EA031421B1 - Гранулирование расплавленного материала - Google Patents
Гранулирование расплавленного материала Download PDFInfo
- Publication number
- EA031421B1 EA031421B1 EA201690453A EA201690453A EA031421B1 EA 031421 B1 EA031421 B1 EA 031421B1 EA 201690453 A EA201690453 A EA 201690453A EA 201690453 A EA201690453 A EA 201690453A EA 031421 B1 EA031421 B1 EA 031421B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- rotating
- holes
- liquid
- cooling tank
- side walls
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
- B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
- B22F1/052—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles characterised by a mixture of particles of different sizes or by the particle size distribution
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
- B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
- B22F9/10—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying using centrifugal force
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B3/00—General features in the manufacture of pig-iron
- C21B3/04—Recovery of by-products, e.g. slag
- C21B3/06—Treatment of liquid slag
- C21B3/08—Cooling slag
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
- C22C33/0278—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5%
- C22C33/0285—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5% with Cr, Co, or Ni having a minimum content higher than 5%
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
- B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
- B22F2009/0804—Dispersion in or on liquid, other than with sieves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2304/00—Physical aspects of the powder
- B22F2304/15—Millimeter size particles, i.e. above 500 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2400/00—Treatment of slags originating from iron or steel processes
- C21B2400/02—Physical or chemical treatment of slags
- C21B2400/022—Methods of cooling or quenching molten slag
- C21B2400/024—Methods of cooling or quenching molten slag with the direct use of steam or liquid coolants, e.g. water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2400/00—Treatment of slags originating from iron or steel processes
- C21B2400/05—Apparatus features
- C21B2400/066—Receptacle features where the slag is treated
- C21B2400/072—Tanks to collect the slag, e.g. water tank
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/0037—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 by injecting powdered material
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Glanulating (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к гранулированному материалу, имеющему улучшенное распределение по размерам, и к способу и устройству для получения такого гранулированного материала. Размер гранул и распределение гранул по размерам регулируют путем применения вращающегося распределительного устройства. Вращающееся распределительное устройство включает верхнее входное отверстие, боковые стенки, дно и по меньшей мере один ряд отверстий на нижнем конце боковых стенок, при этом отверстия в боковых стенках имеют размер в наименьшем измерении по меньшей мере 5 мм.
Description
Изобретение относится к гранулированному материалу, имеющему улучшенное распределение по размерам, и к способу и устройству для получения такого гранулированного материала. Размер гранул и распределение гранул по размерам регулируют путем применения вращающегося распределительного устройства. Вращающееся распределительное устройство включает верхнее входное отверстие, боковые стенки, дно и по меньшей мере один ряд отверстий на нижнем конце боковых стенок, при этом отверстия в боковых стенках имеют размер в наименьшем измерении по меньшей мере 5 мм.
031421 Bl
Область техники
Изобретение относится к гранулированному материалу, имеющему улучшенное распределение по размерам, и к способу и устройству для получения такого гранулированного материала.
Уровень техники
Гранулирование металла в воде является хорошо отработанным способом быстрого отверждения жидкого металла в форме продукта среднего размера. Процесс Granshot® был разработан для прямого получения готового к использованию материала для сталелитейного производства. Известное устройство показано на фиг. 1. Расплавленный металл направляют из разливочного устройства на огнеупорный диск, который обозначен на фиг. 1 как разбрызгивающая головка. Металл ударяется о диск, раздробляется и распределяется в радиальном направлении по находящейся в резервуаре охлаждающей воде. Капли затвердевают в резервуаре, и их извлекают со дна указанного резервуара. Размер гранул зависит от нескольких факторов, таких как состав расплава и условия столкновения. Основная полученная фракция лежит в диапазоне размеров от 5 до 25 мм. Однако количество мелких фракций, определяемых как гранулы, имеющие максимальный размер <8 мм, может составлять столь высокую долю, как 20%. Принципы этого способа раскрыты в ЕР 402665 и US 3888956.
В US 4402884 описан способ гранулирования с использованием вращающегося диска. Основная часть гранул, полученных по этому способу, имеет размер менее 10 мм.
Хотя размер гранул, полученных вышеуказанным способом, позволяет осуществить быстрое растворение гранулированного металла в расплаве стали, имеются и недостатки, заключающиеся в том, что ограничены возможности регулирования среднего размера гранул и распределения гранул по размерам.
В ЕР 522844 описан способ получения металлических гранул путем выливания потока металла в жидкую охлаждающую ванну. В US 6287362 описан способ получения кусков металла, имеющих характеристические размеры 20-100 мм, путем введения потока расплавленного металла в поток воды. Недостатками, связанными с этими способами, являются длительное время растворения для крупнокускового материала и широкое распределение частиц по размерам.
Сущность изобретения
Основной целью изобретения является обеспечение гранулированного материала, имеющего улучшенное распределение по размерам.
Другой целью изобретения является обеспечение устройства и способа изготовления такого усовершенствованного гранулированного материала. В частности, должно быть возможно получать средний размер, который позволяет осуществлять быстрое растворение при добавлении материала к расплаву.
Также целью является дополнительное усовершенствование процесса Granshot® для обеспечения материала, имеющего более узкое распределение полученных гранул по размерам. Этой и других целей достигают посредством устройства, способа и продукта, определенных в независимых пунктах формулы изобретения.
Из изобретения исключены гранулы алюминиевых сплавов, имеющие игольчатую форму.
Дополнительные предпочтительные воплощения изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Согласно настоящему изобретению гранулирование проводят с помощью вращающегося распределительного устройства, которое включает верхнее входное отверстие, боковые стенки, дно и по меньшей мере один ряд отверстий на нижнем конце боковых стенок, при этом отверстия в боковых стенках имеют размер в наименьшем измерении по меньшей мере 5 мм.
Краткое описание чертежей
Далее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на предпочтительные воплощения и прилагаемые чертежи.
Фиг. 1 представляет схематичный чертеж устройства, применяемого в процессе Granshot®.
Фиг. 2 представляет схематичный чертеж одного из воплощений настоящего изобретения, в котором используют вращающееся разливочное устройство.
Фиг. 3 изображает распределение по размерам гранул по изобретению, полученных в примере 1, где ферроникель содержал 32% Ni и 0,1% Si.
Фиг. 4 изображает распределение по размерам гранул согласно сравнительному способу, где ферроникель содержал 32% Ni и 0,1% Si.
Фиг. 5 изображает распределение по размерам гранул по примеру 1, где ферроникель содержал 32% Ni и 0,27% Si.
Фиг. 6 изображает распределение по размерам гранул согласно сравнительному способу, где ферроникель содержал 32% Ni и 0,27% Si.
Подробное описание изобретения
Далее изобретение будет описано в подробностях со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Устройство для получения гранулированного материала включает
a) охлаждающий резервуар, содержащий охлаждающую текучую среду,
b) средство подачи жидкого материала во вращающееся распределительное устройство,
- 1 031421
c) вращающееся распределительное устройство, расположенное над охлаждающим резервуаром,
d) причем вращающееся распределительное устройство включает верхнее входное отверстие, боковые стенки, дно и по меньшей мере один ряд отверстий на нижнем конце боковых стенок, при этом отверстия в боковых стенках имеют размер в наименьшем измерении по меньшей мере 5 мм.
Средство подачи жидкого материала во вращающееся распределительное устройство расположено над резервуаром, предпочтительно резервуар снабжен цилиндрическими боковыми стенками, и указанное средство подачи расположено по центральной оси указанных цилиндрических боковых стенок. Распределительное устройство может быть выполнено из неметаллического огнеупорного материала, такого как, например, оксид алюминия, оксид магния или доломит. В частности, при гранулировании металлов на основе железа распределительное устройство изготавливают из керамики.
В одном из воплощений вращающееся распределительное устройство включает разливочное устройство и присоединенный к нему удлиненный разливочный стакан, как показано на фиг. 2.
Удлиненный разливочный стакан предпочтительно имеет только один ряд отверстий. Основная конструкция разливочного стакана сходна с конструкцией погружного стакана, применяемого для непрерывного литья стали.
В другом воплощении вращающееся распределительное устройство включает контейнер, соединенный со средством вращения, обеспеченным внутри резервуара, причем указанный вращающийся контейнер имеет цилиндрические боковые стенки и предпочтительно только один ряд отверстий в боковых стенках и, возможно, кольцеобразный верхний фланец.
Это устройство может обладать по меньшей мере одной из следующих отличительных особенностей:
средствами циркуляции охлаждающей воды в резервуаре, предпочтительно в направлении движения средства вращения или в противоположном направлении;
средствами регулирования высоты вращающегося распределительного устройства по отношению к верхнему уровню охлаждающей текучей среды в охлаждающем резервуаре, высота может быть зафиксирована или ее можно изменять в ходе гранулирования;
средствами удаления гранулированного материала из охлаждающего резервуара, предпочтительно используют эжектор типа, описанного в WO 2009/157857;
средствами регулирования вращения распределительного устройства в диапазоне от 1 до 50 об/мин, для этой цели можно использовать любой тип двигателя;
средствами регулирования потока жидкого материала из средства подачи в распределительное устройство, эти средства включают стопорные стержни и выдвижные шиберы, регулирование можно осуществлять вручную или полностью автоматически;
круглыми отверстиями на нижнем конце боковых стенок, имеющими диаметр от 10 до 30 мм, предпочтительно от 12 до 20 мм, размер и количество отверстий зависят от проектной мощности, т.е. т/мин;
эллиптическими отверстиями, имеющими отношение высоты к ширине (в/ш) в диапазоне от 1:1,2 до 1:10, путем регулирования формы отверстий можно регулировать форму расплавленного потока, выходящего из распределительного устройства, более широкое отверстие приводит к более пленкообразному потоку, таким образом можно влиять на размер и форму гранул;
одним рядом отверстий и предпочтительно не более, чем с 4 отверстиями в указанном единственном ряду, эту конструкцию наиболее просто изготовить и этот способ легко контролировать, таким образом, это является предпочтительной конструкцией;
отверстиями, направленными вверх под углом от 5 до 45°, посредством этой меры можно регулировать путь и время прохождения в воздухе до того, как поток соударяется с охлаждающей жидкостью, также параболический полет влияет на распределение расплавленного потока по охлаждающей ванне;
отверстиями, направленными вниз под углом от 0 до 45°, направляя один или большее количество потоков вниз можно сократить расстояние полета, снизить риск рассеивания струи до ее соударения с охлаждающей ванной, и это влияет на распределение по охлаждающей ванне;
промежуточным приемником или желобом для подачи жидкого материала в средство подачи, это альтернативная конструкция, которую можно применять, например, если расплавленный сплав подают непосредственно из печи, не наливая его в ковш;
огнеупорной предохранительной пластиной, расположенной ниже удлиненного разливочного стакана, которая распределяет жидкий поток по поверхности охлаждающей воды в случае разлома разливочного стакана.
Согласно предпочтительному воплощению средство подачи жидкого материала во вращающееся распределительное устройство расположено над резервуаром, снабженным цилиндрическими боковыми стенками. Средство подачи расположено по центральной оси указанных цилиндрических боковых стенок, при этом вращающееся распределительное устройство включает круглое разливочное устройство и удлиненный разливочный стакан, присоединенный к нему по центру, причем удлиненный разливочный стакан имеет не более 4 круглых отверстий, имеющих диаметр от 10 до 20 мм, расположенных в одном
- 2 031421 ряду. Опционально предусмотрен промежуточный приемник или желоб для подачи регулируемого количества жидкого материала в разливочное устройство.
Устройство может быть снабжено взвешивающей дозирующей системой для разливочного устройства, которая автоматически регулирует уровень в разливочном устройстве для поддержания постоянного напора жидкости и, таким образом, постоянной скорости потока через разливочный стакан. В альтернативном случае автоматическая система контроля может включать оптические или электромагнитные датчики.
Способ получения гранулированного материала посредством рассеивания жидкого металла или шлака включает стадии
a) обеспечения устройства по любому из предшествующих пунктов;
b) вращения распределительного устройства со скоростью от 1 до 50 об/мин;
c) подачи расплавленного материала во вращающееся распределительное устройство;
d) распределения по меньшей мере одного потока расплавленного материала по охлаждающей текучей среде в охлаждающем резервуаре;
e) рассеивания расплавленного материала над и/или внутри охлаждающей жидкости и формирование, по меньшей мере частично, отвержденных гранул;
f) извлечения гранулированного материала со дна охлаждающего резервуара.
В предпочтительном примере воплощения способ получения гранулированного материала включает по меньшей мере одну из следующих отличительных особенностей.
Применение воды с добавками или без них в качестве охлаждающей текучей среды. Воду обычно применяют ввиду ее доступности. Однако можно применять и другие охлаждающие жидкости, в частности охлаждающие жидкости такого же типа, как применяемые для закалки стали, например, высшие спирты, такие как гликоли. Естественно, с водой можно смешивать различные добавки, чтобы влиять на ее плотность, вязкость, теплоемкость и/или поверхностное натяжение.
Вращение распределительного устройства со скоростью от 1 до 10 об/мин. Низкую скорость вращения легко регулировать, и это, по-видимому, могло бы оказать положительное влияние на локализацию расплавленного потока.
Подача расплавленного материала со скоростью от 0,5 до 10 т/мин предпочтительно от 1 до 5 т/мин. Эти скорости подачи можно применять на высокопроизводительном оборудовании. Однако для применения в небольших блоках и в пилотных установках можно использовать более низкие скорости подачи.
Циркуляция охлаждающей воды в резервуаре осуществляется предпочтительно в направлении движения средства вращения или в противоположном направлении. Регулируя циркуляцию охлаждающей воды в резервуаре, можно обеспечить однородное охлаждение. Поток воды в направлении, противоположном потоку из вращающегося распределительного устройства, приводит к более высокой скорости охлаждения, но также и к более высоким влекущим силам на поверхности раздела жидкости. Следовательно, регулируя направление и скорость охлаждающей воды, можно частично влиять на геометрическую форму гранул.
Регулирование расстояния по высоте так, что расстояние между охлаждающей водой в резервуаре и отверстиями во вращающемся распределительном устройстве составляет от 0,1 до 1,5 м. Этот конструктивный параметр можно использовать для регулирования радиального расстояния от распределительного устройства до кольцеобразной области, где расплавленный поток соударяется с охлаждающей жидкостью, как это описано в ЕР 402665.
Регулирование уровня расплава в разливочном устройстве и/или во вращающемся распределительном устройстве производится путем регулирования потока из средства подачи жидкого материала во вращающееся распределительное устройство. Это делают для того, чтобы регулировать напор жидкости и, таким образом, также и поток жидкости через разливочный стакан.
Регулирование скорости гранулирования производится путем регулирования уровня расплава в разливочном устройстве и/или во вращающемся распределительном устройстве. Это является традиционным способом, поскольку повышенный напор жидкости приводит к более высокому потоку через разливочный стакан.
Извлечение отвержденных гранул осуществляется путем выгрузки с нижнего конца резервуара с использованием водоструйного и воздушного эжектора. Этот способ раскрыт в WO 2009/157857, и его считают наиболее подходящим. Однако также возможно использовать другие способы для извлечения гранулированного материала.
Гранулированный материал предпочтительно представляет собой металл или сплав, выбранный из группы, состоящей из железа, чугуна, стали, ферросплава, рециркулированной стальной пыли, меди, цинка и алюминия.
Согласно предпочтительному воплощению материал, который следует распылить, подают со скоростью от 1 до 5 т/мин во вращающееся разливочное устройство, снабженное удлиненным разливочным стаканом, имеющим один ряд отверстий, при этом количество отверстий предпочтительно составляет от 1 до 4, и скорость гранулирования регулируют путем регулирования уровня расплава в разливочном устройстве.
- 3 031421
Гранулированный материал, полученный способом по изобретению, имеет узкое распределение по размерам и обычно имеет средний размер в диапазоне от 12 до 50 мм, предпочтительно от 15 до 25 мм, при этом количество мелких фракций, имеющих размер менее 6 мм, может быть ограничено 5%. Количество мелких фракций, имеющих размер менее 4 мм, может быть ограничено менее чем 1%.
Не следует считать, что изобретение ограничено вышеописанными воплощениями, но оно может изменяться в пределах объема формулы изобретения, как это понятно специалистам в данной области.
Примеры.
Далее результаты, полученные по изобретению, сравнивают с результатами, полученными с использованием известного устройства, имеющего плоскую разбрызгивающую головку. Во всех примерах ферроникель плавили в индукционной печи и подавали в разливочное устройство с использованием выпускного желоба. Температура розлива составляла 1650°С. Уровень расплава в разливочном устройстве регулировали вручную на уровне 300-400 мм. Диаметр разливочного стакана в разливочном устройстве составлял 27 мм. После завершения гранулирования гранулы удаляли из резервуара, сушили, взвешивали и подвергали рассеву. Применяемые пределы размеров фракций составляли <4 мм, 4-8 мм, 8-12 мм, 1216 мм, 16-25 мм и >25 мм. Результаты приведены в процентах от общей массы.
Пример 1.
В этом примере ферроникель содержал 32% Ni и 0,1% Si.
Вращающееся распределительное устройство по данному изобретению имело четыре отверстия в одном единственном ряду. Эти четыре отверстия имели общую площадь сечения 346 мм2.
Для обеспечения однородного рассеяния тепла применяли скорость вращения 3 об/мин.
Распределение по размерам гранул, полученных в соответствии с изобретением, показано на фиг. 3 (загрузка № 108).
Распределение по размерам гранул, полученных с традиционной плоской разбрызгивающей головкой, показано на фиг. 4 (загрузка № 110).
Очевидно, что устройство по изобретению дает улучшенное распределение по размерам в том отношении, что количество мелких фракций уменьшилось, средний размер увеличился и распределение по размерам улучшилось.
Пример 2.
В этом примере было исследовано влияние повышенного содержания Si на распределение по размерам.
Ферроникель содержал 32% Ni и 0,27% Si. Условия гранулирования были такими же, как для примера 1.
Распределение по размерам гранул, полученных по изобретению, показано на фиг. 5 (загрузка № 116).
Распределение по размерам гранул, полученных с традиционной плоской разбрызгивающей головкой, показано на фиг. 6 (загрузка № 115).
В обоих случаях было достигнуто улучшенное распределение по размерам.
Результат для традиционной разбрызгивающей головки был таким, как и предполагали, так как известно, что Si оказывает положительное влияние на распределение по размерам. Сравнение загрузки № 115 с загрузкой № 110 выявило, что повышенное содержание Si приводит к меньшему количеству мелких фракций и улучшенному распределению по размерам.
Однако оказалось, что повышенное содержание Si оказывает заметное влияние на распределение по размерам, полученное в случае устройства по изобретению. Сравнение загрузки № 116 и загрузки № 115 выявило, что количество мелких фракций было фактически сведено к нулю, а средний размер гранул очень сильно увеличился.
Промышленная применимость
Данное изобретение особенно подходит для применения в отраслях промышленности, производящих ферросплавы, железо и сталь.
Claims (12)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Устройство для получения гранулированного материала из металла или шлака, имеющего средний размер по меньшей мере 5 мм, путем распыления жидкого металла или шлака, включающее:a) охлаждающий резервуар, содержащий охлаждающую жидкость,b) средство подачи жидкого материала во вращающееся распределительное устройство,c) вращающееся распределительное устройство, расположенное над охлаждающим резервуаром,d) причем вращающееся распределительное устройство включает верхнее входное отверстие, боковые стенки, дно и по меньшей мере один ряд отверстий на нижнем конце боковых стенок, при этом отверстия в боковых стенках имеют размер в наименьшем измерении по меньшей мере 5 мм,e) средства регулирования вращения распределительного устройства в диапазоне от 1 до 50 об/мин,f) средства для средств извлечения гранулированного материала из охлаждающего резервуара, содержащего охлаждающую жидкость.- 4 031421
- 2. Устройство по п.1, в котором средство подачи жидкого материала во вращающееся распределительное устройство расположено над охлаждающим резервуаром.
- 3. Устройство по п.1 или 2, в котором вращающееся распределительное устройство включает разливочное устройство и присоединенный к нему удлиненный разливочный стакан.
- 4. Устройство по любому из пп.1 и 2, в котором вращающееся распределительное устройство включает контейнер, соединенный со средством вращения, обеспеченным внутри охлаждающего резервуара, причем указанный вращающийся контейнер имеет цилиндрические боковые стенки.
- 5. Устройство по п.4, где указанное устройство имеет по меньшей мере одну из следующих отличительных особенностей:средства циркуляции охлаждающей жидкости в охлаждающем резервуаре, предпочтительно в направлении движения средства вращения или в противоположном направлении;средства регулирования высоты вращающегося распределительного устройства относительно верхнего уровня охлаждающей текучей среды в охлаждающем резервуаре;средства регулирования потока жидкого материала из средства подачи в распределительное устройство;круглые отверстия на нижнем конце боковых стенок, имеющие диаметр от 10 до 30 мм, предпочтительно от 12 до 20 мм;эллиптические отверстия, имеющие отношение высоты к ширине (В/Ш) в диапазоне от 1:1,2 до 1:10;только один ряд отверстий;отверстия, направленные вверх под углом от 0 до 45°;отверстия, направленные вниз под углом от 0 до 45°;промежуточный приемник или желоб для подачи жидкого материала в средство подачи;огнеупорную предохранительную пластину, помещенную ниже удлиненного разливочного стакана, которая распределяет жидкий поток по поверхности охлаждающей воды в случае разлома разливочного стакана;вращающееся распределительное устройство выполнено из неметаллического огнеупорного материала;вращающееся распределительное устройство имеет максимум 5 рядов отверстий в боковой стенке, предпочтительно максимум 3 ряда;каждый ряд во вращающемся распределительном устройстве имеет от 1 до 10 отверстий.
- 6. Устройство по п.1, в котором средство подачи жидкого материала во вращающееся распределительное устройство расположено над охлаждающим резервуаром, снабженным цилиндрическими боковыми стенками, причем средство подачи расположено по центральной оси указанных цилиндрических боковых стенок, при этом вращающееся распределительное устройство включает круглое разливочное устройство и удлиненный разливочный стакан, присоединенный к нему по центру, причем удлиненный разливочный стакан имеет не более 4 круглых отверстий, имеющих диаметр от 10 до 20 мм в одном ряду, при этом опционально предусмотрен промежуточный приемник или желоб для подачи регулируемого количества жидкого материала в разливочное устройство.
- 7. Устройство по п.6, где указанное устройство снабжено взвешивающей дозирующей системой для разливочного устройства, которая автоматически регулирует уровень в разливочном устройстве для поддержания постоянного напора жидкости и, таким образом, постоянной скорости потока через разливочный стакан.
- 8. Способ получения гранулированного материала, такого как жидкий металл или шлак, посредством рассеивания этого материала в устройстве по пп.1-7, включающий стадии:a) обеспечения устройства по любому из предшествующих пунктов;b) вращения распределительного устройства со скоростью от 1 до 50 об/мин;c) подачи расплавленного материала во вращающееся распределительное устройство;d) распределения по меньшей мере одного потока расплавленного материала над охлаждающей жидкостью в охлаждающем резервуаре;e) распыления расплавленного материала над охлаждающей жидкостью и/или внутри охлаждающей жидкости и формирования, по меньшей мере частично, отвержденных гранул;f) извлечения гранулированного материала со дна охлаждающего резервуара.
- 9. Способ получения гранулированного материала по п.8, включающий по меньшей мере одну из следующих отличительных особенностей:применение воды с добавками или без них в качестве охлаждающей жидкости;вращение распределительного устройства со скоростью от 1 до 10 об/мин;подача расплавленного материала со скоростью от 0,5 до 10 т/мин;циркуляция охлаждающей воды в охлаждающем резервуаре в направлении движения средства вращения или в противоположном направлении;регулирование расстояния по высоте так, что расстояние между охлаждающей водой в охлаждаю- 5 031421 щем резервуаре и отверстиями во вращающемся распределительном устройстве составляет от 0,1 до 1,5 м; регулирование уровня расплава во вращающемся распределительном устройстве путем регулирования потока из средства подачи жидкого материала во вращающееся распределительное устройство;регулирование скорости гранулирования путем регулирования уровня расплава в разливочном устройстве и/или во вращающемся распределительном устройстве;отверждение гранул в охлаждающей жидкости по меньшей мере на 80%, предпочтительно на 100%, извлечение отвержденных гранул путем выгрузки с нижнего конца охлаждающего резервуара с использованием водоструйного и воздушного эжектора;регулирование скорости гранулирования путем регулирования уровня жидкого шлака или металла во вращающемся распределительном устройстве;температура плавления жидкого металла составляет выше 700°С, плотность жидкого металла составляет выше 4,5 г/см3.
- 10. Способ получения гранулированного материала по любому из пп.8 или 9, в котором гранулированный материал представляет собой металл или сплав, выбранный из группы, состоящей из железа, чугуна, стали, ферросплава, рециркулированной стальной пыли, меди и цинка.
- 11. Способ получения гранулированного материала по п.8, в котором расплавленный материал подают со скоростью от 1 до 5 т/мин во вращающееся разливочное устройство, снабженное удлиненным разливочным стаканом, имеющим один ряд отверстий, при этом количество отверстий составляет от 1 до 4 и скорость гранулирования регулируют путем регулирования уровня расплава в разливочном устройстве.
- 12. Способ получения гранулированного материала по п.8, где гранулированный материал выбирают из группы, состоящей из железа, чугуна, стали, ферросплава и рециркулированной стальной пыли и содержание кремния в указанном материале регулируют так, что оно составляет от 0,1 до 0,5.- 6 031421Пример 1 Распределение по размерам согласно изобретению. Фиг. 3- 7 031421Пример 1 Распределение по размерам согласно предшествующему уровню техники. Фиг. 4Пример 2 Распределение по размерам согласно изобретению. Фиг. 5- 8 031421Загрузка № 115Пример 2 Распределение по размерам согласно предшествующему уровню техники. Фиг. 6
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP13183062.2A EP2845671A1 (en) | 2013-09-05 | 2013-09-05 | Granulation of molten material |
SE1450379 | 2014-03-31 | ||
PCT/SE2014/051016 WO2015034425A1 (en) | 2013-09-05 | 2014-09-04 | Granulation of molten material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201690453A1 EA201690453A1 (ru) | 2016-09-30 |
EA031421B1 true EA031421B1 (ru) | 2018-12-28 |
Family
ID=52628749
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201690453A EA031421B1 (ru) | 2013-09-05 | 2014-09-04 | Гранулирование расплавленного материала |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10618112B2 (ru) |
EP (1) | EP3041629B1 (ru) |
JP (1) | JP6388948B2 (ru) |
KR (1) | KR102246228B1 (ru) |
CN (1) | CN105612016B (ru) |
BR (1) | BR112016004931B1 (ru) |
EA (1) | EA031421B1 (ru) |
ES (1) | ES2715671T3 (ru) |
TR (1) | TR201903516T4 (ru) |
WO (1) | WO2015034425A1 (ru) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3056304A1 (en) * | 2015-02-16 | 2016-08-17 | Uvån Holding AB | A nozzle and a tundish arrangement for the granulation of molten material |
CN111394529B (zh) * | 2020-05-07 | 2022-02-22 | 南京华电节能环保股份有限公司 | 一种具有防护结构的高温熔渣余热回收装置 |
EP3988230A1 (de) * | 2020-10-23 | 2022-04-27 | Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG | Granuliervorrichtung mit kontinuierlicher produktausschleusung |
CN113477931B (zh) * | 2021-07-16 | 2024-01-19 | 山东鲁铭新型材料股份有限公司 | 一种铬铁合金粒化系统用浇注水嘴 |
CN113549715B (zh) * | 2021-08-02 | 2023-01-03 | 内蒙古纳顺装备工程(集团)有限公司 | 一种铁水粒化的系统 |
CN114769605B (zh) * | 2022-05-06 | 2023-08-01 | 西安交通大学 | 一种可熔铸金属3d打印粉末定尺化制备方法及装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3761548A (en) * | 1969-11-04 | 1973-09-25 | H Winter | Method of producing metal particles |
JPH04337017A (ja) * | 1991-05-13 | 1992-11-25 | Kubota Corp | 金属粉末製造装置 |
JP2000073109A (ja) * | 1998-08-30 | 2000-03-07 | Shinkoo Flex:Kk | Mg又はMg合金の粒状体の製造方法 |
EP1493517A2 (en) * | 2003-07-03 | 2005-01-05 | General Electric Company | Process for producing materials reinforced with nanoparticles and articles formed thereby |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB981182A (en) * | 1961-02-13 | 1965-01-20 | Reynolds Metals Co | A method of producing aluminous metal particles |
US3442988A (en) * | 1966-04-04 | 1969-05-06 | Reynolds Metals Co | Method for preparing metal particles |
US3888956A (en) * | 1968-02-05 | 1975-06-10 | Uddeholms Ab | Method of making granulate |
US3719732A (en) | 1970-12-17 | 1973-03-06 | Grace W R & Co | Method for producing aluminum alloy shaped particles and active raney catalysts therefrom |
JPS5550407A (en) * | 1978-10-04 | 1980-04-12 | Taiheiyo Kinzoku Kk | Production of ferronickel shot |
US4373883A (en) | 1979-01-09 | 1983-02-15 | Ishikawajima-Harima Jukogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for producing granules from molten metallurgical slags |
FR2482872A1 (fr) * | 1980-05-20 | 1981-11-27 | Gagneraud Francis | Production de granules spheroidaux ou billes a partir de matieres minerales en fusion |
SU1109265A1 (ru) * | 1981-11-25 | 1984-08-23 | Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Устройство дл получени металлических гранул из расплава |
CN88204942U (zh) * | 1988-04-23 | 1988-12-07 | 深圳科力铁有限公司 | 喷雾制粉装置 |
US5017218A (en) * | 1989-06-12 | 1991-05-21 | Uddholm Tooling Aktiebolag | Method and apparatus for the production of metal granules |
NO172570C (no) | 1991-07-08 | 1993-08-11 | Elkem As | Fremgangsmaate ved fremstilling av granulater |
US5259861A (en) * | 1992-03-05 | 1993-11-09 | National Science Council | Method for producing rapidly-solidified flake-like metal powder |
JPH11512150A (ja) | 1995-09-07 | 1999-10-19 | ミンテック | 金属塊の製造 |
CN1090547C (zh) * | 1998-12-23 | 2002-09-11 | 江苏江南铁合金厂 | 锡粒的制备方法 |
CN2361412Y (zh) * | 1999-02-02 | 2000-02-02 | 袁富昌 | 离心法生产粉末的设备 |
CN1532012A (zh) * | 2003-03-20 | 2004-09-29 | 云南昆阳磷肥厂 | 高温合金液体粒化方法 |
SE532897C2 (sv) | 2008-06-24 | 2010-05-04 | Uvaan Hagfors Teknologi Ab | Förfarande och anordning för utmatning av granulat från botten av en tank, som förutom granulat innehåller vatten |
CN101412114B (zh) * | 2008-11-28 | 2011-06-01 | 北京工业大学 | 无夹杂金属颗粒的生产设备和工艺 |
CN101612666B (zh) | 2009-06-15 | 2011-07-20 | 连云港倍特超微粉有限公司 | 一种合金钢丸的制备方法和装置 |
EP2472201B1 (en) * | 2009-08-25 | 2017-10-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Rare-earth cold storage material particle, rare-earth cold storage material particles, refrigerator utilizing same, measuring device, and method for producing same |
EP3056304A1 (en) * | 2015-02-16 | 2016-08-17 | Uvån Holding AB | A nozzle and a tundish arrangement for the granulation of molten material |
-
2014
- 2014-09-04 EA EA201690453A patent/EA031421B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2014-09-04 KR KR1020167008681A patent/KR102246228B1/ko active IP Right Grant
- 2014-09-04 ES ES14842554T patent/ES2715671T3/es active Active
- 2014-09-04 TR TR2019/03516T patent/TR201903516T4/tr unknown
- 2014-09-04 CN CN201480054550.XA patent/CN105612016B/zh active Active
- 2014-09-04 WO PCT/SE2014/051016 patent/WO2015034425A1/en active Application Filing
- 2014-09-04 JP JP2016540849A patent/JP6388948B2/ja active Active
- 2014-09-04 US US14/914,535 patent/US10618112B2/en active Active
- 2014-09-04 EP EP14842554.9A patent/EP3041629B1/en active Active
- 2014-09-04 BR BR112016004931-4A patent/BR112016004931B1/pt active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3761548A (en) * | 1969-11-04 | 1973-09-25 | H Winter | Method of producing metal particles |
JPH04337017A (ja) * | 1991-05-13 | 1992-11-25 | Kubota Corp | 金属粉末製造装置 |
JP2000073109A (ja) * | 1998-08-30 | 2000-03-07 | Shinkoo Flex:Kk | Mg又はMg合金の粒状体の製造方法 |
EP1493517A2 (en) * | 2003-07-03 | 2005-01-05 | General Electric Company | Process for producing materials reinforced with nanoparticles and articles formed thereby |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR112016004931A2 (pt) | 2017-08-01 |
WO2015034425A1 (en) | 2015-03-12 |
CN105612016B (zh) | 2018-03-27 |
EA201690453A1 (ru) | 2016-09-30 |
KR20160051845A (ko) | 2016-05-11 |
CN105612016A (zh) | 2016-05-25 |
JP6388948B2 (ja) | 2018-09-12 |
JP2016536131A (ja) | 2016-11-24 |
US20160199915A1 (en) | 2016-07-14 |
US10618112B2 (en) | 2020-04-14 |
ES2715671T3 (es) | 2019-06-05 |
BR112016004931B1 (pt) | 2021-11-30 |
EP3041629B1 (en) | 2018-12-12 |
TR201903516T4 (tr) | 2019-03-21 |
EP3041629A4 (en) | 2016-10-05 |
KR102246228B1 (ko) | 2021-04-28 |
EP3041629A1 (en) | 2016-07-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EA031421B1 (ru) | Гранулирование расплавленного материала | |
KR102340801B1 (ko) | 용융된 재료의 과립화를 위한 턴디쉬 배열체 및 노즐 | |
KR20090095590A (ko) | 연속 강 주조를 위한 중공 제트 노즐 | |
RU2682356C2 (ru) | Гранулирование расплавленного феррохрома | |
JP2023032091A (ja) | 粒鉄製造装置および粒鉄製造方法 | |
EP2845671A1 (en) | Granulation of molten material | |
KR102144062B1 (ko) | 쇼트 입자의 제조 방법 및 장치 | |
US5482532A (en) | Method of and apparatus for producing metal powder | |
JP5847686B2 (ja) | 連続鋳造鋳型内へのモールドフラックスの添加方法 | |
KR101922899B1 (ko) | 페로니켈 입자 제조장치 | |
RU2191661C2 (ru) | Способ получения металлических гранул | |
RU120592U1 (ru) | Технологическая линия по производству металлических гранул |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KG TJ TM |