SU1127689A1

SU1127689A1 - Melt granulator

Info

Publication number: SU1127689A1
Application number: SU833592962A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Дмитриевич Жупахин; Игорь Александрович Копырин; Николай Иванович Чернега
Original assignee: Научно-исследовательский институт металлургии
Priority date: 1983-05-20
Filing date: 1983-05-20
Publication date: 1984-12-07

Abstract

ГРАНУЛЯТОР РАСПЛАВА, содержащий елоб дл расплавленного металла , устройство дл диспергировани струи металла и барабан дл обкатывани и охлаждени гранул, отличающийс тем, что, с целью стабилизации гранулометрического состава и уменьшени мелкой и пылевидной фракции, в полости барабана расположена неподвижна наклонна водоохлаждаема пластина, желоб снабжен двум упорами, подпружиненными каждый к кулачкам с поверхностью скольжени , выполненными по Архимедовой спирали, один из которых имеет возможность вращени , другой поворота , причем приемна часть барабана выполнена в виде чеек, а диспергирующее устройство выполнено в виде шарнирнр закрепленного желоба i с боковыми сливными отверсти ми, направленными в сторону боковой чеистой (Л поверхности барабана.; юA GRANULATOR MELT containing a molten metal ebol, a device for dispersing a metal jet and a drum for rolling and cooling the granules, characterized in that in order to stabilize the particle size distribution and reduce the fine and dusty fraction, a stationary inclined water-cooled plate is provided in the drum cavity two stops, each spring-loaded to the cams with a sliding surface, made along the Archimedean spiral, one of which has the possibility of rotation, the other on The gate, the receiving part of the drum is made in the form of cells, and the dispersing device is made in the form of a hinge of the fixed trough i with lateral drain holes directed towards the side cellular (L drum surface .;

Description

Изобретение относитс к металлургии , а именно к ферросплавному прои водству, к гранул ции металлических расплавов. Известно устройство дл гранул ци металлургических расплавов, содержащее лоток дл подачи расплава, виброжелоб с охлаждающей поверхностью f Недостатком такого устройства вл етс нерегулируема часть вибрации равна промышленной частоте тока,и регулируема в ограниченных пределах амплитуда. Колебани имеют гармонический характер и не лучшим образом способствуют образованию гранул в процессе прохождени расплава по желобу. Наиболее близким к изобре тению по технической сущности вл етс гранул тор расплава, предназначенный дл получени гравиеподобной пемзы, содержащий желоб дл слива расплава . заведенный внутрь гладкостенный вращающийс барабан дл окатывани и охлаждени гранул и диспергирующее устройство в виде перфорированной обечайки 2. Недостатком известного устройства вл етс то, что использовать нерегулируемую перфорированную обечайку дл диспергировани ферросплавов затруднительно из-за большой теплопроводности их по сравнению с гравие подобной пемзой и залипани перфорации . С другой стороны при обкатывании гранул в .гладкостенном барабане после достижени угла естественного QTKoca (30-45°) они сглатываютс на слои неохлажденных гранул, которые сами отдают т.епло через точки касани с барабаном. Сектор барабана, активно участвующий в охлаждении, мали составл ет около 90°. Это св зано с тем, что расплав из желоба льют на нижнюю образующую внутренней . стенки барабана. Целью изобретени вл етс стабил заци , гранулометрического состава и уменьшение мелкой и пьшевидной фракУказанна цель достигаетс тем, что в гранул торе расплава, содержащем .желоб дл расплавленного металла устройство дл диспергировани струи металла и барабан дл обкатывани и охлаждени гранул, в полости барабана расположена неподвижна наклонна водоохлаждаема пластина, желоб снабжен двум упорами, подпружиненными каждый к кулачкам с поверхностью скольжени , .выполненными по Архимедовой спирали, один из которых имеет возможность вращени , другой - поворота , причем приемна часть барабана выполнена в виде чеек, а диспергирующее устройство выполнено в виде шарнирно закрепленного желоба с боковыми сливными отверсти ми, направленными в сторону боковой чеистой поверхности барабана. На фиг. 1 изображен предлагаемый гранул тор, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 -,вид Б на фиг. 2. Гранул тор (фиг. 1 и 2) состоит из барабана 1 со сменной чеистой приемной частью 2, в полости которой размещена неподвижна наклонна водоохлаждаема пластина 3 и желоб 4 с боковыми отверсти ми 5 дл слива расплава 6 через промежуточный лоток 7 из ковша 8. Желоб А через горизонтальную ось 9 с помощью пружины 10 прижат упорами 11 и 12 к двум кулачкам 13 и 14, поверхности скольжени которых выполнены по Архимедовой спирали. Кулачок 13 св зан с регулируемым приводом (не показан), а кулачок 14 через черв чную пару 15 - со штурвалом 16. Желоб 4 через шарнир 9 св зан с тележкой 17, имеющей возможность перемещени вдоль оси барабана 1 по платформе 18. К последней крепитс нвподвиж,на крьшзка 19, уплотненна вращающимс барабаном 1 и служаща дл креплени охлаждаемой пластины 3 и ввода желоба 4 в отверстие 20 крьш1ки. Пластина 3 (фиг. 3) имеет направл ющие выступы 21, загнутые нижним концом внутрь барабана . Внутри чеистой приемной части барабана размещен распылитель 22 охлаждающей жидкости, а на гладкостенной части барабана 1 - продольные полки 23. Гранул тор работает следующим образом. Жидкий расплав 6 из ковша В по лотку 7 через отверсти 5 в боковой поверхности желоба 4 выливаетс струйками в направлении нижней нисход щей четверти боковой поверхности.барабана 1 с чеистрй поверхностью 2. Желоб 4 с помощью регулируемой пружины 10 все врем прижат упорами 11 I и 12 к кулачкам 13 и 14.The invention relates to metallurgy, in particular to ferroalloy production, to the granulation of metal melts. A device for granulating metallurgical melts containing a melt supply tray, a vibratory chimney with a cooling surface is known. The disadvantage of such a device is an unregulated part of the vibration equal to the industrial frequency of the current, and the amplitude is regulated within limited limits. The oscillations are harmonic and not in the best way contribute to the formation of granules in the process of passing the melt through the chute. The closest to the invention according to the technical essence is the melt granulator, designed to produce gravel-like pumice stone, containing a chute for draining the melt. a smooth-wall rotating drum for piling and cooling the granules and a dispersing device in the form of a perforated shell 2. The disadvantage of the known device is that it is difficult to use an unregulated perforated shell for dispersing ferroalloys because of their high thermal conductivity compared to a gravel-like sandstone and a piece of sandstone and a sandstone layer, which is very difficult to heat, compared to gravel-like sandstone and a sandstone. . On the other hand, when the granules are rolled in a smooth-walled drum after reaching the angle of natural QTKoca (30-45 °), they are swallowed onto layers of non-cooled granules, which themselves give off heat through the points of contact with the drum. The drum sector, which is actively involved in cooling, is about 90 °. This is due to the fact that the melt from the chute is poured onto the lower forming internal. drum walls. The aim of the invention is to stabilize the particle size and reduce the fine and fine cut. The above objective is achieved in that a melt granulator containing a metal jet and a drum for rolling and cooling the granules in the cavity of the drum is stationary water-cooled plate, the chute is provided with two stops, each spring-loaded to the cams with a sliding surface made on the Archimedean spiral, one of which has rotation is possible, the other is rotation, the drum receiving part is made in the form of cells, and the dispersing device is made in the form of a hingedly mounted groove with side drain holes directed towards the side cellular surface of the drum. FIG. 1 shows the proposed granulator, a longitudinal section; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 - view B in FIG. 2. The granulator (Figs. 1 and 2) consists of a drum 1 with a replaceable cellular receiving part 2, in the cavity of which a stationary inclined water-cooled plate 3 and a chute 4 with side holes 5 are placed to drain the melt 6 through an intermediate tray 7 from a ladle 8 Trench A, through a horizontal axis 9, is pressed by a spring 10 by stops 11 and 12 to two cams 13 and 14, the sliding surfaces of which are made along an Archimedean spiral. The cam 13 is connected with an adjustable drive (not shown), and the cam 14 through a worm gear pair 15 is connected to a steering wheel 16. Chute 4 is connected via a hinge 9 to a trolley 17, which can be moved along the axis of the drum 1 on the platform 18. nvodvod, on the collet 19, compacted by the rotating drum 1 and used to mount the cooled plate 3 and enter the groove 4 into the opening of the arbor 20. The plate 3 (Fig. 3) has guide protrusions 21 folded by the lower end into the interior of the drum. Inside the cellular receiving part of the drum there is a coolant spray 22, and on the smooth-walled part of drum 1 there are longitudinal shelves 23. The granulator works as follows. The liquid melt 6 from the bucket B along the tray 7 through the holes 5 in the side surface of the chute 4 is poured out in streams towards the lower downward quarter of the side surface. The drum 1 has a four-sided surface 2. The groove 4 is pressed by the resistors 11 I and 12 using the adjustable spring 10 to cams 13 and 14.

311311

Частота отрыва капель от струй металла регулируетс скоростью вращени привода. Св занный с -приводом кулачок 13 плавно опускает желоб и резко поднимает его. -Этим и достигаетс - лучший эффект разрыва вытекающих струек из отверстий 5 желоба, чем при обычном гармоническом колебании в вйброжелобах. Амплитуда колебаний регулируетс путем поворота через черв чную лару 15 штурвалом 16 в новое положение кулачка 14, который выполн ет роль регулируемого по высоте упора и несет .основную нагрузку от удара сжимающейс пружиной 10. Пружина 10 выбрана с такой жесткостью , чтобы уравновешивать жглоб со сливаемым металлом и резко переводить его с большего на меньший радиус Архимедовой спирали при вращении кулачка 13. Таким .образом, выбором коэффициента возрастани радиуса .кулачка ,13, скоростью его вращени , а также поворотом кулачка 14 можно регулировать частоту и амплитуду вибрации, а следовательно, размер диспергируемых капель от струй жидкого металла. . .The frequency of detachment of droplets from the metal jets is controlled by the speed of rotation of the drive. The cam 13 coupled to the actuator smoothly lowers the chute and dramatically lifts it. - This is what is achieved - the best effect of breaking of flowing streams from the holes 5 of the chute than with the usual harmonic oscillation in vibro-grooves. The amplitude of oscillations is adjusted by turning the worm 15 with a handwheel 16 to a new position of the cam 14, which performs the role of an adjustable height stop and carries the main load from the impact by a compressing spring 10. The spring 10 is chosen with such rigidity to balance the stump with the metal to be drained and sharply translate it from the larger to the smaller radius of the Archimedean spiral when the cam 13 rotates. Thus, by choosing the coefficient for increasing the radius of the cam 13, the speed of its rotation, as well as the rotation of the cam 14, you can adjust th e frequency and amplitude of vibration, and hence the size of the droplets dispersible liquid metal jets. . .

Диспергированные таким образом частицы металла попадают в чейки барабана, причем чеиста часть может быть сменной и иметь различный размер чеек. Дл каждого размера чеек подбирают частоту колебаний, а в зависимости от в зкости расплава , его физических свойств - амплитуду . В момент разрыва струй частицы могут иметь различныГ; размер. При этом мелкие капли, попада в какуюлибо чейку, сливаютс с наход щимис там порци ми металла и за счет гравитационных сил при движении чеек к нижней образующей барабана, а также сил поверхностного нат жени они принимают форму чейки, например сферической, и име не точку, а площадь касани в виде полушари , быстро отдают тепло барабану иThe metal particles dispersed in this way fall into the drum cells, and the cell part may be interchangeable and have different cell sizes. For each cell size, the oscillation frequency is selected, and depending on the viscosity of the melt and its physical properties, the amplitude. At the moment of jet rupture, particles may be different; the size. At the same time, small droplets, falling into some cell, merge with the portions of the metal there and due to the gravitational forces as the cells move to the lower generator of the drum, as well as surface tension forces, they take the form of a cell, and the area of contact in the form of hemispheres, quickly give off heat to the drum and

7689476894

кристаллизуютс . За счет -движени с чейкой гранулы поднимаютс почти до верхней точки бараб.ана, т.е. на большом пути движени (около половины 5 окружности барабана) они также эффективно отдают тепло. Нар ду с охлаждением гранул теплопроводностью предусмотрено орошение чеистой поверхности водой из распылител 22.crystallizes. Due to the movement with the cell, the granules rise almost to the top of the drum. on a large movement path (about half of the drum’s 5th circle), they also efficiently give off heat. Along with the cooling of the pellets by thermal conductivity, irrigation of the cell surface with water from the sprayer 22 is provided.

0 При попадании капли гор чего металла в орошенную чейку используетс известный эффект испарительного охлаждени , а также образование паровой рубашки, что способствует свободному0 When a drop of hot metal falls into the irrigated cell, the known effect of evaporative cooling is used, as well as the formation of a steam jacket, which contributes to the free

5 выпадению гранул из чеек и в значительной степени повышает производительность установки. После выпадени из чеек гранулы скатываютс по наклонной пластине 3 и за счет направ-5 precipitation of granules from the cells and significantly increases the productivity of the installation. After falling out of the cells, the granules roll down on an inclined plate 3 and due to

0 л ющих 21 перемещаютс вдоль оси барабана на полки 23, где также на значительной окружности барабана удерживаютс у охлаждающих стенЪк.0 21 are moved along the axis of the drum to the shelves 23, where they are also kept on the cooling walls at a considerable circumference of the drum.

5 Применение чеистых барабанов5 Using Cellular Drums

сокращает размеры существующих сегодн барабанов не менее чем в два раза и позвол ет примен ть установки в услови х ограниченных площадей дей .. ствующих цехов.reduces the size of the existing drums no less than twofold and allows the installation to be used in conditions of limited areas of operating shops.

Гранул ци расплавов на предложенном гранул торе по сравнению с известньм, в котором применена перфорированна обечайка, позвол ет получать гранулы узкого класса крупности , устран ет неконтролируемое образование мелких классов (менее 0,1 мм), которые при использовании в сталеплавильных процессах безвозвратно тер ютс (унос с газами, The granulation of melts on the proposed granulator, as compared with limestone, in which a perforated shell is applied, allows to obtain granules of a narrow size class, eliminates the uncontrolled formation of small classes (less than 0.1 mm), which, when used in steelmaking processes, are irretrievably lost ( ash with gases

0 отход щими из плавильного агрегата, сгорание до контакта с металлом, запутывание в шлаке и др,). Обща величина потерь достигает 5-10%.0 outgoing from the smelting unit, combustion prior to contact with the metal, entanglement in the slag, etc.,). The total value of losses reaches 5-10%.

Таким образом, гранул ци ферро5 сплавов, на предложенном гранул торе позвол ет обеспечить существенную экономию ферросплавов.Thus, granulation of ferroalloys, on the proposed granulator, provides significant savings of ferroalloys.

Claims

A MELT GRANULATOR comprising a chute for molten metal, a device for dispersing a metal stream and a drum for rolling in and cooling granules, characterized in that, in order to stabilize the particle size distribution and reduce the fine and dusty fraction, a fixed inclined water-cooled plate is located in the drum cavity, the chute is equipped with two stops, each spring-loaded to cams with a sliding surface, made along an Archimedean spiral, one of which has the ability to rotate, the other - a turn from, and the receiving part of the drum is made in the form of cells, and the dispersing device is made in the form of a pivotally mounted groove with side drain holes directed toward the side of the cellular mesh surface of the drum.

9ig1

1 '1127689 2