ so daß die Ausbeute am Nutzprodukt gesteigert und der Betrieb der nachgeschalteten Ausrüstungen verbessert werden.

Die Abfälle B, die bei der Herstellung von Granalien in Form sehr kleiner Granalien sowie überschüssiger, beim Verspitzen zur Bildung der Schutzhülle auf der Granalienoberfläche nicht ausgenutzter Salzzuschlagsteilchen entstehen, werden als selbständige, aus kleinen Teilchen mit einem Durchmesser von 0,1 bis 1,0 mm bestehende Phase versprüht .

Diese Teilchen setzen sich grundsätzlich in der Zone 11, d. h. im in der Kammermitte angeordneten Bunker 10 ab und gelangen durch die öffnung 15 auf den Mechanismus IJ zur anschließenden Entfernung.

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ORIGINAL INSPECTED

Claims

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Pa tentans prüche

Π.Ϊ Anlage zur Herstellung von Granallen aus Magnesium oder seinen Legierungen mit öinem Salzuschlag, die einen Ofen zum Schmelzen von Metall mit einem Salzzuschlag, einen Zentrifugalgranulator mit einer perforierten Hülse und eine Zylinderkammer zum Auffangen von aus dem schmelzflüssigen Metall bei seinem Auswurf durch die perforierte Hülse gebildeten Granalien enthält, dadurch g -e kennzeichnet, daß in der Zylinderkammer (5) unterhalb der perforierten Hülse (4) gleichachsig zu derselben ein Bunker (10) vorgesehen ist, der die Kammer in zwei konzentrisch angeordnete, von unten offene Zonen (11 und 12) einteilt, wobei die eine Zone (11) durch den Bunker (10) gebildet ist, in der Kammermitte liegt und zum Auffangen der bei der Bildung der Granalien entstandenen Abfälle dient, während die andere Zone (12) ringförmig ausgebildet ist, im Umfangsbereich der Kammer (5) liegt und zum Auffangen der Granalien dient, und daß unterhalb jeder Zone (11 und 12) jeweils ein Mechanismus (17 bzw. 16) zur Abförderung der Abfälle bzw. Granalien angeordnet ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringzone (12) der Kammer (5) von der Innenseite durch einen schräg angeordneten, kgelförmigen Teil (13), der mit seiner kleineren Grundfläche an der Oberkante des Bunkers (10) befestigt ist, begrenzt ist.
3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mechanismus (16) zur Austragung der Granalien eine ortsfeste, wassergekühlte Ringrinne (18) mit wenigstens einer Austragsöffnung (25) und einen konzentrisch aur Rinne (18) in der Horizontalebene drehbaren und in der Rinne (18) untergebrachte Kratzer (20) aufnehmenden Ring (19) aufweist.

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ORIGINAL INSPECTED