SU1186640A1

SU1186640A1 - Granulator-air heater

Info

Publication number: SU1186640A1
Application number: SU843691252A
Authority: SU
Inventors: Михаил Соломонович Бройт; Геннадий Федорович Стрижов; Яков Анемподистович Слободчиков; Людмила Николаевна Цветкова; Наталья Евгеньевна Соколова; Сергей Алексеевич Вдовиченко; Валентин Евгеньевич Зиберов; Владислав Маркович Арашкевич
Priority date: 1984-01-12
Filing date: 1984-01-12
Publication date: 1985-10-23

Description

щ и и с тем, что в сечении тело распылител , перпендикул рное оси вращени , выполнено в виде многогранника .u and with the fact that in cross section the body of the nebulizer, perpendicular to the axis of rotation, is made in the form of a polyhedron.

11.Гранул тор-воздухоподогреватель по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ и и с тем, что в сечении тело распьшител , перпендикул рное оси . вращени , вьтолнено в виде звездочки .11.Granul torus air heater according to paragraphs. 1 and 2, that is, with the fact that in cross section the body of the tool is perpendicular to the axis. rotation, in the form of an asterisk.

12.Гранул тор-воздухоподогреватель попп, 1и2, отлича ющ и и с тем, что в осевом продольном сечении тело распылител 12. Granulator torus air heater Popp, 1 and 2, which is also distinguished by the fact that in the axial longitudinal section the body of the nebulizer

186640186640

выполнено в виде пр моугольного конуса.made in the form of a rectangular cone.

13.Гранул тор-воздухоподогреватель по пп. 1и2, отличающийс тем, что в осевом продольном сечении тело распьшител выполнено в виде криволинейного конуса.13.Granul torus air heater according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that in axial longitudinal section the body of the driver is made in the form of a curvilinear cone.

14.Гранул тор-воздухоподогреватель ПОПП.1 и 2, отличающийс тем, что в осевом продольном сечении тело распьшител имеет седлообразную форму в виде гиперболоида вращени .14. Granulator torus air heater POPP.1 and 2, characterized in that in axial longitudinal section the body of the driver has a saddle shape in the form of a hyperboloid of rotation.

1one

Изобретение относитс к метгшлургической теплотехнике и может быть использовано в черной и цветной металлургии, а также в машиностроении , сопр женном с металлургическим производством например литейным,Цель изобретени - уменьшение габаритов установки с одновременным повьпиением надежности ее в работе. The invention relates to metallurgical heat engineering and can be used in ferrous and nonferrous metallurgy, as well as in mechanical engineering associated with metallurgical production, for example, foundry. The purpose of the invention is to reduce the size of the installation while simultaneously maintaining its reliability.

На фиг. 1 изображен гранул торвоздухоподогреватель с вертикально установленным охлаждаемым барабаном разрез; на фиг, 2 - схема гранул тора с охлаждаемым кольцом, имеющим вертикальную ось вращени ; на lia фиг. 3 - то же, с кольцом, имеющим горизонтальную ось вращени ; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг.З на фиг. 5 - схема гранул тора с охлаждаемым барабаном, имеющим горизонтальную ось вращени ; на фиг.6 то же, с охлаждаемым барабаном; имеющим наклонную ось вращени ; на фиг. 7 - распылитель, выполненный в виде набора осесимметричных тел (условно показан с вертикальной осью вращени ); на фиг. 8 - 10 примеры вьшолнени сечени тела распьшител перпендикул рно оси аращени :FIG. 1 shows a pellet of a torch-air heater with a vertically installed cooled drum section; Fig. 2 is a diagram of a granulator with a cooled ring having a vertical axis of rotation; on lia FIG. 3 - the same, with a ring having a horizontal axis of rotation; in fig. 4 shows section A-A in FIG. 3 in FIG. 5 is a diagram of a granulator with a cooled drum having a horizontal axis of rotation; 6 is the same with a cooled drum; having an inclined axis of rotation; in fig. 7 - sprayer, made in the form of a set of axisymmetric bodies (conventionally shown with a vertical axis of rotation); in fig. 8 - 10 examples of the implementation of the cross section of the body of the distributor perpendicular to the axis of rotation:

Гранул тор-воздухоподогреват(шь содержит распылитель 1 огненно-жидки шлаков 1, канал 2 дл подачи шлаков на распылитель 1, ограждакнцую конструкцию 3 и воздуховоды 4 и 5 соответственно дл подвода и отвода нагреваемого воздуха. Распылитель 1 закреплен на валу 6, установленном под углом к горизонтальной плоскости , и приводитс во вращение .приводом 7. Часть ограждающей конструкции 3, на которую направлен поток распыленного шлака, выполнена в виде вращающегос охлаждаемого барабана 8, ось вращени которого может быть расположена вертикально, горизонтально или наклонно в зависимости от потока распыл емого шлака. Температура стенки барабана 8 принимаетс равной температуре интенсивного растрескивани охлаждаемого расплава шлака. Однако в шлаке могут находитьс корольки металла, образующие вместе со шлаком плотно сцепл ющиес частицы в виде сварных брызг, которые при длительной эксплуатации нарастают большим слоем, ухудшают теплоотвод и вызывают в дальнейшем налипание самого шлака. Дл очистки барабана 8 от налипших частиц предусмотрена молоткова дробилка 9, установленна стационарно вне зоны попадани распыленного шлака. Воздуховоды 4 и 5 расположены таким образом, чтоб не допустить соприкосновени холодного воздуха с жидким шпаком в начальный момент его распылени , когд еще пленки шлака не ст нулись в капли, так как это приводит к об-разованию шлаковых волокон, С этой целью подвод 4 воздуха расположен у окончани траектории полета частиц шлака, а отвод 5 воздуха - у ее начала . Удаление гранулированного шла ка производ т через окно 10. В зависимости от свойств шлака тело распылител 1 может быть выпол нено различной формы. При использовании весьма жидкоте кучих pacnJiasoB шлака с высоким поверхностным нат жением и высокой липкостью поперечное сечение распылител 1, перпендикул рное его ос вращени , выполнено в виде круга. Дл дроблени высоков зких расплавов , характеризующихс малой ско ростью истечени из канала дл пода чи шлака (псевдотвердые тела), это же сечение выполн ют овальным. Использование в поперечном се- чении выпуклого многогранника целесообразно в случае распылени весьма нагретых расплавов, когда наиболее предпочтительным материалом вл етс , например, огнеупорный кирпич или блоки высокоогнеупорных отливок . Дл расплавов, характеризующихс высокой липкостью, высокой в зкость и низким поверхностным нат жением, предпочтительной формой выполнени поперечного сечени распыпител вл етс звездочка. В осевом продольном сечении тело распыпител 1 выполнено в виде пр молинейного или криволинейного кону сов, либо седлообразным (пр молинейный конус - дл распылени идеал ной жидкости при весьма равномерной подаче последней, криволинейный выпуклый конус - дл распылени псевдотвердых тел, веществ, обладающих низкой текучестью, плохо дроб щихс , седлообразные тела, например в виде гиперболоида вращени - при значительных колебани х расхода. Установка работает следуюощм образом . Привод т во вращение распылитель 1, барабан 8, заполненньй охлаждающей средой, и дл подогрева через воздуховод 4 подаютс воздух. После стабилизации работы перечисленных устройств в канал 2 подают расплав шлака. Под действием центробежных сил от распьшител 1 происходит отрыв частиц шлака, расположенных в непосредственной,близости от поверхности тела распьшител 1. За счет наклона оси вращени распылител 1 верхний, неоторвавшийс слой расплава перемещаетс под действием собственного веса и сил в зкости по наиболее отвесному пути, а именно по образунмцей, расположенной в плоскости вертикального сечени распыпител 1, при этом расчет составл юща скорости частиц шлака, направленна параллельно этой образующей . Однако вследствие одновременного увеличени радиуса вращени растет и составл юща скорости, на;правленна по касательной к поверхности вращающегос распыпител 1, Таким образом, всегда можно подобрать соотношени скорости вращени распылител 1, его формы и угла наклона , при которых направление результирующего вектора скорости частицы будет посто нным. Следовательно, образуетс направленньЕй поток частиц, который уменьшает габариты ограждающей конструкции и всей установки в целом и упрощает организацию встречного потока нагреваемого воздуха или иных схем взаимного течени потоков. При движении частиц в газовом потоке происходит интенсивный теплообмен, так как подавл ющее большинство частиц шлака остывает во взвешенном состо нии. Зат затвердевшие частицы падают вниз, где либо под действием собственного веса, либо механизмом их удал ют из гранул тора через окно 10. Однако.процесс дроблени вл етс в значительной мере неуправл емым, т.е. в процессе дроблени могут образовьгоатьс капли расплава с размерами как менее, так и более расчетного. ЕстестБенно, что более крупные капли не остьтают за то же врем , что и мелкиь и пролетают большее рассто ние в горизонтальном направлении от распыпител 1, причем это рассто ние достигает дес тки метров. Дл исключени увеличени горизонтального размера гранул тора по направлению струи и одновременного предотвращени образовани настылей охлаждаемый бара бан 8 устанавливают на траектории полета крупных частиц шлака. Опыт эксплуатации водоохлаждаемых крышек и отсосов показывает, что при достаточно низкой температуре стенок, не более 60°G, налипание на нихThe pelletor is an air heater (the seam contains sprayer 1 flame-liquid slag 1, channel 2 for supplying slag to sprayer 1, barrier structure 3 and air ducts 4 and 5, respectively, for supplying and discharging heated air. Sprayer 1 is fixed on shaft 6 installed at an angle to the horizontal plane, and is driven into rotation by a drive 7. A part of the fencing structure 3, to which the sprayed slag stream is directed, is made in the form of a rotating cooled drum 8, the axis of rotation of which can be arranged vertically, horizontally or obliquely depending on the flow of the slag sprayed. The wall temperature of the drum 8 is assumed to be equal to the temperature of intense cracking of the cooled slag melt. However, the slag can contain metal beads that form tightly adhering particles in the form of weld spatter with the slag, which increase during long-term operation. a large layer deteriorates the heat sink and causes further slag sticking. To clean the drum 8 from adhering particles, a hammer mill 9 is provided, installed permanently outside the sprayed slag. The air ducts 4 and 5 are arranged in such a way as to prevent the cold air from contacting the liquid shpak at the initial moment of its spraying, when there is still no slag film falling into droplets, as this leads to the formation of slag fibers. located at the end of the flight path of the particles of slag, and the outlet of the air 5 - at its beginning. The removal of granulated slag is performed through the window 10. Depending on the properties of the slag, the body of the atomizer 1 can be made of various shapes. When using highly liquid heap pacnJiasoB slag with high surface tension and high tackiness, the cross section of atomizer 1, perpendicular to its rotation, is made in the form of a circle. In order to crush highly viscous melts characterized by a low flow rate from the slag feed channel (pseudo-solid bodies), this same section is made oval. The use of a convex polyhedron in the cross section is advisable in the case of the spraying of very heated melts, when the most preferred material is, for example, refractory bricks or blocks of high refractory castings. For melts characterized by high viscosity, high viscosity and low surface tension, the preferred form of cross section of the disperser is an asterisk. In axial longitudinal section, the body of the pulverizer 1 is made in the form of straight or curvilinear cones, or saddle-shaped (the rectilinear cone is for spraying an ideal fluid with a very uniform supply of the latter; poorly crushing, saddle-shaped bodies, for example, in the form of a hyperboloid of rotation — with considerable flow fluctuations. The installation works in the following manner. The sprayer 1, the drum 8, is filled in rotation cooling medium and air are supplied through the air duct 4. After stabilization of the above devices, slag melt is supplied to channel 2. Under the action of centrifugal forces, slag particles located in close proximity to the surface of the solder 1 body are separated from the spindle 1 to the axis of rotation of the nebulizer 1, the upper, unreacted layer of the melt moves under the action of its own weight and viscosity forces along the most plumb path, i.e., along the vertical plane the raspitel 1, while calculating the velocity component of the slag particles, directed parallel to this generator. However, due to a simultaneous increase in the rotation radius, the velocity component increases by; tangentially tangential to the surface of the rotating sprinkler 1. Thus, it is always possible to choose the ratio of the rotation speed of the nebulizer 1, its shape and the angle of inclination at which the direction of the resulting velocity vector of the particle will be constant to us. Consequently, a directed stream of particles is formed, which reduces the dimensions of the enclosing structure and the entire installation and simplifies the organization of a counter flow of heated air or other mutual flow patterns. When the particles move in the gas flow, there is an intense heat exchange, since the overwhelming majority of the slag particles cools down in a suspended state. After this, the hardened particles fall down, where either under the action of their own weight, or by the mechanism they are removed from the granulator through the window 10. However. The crushing process is largely uncontrollable, i.e. during the crushing process, melt drops with sizes both smaller and more calculated can be formed. It is natural that larger droplets do not stand up in the same time as small ones and fly a greater distance in the horizontal direction from raspitel 1, and this distance reaches ten meters. To eliminate the increase in the horizontal size of the granulator in the direction of the jet and at the same time prevent the formation of wallings, the cooled bar 8 is placed on the flight path of large particles of slag. Operating experience of water-cooled lids and suction shows that at a sufficiently low temperature of the walls, not more than 60 ° G, sticking on them

брыэг расплавов шлаков не происходит Крупные частицы 1илака при контакте со стенкой барабана 8 либо затвердевают , либо дроб тс и затвердевают , а затем падают вниз и удал юс из гранул тора.Если на стенке образуютс отдельные настыли при попадании в шлак корольков металлов, то они удал ютс молотковой дробилкой 9. Кроме того, если По какой-либ причине в зкость гранулируемого расплава увеличитс и с распылител 1 отбрасываютс крупные куски ишака, то они раздробл ютс при ударе о стенку барабана 8, налипша корка очищаетс молотковой дробилкой 9, а не разбившиес куски падают в приемный бункер, но из-за своей прочно сти уже не смогут сплавить крупный конгломерат. Таким образом, при любьос услови х расплав дробитс , не образу конгломератов, обеспечива этим надежную работу гранул тора .The slag of molten slag does not occur. Large particles of lilac, when they come into contact with the wall of the drum 8, either harden or crush and harden, and then fall down and remove from the granulator. If separate incrustations form on the wall, metal particles fall into the slag. hammer crusher 9. In addition, if For some reason, the viscosity of the granulated melt increases and large pieces of the donkey are thrown off the sprayer 1, they are crushed when they hit the wall of the drum 8, the adhering crust is cleaned by the hammer core ilkoy 9 instead razbivshies pieces fall into a hopper, but because of its strongly STI will not be able to float a large conglomerate. Thus, under any conditions, the melt is crushed without forming conglomerates, thereby ensuring reliable operation of the granulator.

Молоткова дробилка 9 установлена стационарно нне зоны попадани распыленного шлака, что исключает необходимость подвижной токовой коммутации электрической пневматической или гидравлической энергии, место при установке подвижной молотковой дробилки, и повышает надежность гранул тора в целом. Кроме того, наличие подвижной молотковой дробилки вызывает возмущение в поле воздушного потока и снижает эффективность теплообмена между воздухом и ш11аком.Hammer crusher 9 is installed permanently in the non-contact zone of sprayed slag, which eliminates the need for mobile current switching of electric pneumatic or hydraulic energy, place when installing a mobile hammer crusher, and increases the reliability of the granulator as a whole. In addition, the presence of a mobile hammer mill causes a disturbance in the airflow field and reduces the efficiency of heat exchange between air and air.

Кроме указанной схемы гранул тор выполн ют с охлаждаемой поверхностью в виде кольца 11, ось вращени которого может быть расположена горизонтально, вертикально или наклонно. Кольцо И приводитс во вращение приводом 12. В этом случае распылитель 11 устанавливают внутри KOjtbu,a 11 со смещением относительно ОСИ вращени последнего. Молотковую дробилку 9 устанавочинают стационарно вне зоны попадани распыленного нитака. Охлаждение кольца 11 производит либо выполнением его полым с последующим заполнением охлаждающей средой (фиг. 2), либо установкой форсунок 13 (фиг. 4). Изол ци рабочег.о пространства гранул тора от внешней среды при вертикальном расположении оси вращени кольца достигаетс применением гидрозатвора 14 и использованием самого кольца 11 в качестве гидрозатвора . Удаление гранулированного шлака из рабочего пространства гранул тора осуществл ют либо установкой дополнительной наклонной стенки 15 (фиг. 2), либо наклонным расположением оси вращени кольца 11, либо при горизонтальном расположении оси вращени кольца 11 (само кольцо 11 выполн етс коническим фиг. 4).In addition to this scheme, the granulator is made with a cooled surface in the form of a ring 11, the axis of rotation of which can be horizontally, vertically or inclined. Ring I is driven in rotation by the drive 12. In this case, the spray gun 11 is installed inside KOjtbu, a 11 with an offset from the axis of rotation of the latter. Hammer crusher 9 is installed permanently outside the sprayed area. The cooling of the ring 11 is performed either by making it hollow and then filling it with a cooling medium (FIG. 2), or by installing the nozzles 13 (FIG. 4). Isolation of the working space of the granulator from the external environment with a vertical arrangement of the axis of rotation of the ring is achieved by using a water seal 14 and using the ring 11 itself as a water seal. The removal of granulated slag from the granulator working space is carried out either by installing an additional inclined wall 15 (Fig. 2), or by inclining the axis of rotation of the ring 11, or when the axis of rotation of the ring 11 is horizontal (the ring 11 itself is made conical of Fig. 4).

Предлагаемое изобретение позволит уменьшить габариты гранул тора за счет создани организованной струи распыленного шлака, что достигаетс формой выполнени распылител и углом наклона его установкой. Колебани расхода расплава шлака измен ют только ширину распыл емого потока, но не измен ют угол раскрыти потока ни в горизонтальном, ни в вертикальном направлени х. При этом ограниченную часть ограждающей конструкции , на которую направлен поток распьшенного шлака, выполн ют охлаждаемой и снабжают эту поверхность очистным устройством, выполненным в виде стационарно установленной молотковойдробилки. Это позвол ет ограничить габариты гранул то ра и одновременно, повьшает надежность его в работе. Кроме того, создание однонаправленного потока распьшенного шлака .упрощает организацию потока нагреваемого воздуха или газаThe present invention will reduce the size of the granulator by creating an organized jet of sprayed slag, which is achieved by the shape of the sprayer and the angle of its installation. Fluctuations in the molten slag flow rate change only the width of the sprayed stream, but do not change the angle of the flow opening either horizontally or vertically. At the same time, a limited part of the enclosing structure, to which the flow of the spread slag is directed, is made cooled and provides this surface with a cleaning device made in the form of a fixed hammer and crusher. This allows you to limit the dimensions of the granule and at the same time, increases its reliability in operation. In addition, the creation of a unidirectional stream of powdered slag. Simplifies the organization of the flow of heated air or gas

в результате чего интенсифицируетс whereby it intensifies

теплообмен между ними.heat exchange between them.

LL

.4.four

ГR

лглlgl

LL

Фиг.99

шsh

Фиг.77

Claims

1. GRANULATOR-AIR HEATER, containing the enclosing structure, a drive distributor, a channel for supplying a shaft to the spray gun, air ducts for supplying and removing heated air, characterized in that, in order to reduce the size of the granulator-air heater, while increasing reliability in operation, the drive distributor made in the form of an axisymmetric body, the axis of rotation of which is installed obliquely so that the smaller base of the body is located above the larger base, and part of the enclosing structure ying a cooled closed surface having a rotatable and provided with a hammer mill, which is mounted stationary contact zone is atomized Shpaka.

2. Granulator-air pop. 1, characterized in that the atomizer is made in the form of a set of obliquely mounted axisymmetric bodies.

3..Granulator-air heater popp. 1 and 2, characterized in that the sprayer is located outside a closed, cooled surface, made in the form of a drive drum.

4. Granulator-air heater popp. 1 and 2, characterized in that the sprayer is located inside a closed cooled surface, made in the form of a drive ring.

5. Granulator-air heater according to Π; 1, characterized in that the axis of rotation of the closed cooled surface is vertical.

6. Granulator-air heater pop. 1, characterized in that the axis of rotation of the closed cooled surface is horizontal.

7. The granulator-air heater according to claim 1, characterized in that the axis of rotation of the deputy. <The cooled surface is inclined ..

8. Granulator-air heater popp. 1 and 2, excellent; and with the fact that in cross section the atomizer body, perpendicular to the axis of rotation, is made in the form of a circle.

9. Granulator-air heater popp. 1 and 2, distinguishing with the fact that in the cross section the atomizer body, perpendicular to the axis of rotation, is made in the form of an oval.

10. Granulator-air heater popp. 1 and 2, distinguish e <o>

1 186640

1c and s with the fact that in the cross section the atomizer body, perpendicular to the axis of rotation, is made in the form of a polyhedron.

11. Granulator-air heater according to paragraphs. 1 and 2, due to the fact that in cross section the atomizer body, perpendicular to the axis of rotation, is made in the form of an asterisk.

12. Granulator-air heater according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that in the axial longitudinal section of the atomizer body is made in the form of a rectangular cone.

13. The granulator-air heater according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that in the axial longitudinal section of the atomizer body is made in the form of a curved cone.

14. Granulator-air heater pops 1 and 2, characterized in that in the axial longitudinal section of the atomizer body has a saddle shape in the form of a hyperboloid of revolution.