WO2024256461A1 - Trockengranulator zur trockengranulierung von schmelzflüssigem material, insbesondere schlacke - Google Patents

Trockengranulator zur trockengranulierung von schmelzflüssigem material, insbesondere schlacke Download PDF

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WO2024256461A1
WO2024256461A1 PCT/EP2024/066229 EP2024066229W WO2024256461A1 WO 2024256461 A1 WO2024256461 A1 WO 2024256461A1 EP 2024066229 W EP2024066229 W EP 2024066229W WO 2024256461 A1 WO2024256461 A1 WO 2024256461A1
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edge
inclusive
rotation
atomizer
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PCT/EP2024/066229
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French (fr)
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Thomas Fenzl
Alexander Fleischanderl
Robert Neuhold
Johannes Rosner
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Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Primetals Technologies Austria GmbH
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    • C21B3/08—Cooling slag
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21B2400/05—Apparatus features
    • C21B2400/052—Apparatus features including rotating parts
    • C21B2400/054—Disc-shaped or conical parts for cooling, dispersing or atomising of molten slag rotating along vertical axis

Definitions

  • the invention relates to a dry granulator for dry granulation of molten material according to patent claim 1.
  • a wet granulator for granulating slag and recovering waste heat is known from CN 108 998 604 A.
  • the wet granulator has a granulating unit with a rotating slag pan.
  • the slag pan has a large number of channels arranged in a star shape, which extend from radially inwards to radially outwards.
  • the slag hitting the slag pan is conveyed radially outwards through the channels and is essentially spun off radially outwards from the slag pan in one plane.
  • the liquid slag flies radially outwards and falls downwards along a trajectory.
  • the granulated slag is guided past an atomizer nozzle.
  • the atomizer nozzle sprays atomized water onto the slag.
  • a granulator with an essentially flat atomizer disk is known.
  • the atomizer disk is made of a metallic material. Furthermore, the granulate is cooled using water.
  • WO 2011/124455 A1 discloses a device for producing granules from a mineral melt, with a melt feed device and a rotary atomization device with a rotatably arranged rotating body, on the surface of which the melt is atomized into microparticles and the microparticles thus created take a trajectory away from the rotating body. Furthermore, a cooled impact wall is provided which limits the trajectory of the microparticles and on which the microparticles are reflected. Depending on the speed of the rotating body, the mineral melt is sprayed from the rotating body along a trajectory.
  • CN 112501366 A discloses a molten slag double-layer centrifugal granulation device with an air quenching for a slag melt.
  • the double-layer centrifugal granulation device has a rotating upper layer pot, a rotating lower layer pot and a motor. Edges of the rotating upper layer pot and the rotating lower layer pot are provided with saw teeth. The saw teeth are designed to break up a layer of the molten slag.
  • a strongly toothed turntable for a wet granulator is known from CN 106 755 664 A.
  • Dry granulation of molten material is a technology currently being developed to process molten material into solid granules.
  • Molten material is, for example, molten metal or metallurgical slag, for example molten blast furnace slag - the process is then also called dry slag granulation DSG and is described, for example, in EP 2 747 920 B1. Dry in this context means that the molten material does not come into direct contact with liquid water during granulation - this is, for example, in contrast to conventional industrial processes for granulating blast furnace slag, in which the molten slag is introduced into a water stream.
  • the granulator is a container delimited by a casing, which has a slag feed, a gas feed for process gas used for cooling and an exhaust line for heated process gas - for example air, also called process air.
  • the molten material for example molten metallurgical slag
  • an atomization unit located in the casing of the granulator; this is, for example, a rapidly rotating unit known as a rotary atomizer; something like this is shown, for example, in EP 2 747 920 B1.
  • the accelerations or forces transmitted when the molten slag comes into contact with the rotary atomizer break the molten material into fine droplets and hurl them outwards.
  • the dry granulator has a housing and an atomizer arranged in the housing with an atomizer element mounted so as to be rotatable about an axis of rotation.
  • the housing has a first housing inner wall with a first housing inner wall section and a second housing inner wall section.
  • the second housing inner wall section is arranged axially offset from the first housing inner wall section along the axis of rotation.
  • the atomizer element has a wall and a base. The wall is designed to run all the way around in the circumferential direction with respect to the axis of rotation and extends radially on the outside adjacent to the base.
  • the wall On an axial side facing away from the base in the axial direction, the wall has an edge arranged at an axial distance from the base.
  • the edge is designed to run at a different distance from the base between a first high point and a first low point, varying at a different distance.
  • the edge is arranged closer to the base at the first low point than at the first high point.
  • the edge has a predefined first number of high points and a predefined second number of low points, the first number being from 1 to 5 inclusive and/or the second number being from 1 to 5 inclusive.
  • the edge is formed between the first high point and the first low point, molten material from the atomizer element in the direction of the first and the second housing inner wall section along different trajectories.
  • This design has the advantage that the molten granulate flies in a distributed manner in the direction of the first housing inner wall section, thus preventing the molten material from concentrating on the first housing inner wall in the region of a narrow band. In particular, adhesions of the molten material that is thrown radially outwards by the atomizer element can be avoided.
  • the small number of high points and/or low points ensures that uniform spraying behavior is ensured across the edge. This prevents local accumulations of molten material both on the atomizer element and on the inner wall of the housing.
  • the number of high points and low points mentioned which are preferably distributed at regular intervals in the circumferential direction, prevents accumulation in the area of the low point and thinning or even penetration of the molten material in the area of the high point. This essentially ensures a constant layer thickness of molten material at the edge when the atomizer element rotates. This further improves the distribution of the molten material.
  • this design can ensure that the front side is completely covered radially on the inside of an outer edge of the atomizer element. This can prevent local oxidation of the atomizer element heated to 1500 °C, in particular of a graphite portion of the atomizer element.
  • the edge can spray a first part of the molten material from the atomizer element in the direction of the first housing wall inner section along a first trajectory.
  • the edge can spray a second part of the molten material from the atomizer element in the direction of the second housing wall inner section along a second trajectory.
  • the first trajectory can run offset in the axial direction to the second trajectory, thereby avoiding the concentration of the molten material on the first housing inner wall.
  • the edge can also spray a further part of the molten material along a further trajectory in the circumferential direction between the first high point and the first low point. that runs axially between the first trajectory and the second trajectory.
  • the small number of high points and/or low points also ensures that approximately a similar amount of molten material is sprayed at both the first high point and the first low point.
  • the wall is blunt at the edge and faces away from the base, with the edge extending in a ring shape with a radial width around the axis of rotation. Due to the continuous design, an inner edge of the edge is always radially spaced from the outer edge. The blunt design also prevents local penetration, for example at the high point, in the case of a thin layer of molten material. This makes the atomizer element particularly wear-resistant.
  • the edge is arranged at an angle at a second angle to a plane of rotation perpendicular to the axis of rotation, wherein the edge is arranged at an angle inwards towards the axis of rotation, so that as the distance of the edge from the axis of rotation increases, a third maximum distance of the edge from the bottom increases.
  • the edge is designed to run continuously and in a differentiable manner in the circumferential direction over the first high point and/or the first low point. This avoids sharp edges or corners radially on the inside of the outer edge, at which the molten material would be inadvertently separated. Furthermore, wear of the atomizer element is thereby minimized at the high point and the low point.
  • the dry granulator has a granulate storage with a fluidized bed.
  • the granulate storage is arranged in the radial direction between the housing and the atomizer element.
  • the fluidized bed has a first storage section and a second storage section.
  • the first storage section is arranged radially offset on the inside to the second storage section.
  • the first housing inner wall section is aligned obliquely to the axis of rotation in order to deflect the first part of the molten material striking the first housing inner wall section in the direction of the first storage section.
  • the second housing inner wall section is aligned obliquely to the axis of rotation in order to deflect the second part of the molten material striking the second housing inner wall section in the direction of the second storage section.
  • This design has the advantage that the first and second parts of the molten material fall into the granulate storage spaced apart in the radial direction and are cooled there by the air flow flowing in via the fluidized bed and by the granulate already present in the granulate storage.
  • the distribution of the molten material over the first and second housing inner wall sections in the granulate storage can also prevent parts of the molten material, in particular several drops, from sticking to one another in the granulate storage, so that on the one hand the drops of the molten material in the granulate storage are quickly cooled to granulate and on the other hand the granulate has essentially a uniform granulate size.
  • the first inner housing wall is arranged at a wall angle of 30° to 60° inclusive, in particular 40° to 50° inclusive, to a plane of rotation inclined inwards to the axis of rotation. This design ensures that the molten material impacting on the first inner housing wall is well distributed in the granulate reservoir.
  • the wall of the atomizer element is divided in the circumferential direction relative to the axis of rotation into at least one first wall section and at least one second wall section.
  • the second wall section adjoins the first wall section in the circumferential direction.
  • the edge extends on the first wall section between the first high point and a first low point, which is arranged offset in the circumferential direction from the first high point.
  • On the second wall section the edge extends from the first low point in the circumferential direction away from the first wall section.
  • the edge is designed to run at an angle to a plane of rotation on the first wall section and on the second wall section to the axis of rotation.
  • the edge is designed on both the first wall section and the second wall section to spray the molten material from the atomizer element in the direction of the first housing inner wall. This design ensures that the atomizer element is essentially completely covered on the top with the molten material, thereby preventing corrosion, in particular oxidation, of the atomizer element.
  • the atomizer element has a cone element.
  • the cone element is arranged on the bottom on the side facing the wall and centered on the axis of rotation.
  • the cone element extends along the axis of rotation away from the bottom.
  • a tip of the cone element, which is on a side facing away from the bottom Side of the cone element projects beyond the first low point in the axial direction.
  • the tip of the cone element is arranged axially between the first high point and the first low point.
  • the atomizer element has a maximum radial total extension in the radial direction.
  • the cone element has a first maximum radial extension at the bottom.
  • a first ratio of the first maximum radial total extension to the maximum radial total extension is preferably 0.05 to 0.4 inclusive, in particular 0.1 to 0.25 inclusive. This design ensures that the material requirement for the cone element can be kept low and thus the manufacturing effort for producing the atomizer element can be kept low.
  • the atomizer element has a maximum total radial extent in the radial direction.
  • the first high point has a first maximum distance from the bottom.
  • a fourth ratio of the first maximum distance to the maximum total radial extent is in a range from 0.1 to 1 inclusive, preferably in a range from 0.15 to 0.3 inclusive.
  • the atomizer element has a maximum total radial extent in the radial direction, wherein the first low point has a first minimum distance from the bottom.
  • a fifth ratio of the first minimum distance to the maximum total radial extent is in a range from 0.05 to 0.95 inclusive, preferably in a range from 0.05 to 0.3 inclusive, in particular 0.08 to 0.2 inclusive. This ensures that the first low point is always arranged above the bottom. This ensures reliable coverage of the bottom by damming up the molten material through the wall. In particular, this avoids areas of the bottom being exposed and not covered by the molten material. This reduces unwanted oxidation of the atomizer element.
  • a sixth ratio of a difference between the first maximum distance and the first minimum distance to the maximum total radial extent is in a range from 0.05 to 0.1 inclusive.
  • the wall has a radially inner wall side and a radially outer peripheral side.
  • the wall extends in the radial direction between the wall inner side and the outer peripheral side from the base in the axial direction towards the edge.
  • Radially on the outside, the base has a second maximum radial extent.
  • the wall has a minimum radial wall extent at the edge.
  • a second ratio of the maximum total radial extent to the second maximum radial extent is 1.2 to 1.9 inclusive, in particular 1.4 to 1.7 inclusive.
  • a third ratio of the maximum total radial extent to the minimum radial wall extent is 1.1 to 1.5 inclusive, in particular 1.2 to 1.35 inclusive.
  • This design has the advantage that the wall is sufficiently wide so that in the event of oxidation of the outer peripheral side, which leads to material removal on the outer peripheral side and thus to a wall that becomes thinner from radially outside to radially inside with increasing operating time of the atomizer element, a long service life of the atomizer element is nevertheless ensured.
  • the atomizer has a drive device with a holder and a protective gas channel.
  • the atomizer element engages in the holder with a first section and is positively connected to the drive device for torque transmission.
  • the atomizer element protrudes with a second section over the drive device, wherein the protective gas channel is guided in the drive device and opens into the holder on one side.
  • a protective gas can be guided via the protective gas channel to act on the second section of the atomizer element.
  • the protective gas applies protective gas to the second section, which is not arranged in the holder.
  • the protective gas can be nitrogen, for example.
  • the protective gas reduces oxidation of the outer peripheral side, so that the service life of the atomizer element can be further increased.
  • the atomizer element is made predominantly, in particular at least 80 percent by mass, from a carbon-based material, preferably graphite.
  • This design has the advantage that adhesions to the atomizer element by molten material can be avoided.
  • the edge has only two or three or four high points and/or two or three or four low points.
  • the small number of high points and/or low points has the advantage that the edge has a lower inclination in the circumferential direction to the plane of rotation and it is therefore reliably ensured that the molten material between the high point and the low point is also thrown off over the edge between the high point and the low point. This ensures complete wetting of the atomizer element on the upper side, so that oxidation of the atomizer element can be avoided, particularly when graphite is used for the atomizer element.
  • the predefined first number of high points is less than or equal to 1 per 0.5 m circumference at the edge. Additionally or alternatively, the predefined second number of low points is also less than or equal to 1 per 0.5 m circumference at the edge. This design ensures that there is sufficient distance between a high point and a low point and thus in particular a large gradient of the edge in the circumferential direction to a plane of rotation between the high point and the low point is avoided.
  • an amount of the first slope and/or the amount of the second slope is in a range from 0° to 6° inclusive.
  • the first slope and/or the second slope is related to a plane of rotation perpendicular to the axis of rotation.
  • the amount of the first slope and/or the amount of the second slope can be in a range from 0° to 5.7° inclusive. If the first slope and/or the second slope is constant in sections, for example over a range of 70% to 90% inclusive between the high point and the low point, the amount of the first slope and/or the amount of the second slope is preferably in a range from 0° to 3.6° inclusive.
  • the amount of the first gradient and/or the amount of the second gradient is preferably in a range from 0° to 12° inclusive.
  • the amount of the first gradient and/or the amount of the second gradient can be in a range from 0° to 11.3° inclusive. If the first gradient and/or the second gradient is constant in sections, for example over a range of 70% to 90% between the high point and the low point, the amount of the first gradient and/or the amount of the second gradient is preferably in a range of 0° to 7.3°.
  • the amount of the first gradient and/or the amount of the second gradient is preferably in a range from 0° to 17° inclusive.
  • the amount of the first gradient and/or the amount of the second gradient can be in a range from 0° to 16.7° inclusive. If the first gradient and/or the second gradient is constant in sections, for example over a range of 70% to 90% inclusive between the high point and the low point, the amount of the first gradient and/or the amount of the second gradient is preferably in a range from 0° to 10.8° inclusive.
  • the amount of the first gradient and/or the amount of the second gradient is preferably in a range from 0° to 22° inclusive.
  • the amount of the first gradient and/or the amount of the second gradient can be in a range from 0° to 21.8° inclusive. If the first gradient and/or the second gradient is constant in sections, for example over a range of 70% to 90% inclusive between the high point and the low point, the amount of the first gradient and/or the amount of the second gradient is preferably in a range from 0° to 14.3° inclusive.
  • the amount of the first gradient and/or the amount of the second gradient is preferably in a range from 0° to 27° inclusive.
  • the amount of the first gradient and/or the amount of the second gradient can be in a range from 0° to 26.6° inclusive. If the first gradient and/or the second gradient is in sections, for example over a range from 70% to 90% inclusive between the high point and the low point, the amount of the first gradient and/or the amount of the second gradient is preferably in a range from 0° to 17.7° inclusive.
  • FIG 1 is a schematic sectional view through a dry granulator
  • FIG 2 shows a perspective section of the dry granulator
  • FIG 3 is a sectional view along a section plane A-A shown in FIG 2 through the atomizer.
  • FIG 4 is a sectional view along a sectional plane B-B shown in FIG 2 through the atomizer shown in FIG 1.
  • FIG 1 shows a schematic sectional view through a dry granulator 10.
  • the dry granulator 10 is designed for the dry granulation of molten material 35, in particular molten slag from a metallurgical process, for example a blast furnace process.
  • the dry granulator 10 has a housing 15, an atomizer 20, a granulate storage 25 and a feed 30 for feeding the molten material 35.
  • the housing 15 delimits a housing interior 40, wherein the housing 15 extends essentially in the circumferential direction around a rotation axis 45 of the atomizer 20.
  • the feed line 30 is guided through the housing 15 and opens into the housing interior 40 on one side adjacent to the atomizer 20.
  • the feed line 30 can be guided on the rotation axis 45 at least in sections and/or open into the housing interior 40 on the rotation axis 45.
  • the atomizer 20 extends along the rotation axis 45 and has a drive device 50, an atomizer element 55 and an atomizer housing 60.
  • the atomizer element 55 is mounted so as to be rotatable about the rotation axis 45 and is also connected in a rotationally fixed manner to the drive device 50.
  • the drive device 50 can have a drive motor (not shown) which is designed to drive the atomizer element 55 and to rotate it about the rotation axis 45 during operation of the dry granulator 10.
  • the drive motor can be arranged outside the housing interior 40 in order to prevent thermal overloading of the drive motor.
  • the drive motor can be connected to the drive motor in a torque-locking manner, preferably in a rotationally locked manner, for example by means of a shaft 65.
  • the shaft 65 can be rotatably mounted in the atomizer housing 60.
  • the atomizer element 55 has, for example, graphite as the predominant material.
  • predominantly means that at least 50 percent by mass, preferably at least 80 percent by mass, is made of a carbon-based material.
  • the carbon-based material can in particular be graphite.
  • the housing 15 has at least one first housing inner wall 70 and at least one second housing inner wall 75.
  • the housing 15 can have a housing cover 80, preferably arranged on the top, wherein, for example, a discharge opening 85 is arranged in the housing cover 80.
  • the second housing wall 75 can be arranged adjacent to the first housing wall 70.
  • the discharge opening 85 can be arranged at a different position on the housing 15, for example on the first and/or second housing inner wall 70, 75.
  • the second housing inner wall 75 can extend essentially cylindrically around the axis of rotation 45.
  • the granulate storage 25 can be arranged in the radial direction between the second housing inner wall 75 and the atomizer housing 60.
  • the first housing inner wall 70 adjoins the second housing inner wall 75.
  • the first housing inner wall 70 is arranged inclined obliquely inwards in the direction of the axis of rotation 45.
  • the first housing inner wall 70 can be designed to be essentially partially conical.
  • the housing interior 40 tapers from the granulate storage 25 in the direction of the discharge opening 85 along the axis of rotation 45 in the axial direction.
  • the first housing inner wall 70 is arranged at a wall angle ö to a rotation plane 76 perpendicular to the rotation axis 45.
  • the wall angle ö can have a value of 30° to 60° inclusive, in particular 40° to 50° inclusive.
  • the first housing inner wall 70 is arranged at the wall angle ö of 45° to the rotation plane.
  • the first housing inner wall 70 is preferably smooth. In this case, smooth means that the first housing inner wall 70 essentially has no elevations (> 0.2 mm), in particular no kinks, compressions, bumps or the like.
  • the granulate storage device 25 is delimited, for example, by the second housing inner wall 75 arranged in the axial direction on the underside of the first housing inner wall 70.
  • the atomizer element 55 is arranged essentially at the level of the first housing inner wall 70.
  • the first housing inner wall 70 and the atomizer element 55 have an axial overlap.
  • an axial overlap is understood to mean that when two components are projected in a radial direction perpendicular to the axis of rotation 45 into a projection plane in which the axis of rotation 45 runs, the two components, for example the atomizer element 55 and the first housing inner wall 70, overlap.
  • the granulate storage device 25 has a fluidized bed 90 and a compressor 95.
  • the compressor 95 is fluidically connected to the fluidized bed 90.
  • the fluidized bed 90 is connected to the housing interior 40 on the underside.
  • the fluidized bed 90 has a distributor base 100, wherein the distributor base 100 is fluidically connected to the compressor 95 on the outside.
  • the distributor base 100 is arranged on the circumference between the atomizer housing 60 and the second housing inner wall 75.
  • FIG 2 shows a perspective section of the dry granulator 10.
  • the atomizer element 55 is bowl-shaped.
  • the atomizer element 55 has at least one base 110 and a wall 115 that adjoins the base 110 on the radial outside.
  • the wall 115 is arranged on the radial outside of the base 110 and extends away from the base 110 in the axial direction relative to the axis of rotation 45. Together, the base 110 and the wall 115 delimit an atomizer interior 120.
  • the wall 115 is designed to completely encircle the axis of rotation 45 in the circumferential direction and encloses the base 110 on the radial outside. As a result, the atomizer interior 120 is completely enclosed in the radial direction.
  • the wall 115 has an edge 125 on the side facing away from the base 110.
  • the edge 125 is arranged completely spaced apart from the base 110 in the axial direction.
  • the edge 125 is completely circumferentially attached to the wall around the axis of rotation 45.
  • the wall 115 is blunt at the edge 125. Radially on the outside, the edge 125 abuts an outer peripheral side 135 of the atomizer element 55 at an outer edge 130.
  • a first section 140 of the wall 115 adjoining the outer edge 130 can be cylindrical and extend around the axis of rotation 45.
  • the edge 125 varies in an edge distance between the base 110 and the edge 125 between at least a first high point 185 and a first low point 190.
  • the edge distance is maximum, while at the first low point 190, the edge distance is minimum.
  • the first low point 190 is arranged offset in the circumferential direction from the first high point 185.
  • the edge 125 additionally has a second high point 195 and a second low point 200, which are arranged offset from one another and from the first high point 185 and the first low point 190.
  • the high point 185, 195 and the low point 190, 200 are arranged offset in the circumferential direction around the axis of rotation.
  • the edge 125 runs between the high point 185, 195 and the nearest low point 190, 200 at an angle in the circumferential direction to a rotation plane perpendicular to the rotation axis 45.
  • first number of high points 185, 195 and a second number of low points 190, 200 are limited. It is advantageous if the first number is from 1 to 5 inclusive and the second number is from 1 to 5 inclusive. It is even more advantageous if the edge 125 has only two high points 185, 195 or three high points 185, 195 or four high points 185, 195 and/or two low points 190, 200 or three low points 190, 200 or four low points 190, 200.
  • the edge 125 has an alternating course, for example, with an inflection point of the course of the edge 125 being arranged at the high point 185, 195 and/or the low point 190, 200.
  • the shape of the edge 125 in the circumferential direction can be determined using a mathematical function.
  • the shape of the edge 125 in the circumferential direction can be determined using a polynomial and/or a sine function.
  • the course of the edge can be approximated to a jagged course or a wave-shaped course or can be designed accordingly.
  • the edge 125 is completely continuous and preferably differentiable in its course in the circumferential direction.
  • the high point 185, 195 and/or the low point 190, 200 is rounded in order to ensure continuity and differentiability.
  • the rounding at the high point 185, 195 and/or in the low point 190, 200 is preferably designed in such a way that reliable wetting of the edge 125 with molten material 35 is ensured at the high point 185, 195 and/or in the low point 190, 200 and in particular penetration of the molten material 35 on the atomizer element 35 at the high point 185, 195 and/or a strong accumulation of molten material 35 in the region of the low point 190, 200 is avoided.
  • the edge 125 is wave-shaped, in particular in the manner of a uniform wave, or is approximated to a jagged triangular shape.
  • the edge 125 could also be sinusoidal.
  • edge 125 It is essential in the design of the edge 125 that jumps, in particular flanks extending in the axial direction parallel to the axis of rotation 45 in the edge 125 or sharp edges and/or points in the high point 185, 195 and/or in the low point are dispensed with.
  • the wall 115 is divided into wall sections 155, 160, 205, 210.
  • a first wall section 155 extends, for example, between the first high point 185 and the first low point 190.
  • the edge 125 is designed to run continuously.
  • the wall 115 can have a first slope at the first wall section 155.
  • the edge 125 in the first wall section 155 slopes down from the first high point 185, which is arranged further away from the floor 110 than the first low point 190, in the direction of the first low point 190.
  • the first gradient of the first wall section 155 can be constant over a range of 70% to 90% of the first wall section 155, in particular with the jagged course of the edge 125.
  • the edge 125 is rounded so that the amount of the first gradient is reduced in the remaining area and has the value zero in the first high point 185 and in the first low point 190.
  • a second wall section 160 adjoins the first wall section 155 in the circumferential direction directly.
  • the second wall section 160 extends in the circumferential direction between the first low point 190 and the closest second high point 195, which is arranged on a side facing away from the first high point 185 in the circumferential direction.
  • the edge 125 can be formed continuously and in a differentiable manner. This can be done, for example, by rounding the edge 125 in the first low point 190.
  • the second wall section 160 rises from the first low point 190 to the second high point 195.
  • the edge 125 has, for example, a second slope.
  • the second slope of the second wall section 160 can be constant, for example, over a range of 70% to 90% of the second wall section 160.
  • An amount of the first slope can correspond to an amount of the second slope.
  • the edge 125 is rounded so that the amount of the second gradient is reduced in the remaining area and has the value zero in the second high point 195 and in the first low point 190.
  • a third wall section 205 adjoins the second high point 195.
  • the third wall section 205 extends in the circumferential direction between the second high point 195 and the second low point 200 arranged in the circumferential direction on the side facing away from the first low point 190.
  • the third wall section 205 can be designed essentially identically to the first wall section 155.
  • the fourth wall section 210 adjoins the second low point 200, with the fourth wall section 210 extending in the circumferential direction between the second low point 200 and the first high point 185.
  • the fourth wall section 210 is thus arranged, for example, in the circumferential direction between the third wall section 205 and the first wall section 155.
  • the fourth wall section 210 can be designed identically to the second wall section 160.
  • the fourth wall section 210 abuts the first wall section 155 on the side facing away from the third wall section 205.
  • the edge 125 is also formed continuously and preferably in a differentiable manner.
  • the edge 125 at the first high point 185 can be rounded.
  • the edge 125 is guided continuously and preferably in a differentiable manner at alternating distances from the ground over the high points 185, 195 and low points 190, 200.
  • the amount of the first gradient and/or the amount of the second slope is in a range from 0° to 6° inclusive.
  • the first slope and/or the second slope is related to a plane of rotation perpendicular to the axis of rotation 45.
  • the amount of the first slope and/or the amount of the second slope can be in a range from 0° to 5.7° inclusive. If the first slope and/or the second slope is constant over the range as described above, the amount of the first slope and/or the amount of the second slope is preferably in a range from 0° to 3.6° inclusive.
  • the amount of the first gradient and/or the amount of the second gradient is preferably in a range from 0° to 12° inclusive.
  • the amount of the first gradient and/or the amount of the second gradient can be in a range from 0° to 11.3° inclusive. If the first gradient and/or the second gradient is constant over the range as described above, the amount of the first gradient and/or the amount of the second gradient is preferably in a range from 0° to 7.3° inclusive.
  • the amount of the first gradient and/or the amount of the second gradient is preferably in a range from 0° to 17° inclusive.
  • the amount of the first gradient and/or the amount of the second gradient can be in a range from 0° to 16.7° inclusive. If the first gradient and/or the second gradient is constant over the range as described above, the amount of the first gradient and/or the amount of the second gradient is preferably in a range from 0° to 10.8° inclusive.
  • the amount of the first gradient and/or the amount of the second gradient is preferably in a range from 0° to 22° inclusive.
  • the amount of the first gradient and/or the amount of the second gradient can be in a range from 0° to 21.8° inclusive. If the first gradient and/or the second gradient is constant over the range as described above, the amount of the first gradient and/or the amount of the second gradient is preferably in a range from 0° to 14.3° inclusive.
  • the amount of the first gradient and/or the amount of the second gradient is preferably in a range from 0° to 27° inclusive.
  • the amount of the first gradient and/or the amount of the second gradient can be in a range from 0° to 26.6° inclusive. If the first gradient and/or the second gradient is constant over the range as described above, the amount of the first gradient and/or the amount of the second gradient is preferably in a range from 0° to 17.7° inclusive.
  • FIG 3 shows a sectional view along a cutting plane A-A shown in FIG 2 through the atomizer 20.
  • the cutting plane A-A extends through the two low points 190, 200.
  • the atomizer element 55 can have a cone element 215.
  • the cone element 215 is arranged at a fixed end 220 on the base 110 and extends away from a bottom 145 of the atomizer element 55.
  • the cone element 215 is arranged centered on the axis of rotation 45 and extends away from the base 110.
  • the bottom 145 is arranged on an axial side facing away from the base with respect to the axis of rotation 45.
  • the cone element 215 tapers from the fixed end 220 towards a tip 225.
  • the tip 225 is arranged in the axial direction with respect to the axis of rotation 45 between the first low point 190 and the first high point 185.
  • the tip 225 projects beyond the edge 125 at least at the first low point 190 and/or the second low point 200. Furthermore, the tip 225 is preferably projected beyond at least the edge 125 at the first high point 185 and/or the second high point 195.
  • the mouth 230 of the feed 30 is arranged in the axial direction opposite the tip 225.
  • the mouth 230 is also preferably arranged centered to the axis of rotation 45, wherein the feed 30 is preferably arranged centered along the axis of rotation 45 at least in the section adjacent to the mouth 230.
  • the atomizer element 55 has a maximum total radial extension R in the radial direction.
  • the maximum total radial extension R refers, for example, on the outer edge 130 at the edge 125.
  • the outer peripheral side 135 is designed, for example, to be cylindrical and extending around the axis of rotation 45, so that the maximum radial total extent R also relates to the outer peripheral side 135.
  • the cone element 215 has a first maximum radial extent d1.
  • a first ratio d 1 / of the first radial total extent d1 to that of the maximum radial total extent R is 0.05 to 0.4 inclusive, in particular 0.1 to 0.25 inclusive, particularly advantageously 0.15 to 0.2 inclusive.
  • the base 110 Radially on the outside of the cone element 215, the base 110 has a base surface 235 which is designed to be flat, for example.
  • the base surface 235 extends, for example, perpendicular to the axis of rotation 45.
  • the base surface 235 is designed to run in a ring around the cone element 215.
  • the cone element 215 is rounded at a first transition 236 between the base surface 235 and the cone element 215 in order to ensure a smooth and continuous transition between the cone element 215 and the base surface 235. This also prevents the molten material 35 from sticking.
  • the wall 115 adjoins the base surface 235 radially on the outside.
  • the base 110 has a second maximum radial extent d2 on the base surface 235, wherein a second ratio R/d2 of the maximum total radial extent R to the second maximum radial extent is preferably 1.2 to 1.9 inclusive, in particular 1.4 to 1.7 inclusive.
  • the wall 115 is rounded at a second transition 237 between the base surface 235 and the wall 115 in order to ensure adhesion of the molten material 35 through a smooth and continuous transition.
  • the second maximum extent d2 can be determined, for example, at an intersection point of a straight line that runs tangentially to the wall 115 and a plane in which the base surface 235 runs.
  • the wall 115 is wider in the radial direction on the side facing the base 110 than at the edge 125. In other words, the wall 115 tapers in the axial direction from the base 110 to the edge 125. Radially on the inside of the edge 125, the wall 115 has a minimum radial wall extension w2 that is greater than the second maximum radial extension d2. At a third transition 238 between the wall inner side 240 and the edge 125, the wall 115 is rounded so that adhesion of the molten material 35 is ensured by a smooth and continuous transition. At the third transition 238, the edge 125 the minimum wall extension w2.
  • a third ratio R/w2 of the maximum total radial extension R to the minimum radial wall extension w2 is preferably 1.1 to 1.5 inclusive, in particular 1.2 to 1.35 inclusive.
  • the wall 115 primarily forms the bowl-shaped configuration of the atomizer element 55.
  • the wall 115 has the inner wall side 240 arranged radially on the inside, the inner wall side 240 being curved and the second transition 237 between the bottom surface 235 and the inner wall side 240 being continuous.
  • the inner wall side 240 runs, for example, at an angle to the bottom surface 235, which runs, for example, perpendicular to the axis of rotation 45.
  • the inner wall side 240 can be arranged, for example, at an angle to the bottom surface 235.
  • the first angle a is preferably 15° to 60° inclusive, in particular 30° to 40° inclusive, particularly advantageously 35°.
  • the edge 125 is arranged radially on the outside and on the side of the wall 115 facing away from the base 110.
  • the edge 125 is preferably arranged at an angle at a second angle ß to the plane of rotation 76 and the base surface 235.
  • the edge 125 is preferably arranged at an angle inwardly towards the axis of rotation 45, so that as the distance of the edge 125 from the axis of rotation 45 increases, a third maximum distance 11 of the edge 125 from the base surface 235 increases.
  • the edge 125 is essentially band-shaped and is formed without interruption. In a plan view of the edge 125 along the axis of rotation 45, the edge 125 has an annular configuration.
  • the edge 125 has a radial width that is greater than zero at every position in the circumferential direction, so that the edge 125 is not interrupted at any position in the circumferential direction.
  • the edge 125 is continuously formed.
  • the edge is continuously and differently formed over the high point 185, 195 and/or the low point 190, 200.
  • the edge is rounded, for example convexly curved.
  • the edge 125 can be rounded, for example concavely rounded.
  • a sharp-toothed design of the wall 115, in particular at the edge 125 is avoided.
  • the edge 125 has a first maximum distance H1 from the floor 110.
  • the edge 125 has a first minimum distance G1 from the floor 110 in the axial direction.
  • the edge 125 has a second maximum distance from the floor 110.
  • the edge has a second minimum distance from the floor 110 in the axial direction.
  • the first minimum distance G1 and the second minimum distance are, for example, identical. They can also be different.
  • the first maximum distance H1 and the second maximum distance are, for example, identical. They can also be different.
  • the edge 125 is thus offset in the direction of the base 110.
  • the first minimum distance G1 is selected such that the first wall section 155 also projects beyond the base 110 at the first low point 190. It is particularly advantageous if a fourth ratio H1/R of the first maximum distance H1 to the maximum total radial extent R is greater than 0.1 up to and including 1 and preferably lies in a range from 0.1 up to and including 0.3.
  • a fifth ratio G1/R of the first minimum distance G1 to the maximum total radial extent R is greater than 0.05 to 0.95 inclusive and preferably lies in a range from 0.05 to 0.3 inclusive, in particular from 0.08 to 0.2 inclusive.
  • a sixth ratio (H1-G1)/R from a difference between the first maximum distance H1 and the first minimum distance G1 and the maximum total radial extent R can be greater than or equal to 0.05 and preferably in a range from 0.05 to 0.1 inclusive.
  • the first number of high points 185, 195 is less than or equal to 1 per 0.5 m circumference.
  • the second number of low points 190, 200 is less than or equal to 1 per 0.5 m circumference.
  • the circumference is here related to the outer edge 130 of the edge 125.
  • the second angle ß is smaller than the first angle a.
  • the second angle ß can be 0° to 45°, in particular 3° to 12°.
  • an inner edge 245 at the third transition 238 of the wall inner side 240 to the edge 125 is continuous and rounded, in the embodiment the outer edge 130 is sharp-edged.
  • the sharp-edged design of the outer edge 130 serves to ensure reliable spraying of the molten material 35 from the atomizer element 55.
  • the first maximum distance H1 is selected such that the inner edge 245 is also formed at a distance from the outer edge 130 in the first high point 185 and/or the second high point 195. This ensures an essentially continuous annular design of the edge 125 in the circumferential direction.
  • FIG 4 shows a sectional view along a cutting plane B-B shown in FIG 2 through the atomizer 20 shown in FIG 1.
  • the section plane B-B extends, for example, through the two high points 185, 195.
  • a second section 150 adjoins the first section 140 on the side facing the underside 145 of the atomizer element 55, wherein a part of the second section 150 can be elliptical, for example.
  • Another design of the second section 150 is also conceivable.
  • the part of the second section 150 can be designed in its geometric design as a connecting profile for the positive connection of the atomizer element 55 to the shaft 65.
  • the drive device 50 has a carrier unit 250 in addition to the shaft 65.
  • the carrier unit 250 is connected to the shaft 65 in a torque-locking manner.
  • the carrier unit 250 serves to carry the atomizer element 55 and to fasten it in the housing interior 40.
  • the carrier unit 250 has a receptacle 255, wherein the atomizer element 55 is arranged in sections in the receptacle 255.
  • the atomizer element 55 protrudes with the first partial section 140 from the receptacle 255, while the second partial section 150 engages in the receptacle 255. In the receptacle 255, the atomizer element 55 is positively connected to the carrier unit 250.
  • a torque for driving the atomizer element 55 is preferably exchanged between the drive motor and the atomizer element 55 via the shaft 65 and the carrier unit 250.
  • the carrier unit 250 has a carrier ring 266.
  • the carrier ring 266 is coupled directly or indirectly to the shaft 65 in a torque-locking manner, in particular in a rotationally fixed manner.
  • the carrier ring 266 essentially delimits the receptacle 255.
  • the carrier ring 266 is preferably positively connected to the outer peripheral side 135 of the atomizer element 55.
  • the carrier ring 266 can have a polygonal profile on an inner peripheral side 280, wherein the outer peripheral side 135 is designed to correspond to the polygonal profile on the inner peripheral side 280 of the carrier ring 266.
  • the atomizer element 55 can rest on the carrier unit 250 in the receptacle 255, wherein an axial position of the atomizer element 55 in the receptacle 255 is secured, for example, by a dead weight of the atomizer element 55.
  • the carrier unit 250 can be designed to be cooled.
  • a cooling medium can be guided to the carrier unit 250 via the shaft 65, which has, for example, an inlet and a return channel, in order to cool the atomizer element 55 on the underside.
  • a protective gas channel 285 is arranged in the carrier ring 266.
  • the protective gas channel 285 is guided at an angle from the radial outside to the radial inside.
  • the protective gas channel 285 opens into the receptacle 255 on the side facing the first section 140.
  • a protective gas 290 for example nitrogen, can be blown into the end of the receptacle 255 via the protective gas channel 285 using additional means (not shown). It is particularly advantageous if the protective gas 290 is blown into the receptacle 255 in a circulating manner, i.e. at a circumferential speed, in the direction of the first section 140.
  • the protective gas channel 285 is designed at an angle inwards in the direction of the first section 140, the protective gas 290 is blown onto the first section 140, which is arranged outside the receptacle 255. This can reduce oxidation of the atomizer element 55, which is essentially made of graphite.
  • the drive motor of the drive device 50 drives the atomizer element 55 via the shaft 65 and the carrier unit 250.
  • the atomizer element 55 can rotate about the axis of rotation 45 at a speed of about 500 to 1500 revolutions per minute.
  • molten material 35 in particular liquid slag, is introduced into the housing 15 via the feed 30.
  • the molten material 35 exits the feed 30 at the mouth 230 and flows downwards along the axis of rotation 45.
  • the molten material 35 comes into contact with the atomizer element 55 at the cone element 215.
  • the molten material 35 is diverted outwards by the cone element 215 from its movement along the axis of rotation 45.
  • the molten material 35 covers the cone element 215.
  • the molten material 35 flows in the axial direction along the cone element 215 in the direction of the base 110.
  • the molten material 35 is also guided radially outwards towards the base surface 235 under the influence of centrifugal force on the cone element 215.
  • the molten material 35 flows radially outwards and is strongly accelerated in the radial and circumferential directions by the rotation of the atomizer element 55. Radially outwards, the molten material 35 hits the wall 115. In the process, the molten material 35 is further accelerated in the radial outward and circumferential directions. Furthermore, the molten material 35 is guided along the inner wall side 240 in the axial direction away from the bottom 110 in the direction of the edge 125.
  • the continuous second transition 237 between the bottom surface 235 and the inner wall side 240 has the advantage that accumulations of the molten material 35 are avoided during acceleration radially outwards.
  • the cone element 215 ensures reliable coverage of the base surface 235 and the inner wall 240. This prevents oxidation of the atomizer element 55 with atmospheric oxygen and premature departure of the slag from the turntable.
  • the molten material 35 flows radially outwards and in the axial direction away from the base 110.
  • the molten material 35 flows around the inner edge 245 and remains in contact with the atomizer element 55 through the small second angle ß.
  • the rounded third transition 238 prevents the molten material 35 from accidentally spraying off the inner edge 245.
  • the molten material 35 flows around the inner edge 245 and flows radially outwards along the edge 125.
  • the ring-shaped design of the edge 125 ensures that the molten material 35 flows safely around the inner edge 245, in particular at the high point 185, 195. This reliably prevents the molten material 35 from accidentally detaching, in particular from spraying off the inner edge 245.
  • the molten material 35 flows radially from the inner edge 245 over the edge 125 to the outer edge 130, whereby the molten material 35 is sprayed off at the outer edge 130. Due to the soft and rounded design of the edge 125, premature detachment, in particular local detachment of the outwardly flowing molten material 35 from the atomizer element 55 is avoided. This ensures secure coverage of the atomizer element 55, in particular at the high point 185, 195.
  • a first part of the molten material 35 leaves the atomizer element 55 on a first trajectory 291 (cf. FIG 1).
  • the first drop of the first part of the molten material 35 flies along the first trajectory 291 in the direction of a first housing inner wall section 295 of the first housing inner wall 70.
  • the first drop hits the first housing inner wall section 295. Due to the obliquely inclined arrangement of the first housing inner wall 70, the first drop of the molten material 35 bounces off the first housing inner wall section 295 and is deflected substantially downwards along the axis of rotation 45 in the direction of a first storage section 300 of the granulate storage unit 25.
  • the continuous and differentiable design of the edge 125 also enables spraying at the high point 185, 195 without the edge 125 at the high point 185, 195 cutting through the layer of molten material 35 on the atomizer element 55 or protruding from the molten material 35. This ensures spraying at the outer edge 130 at the high point 185, 195.
  • a second part of the molten material 35 is sprayed from the atomizer element 55 at the outer edge 130 at the first and second low points 190, 200 on a second trajectory 296 at the outer edge 130.
  • a second drop of the second part flies along the second trajectory 296, which is arranged axially offset to the first trajectory 291, in the direction of the first housing inner wall 70.
  • the second drop strikes the first housing inner wall 70 in a second housing inner wall section 305, which is arranged lower along the axis of rotation 45 and thus on the side of the first housing inner wall facing the granulate storage 25.
  • the second drop bounces off the second housing inner wall section 305, which is arranged radially further out than the first housing inner wall section 295 due to the arrangement on the side facing the granulate storage 25, and is deflected in the direction of a second storage section 310 of the granulate storage 25.
  • the second storage section 310 of the granulate storage 25 is arranged radially on the outside of the first storage section 300. The second drop flies into the second storage section 310.
  • the first drop and the second drop are cooled by the process air blown in by the compressor 95 in the fluidized bed 90 to such an extent that the first drop solidifies in the first storage section 300 and the second drop solidifies at a distance from the first drop in the second storage section 310.
  • molten material 35 is also sprayed off at the edge 125 between the high point 185, 195 and the low point 190, 200 at the outer edge 130.
  • the additional drops sprayed between the high point 185, 195 and the low point 190, 200 each fly on additional trajectories that are fanned out between the first trajectory 291 and the second trajectory 296 in the direction of the first housing inner wall 70.
  • Due to the design of the atomizer element 55 a jet of drops that forms on the atomizer element 55 from the molten material 35 as a result of the spraying is fanned out and hits the first housing inner wall 70 in a fanned out manner between the first and second trajectories 291, 296.
  • the fanned out design has the advantage that the drops of the molten material 35 can be prevented from adhering to the first housing inner wall 70 and thus the detachment of conglomerated drops of molten material 35 on the first housing inner wall 70 can be easily avoided.
  • fanning out the molten material 35 on the atomizer element 55 has the further advantage that the probability that drops that enter the granulate reservoir 25 in a liquid state do not hit other drops that have not yet solidified is reduced, thus preventing several drops of molten material 35 from sticking together. This ensures high quality and in particular a reliable grain size of the molten material 35 that has solidified into granules in the granulate reservoir 25.
  • the molten drops release large amounts of heat into the process air when they cool down.
  • the process air can be discharged from the housing interior 40 via the discharge opening 85 and used, for example, to flow through a heat exchanger in order to generate steam.
  • This design has the advantage that the dry granulator 10 shown in the figures not only is a high level of process reliability ensured, but also a high quality of the molten material 35 solidified into granules and a corresponding grain size can be ensured, but the heat contained in the molten material 35 can be further utilized.
  • the atomizer element 55 In order to ensure a long service life of the atomizer element 55, which is preferably made of graphite, the atomizer element 55 is essentially completely wetted by the molten material 35 on the side facing the mouth 230.
  • the design of the edge 125 described above ensures that local flow separation, in particular with bubble formation, and/or local premature spraying of the molten material 35 radially inward to the outer edge 130 is avoided. This ensures that the atomizer element 55, which is heated up to 1500 °C, is protected against oxidation. In particular, oxidation in the region of the first and/or second high point 185, 195 can be avoided. This can prevent premature wear of the atomizer element 55.
  • the edge 125 is formed with a slight gradient in the circumferential direction adjacent to the respective high point 185, 195 and low point 190, 200.
  • the slight gradient at the edge 125 and the continuous and differentiable formation of the edge in the area of the high point 185, 195 and the low point 190, 200 ensure that the molten material 35 at the edge 125 has an essentially constant layer thickness in the axial direction and the atomizer element 55 is completely covered on the inside of the outer edge 130.
  • this can be ensured even under unfavorable operating conditions of the atomizer element 55, for example a high rotational speed in conjunction with a small amount of supplied molten material 35. This prevents oxidation of the atomizer element 55, in particular of the graphite.
  • the protective gas 290 can be blown onto the first section 140 by means of the protective gas channel 285, thus creating a Oxidation of the atomizer element 55 on the outer peripheral side 135 can be avoided or reduced.
  • the minimal radial wall extension w2 ensures a long service life. Furthermore, reliable spraying behavior is ensured by the blunt wall 115 on the edge 125, even if the wall 115 on the first section 140 on the outer peripheral side 135 has been eroded by oxidation.

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Abstract

Trockengranulator zur Trockengranulierung von schmelzflüssigem Material, insbesondere Schlacke Die Erfindung betrifft einen Trockengranulator (10,), wobei der Trockengranulator (10) ein Gehäuse (15) und einen in dem Gehäuse (15) angeordneten Zerstäuber (20) mit einem um eine Drehachse (45) rotierbar gelagerten Zerstäuberelement (55) aufweist, wobei das Gehäuse (15) eine erste Gehäuseinnenwand (70) mit einem ersten Gehäuseinnenwandabschnitt (295) und einem zweiten Gehäuseinnenwandabschnitt (305) aufweist, wobei das Zerstäuberelement (55) eine Wandung (115) und einen Boden (110) aufweist, wobei die Wandung (115 auf einer in axialer Richtung abgewandten Axialseite zu dem Boden (110) einen axial zum Boden (110) beabstandet angeordneten Rand (125) aufweist, wobei der Rand (125) zwischen einem ersten Hochpunkt (185) und einem ersten Tiefpunkt (190) variierend verlaufend ausgebildet ist, wobei der Rand (125) am ersten Tiefpunkt (190) näher beabstandet zu dem Boden (110) angeordnet ist als an dem ersten Hochpunkt (185), wobei der Rand (125) zwischen einschließlich dem ersten Hochpunkt (185) und einschließlich dem ersten Tiefpunkt (190) ausgebildet ist, schmelzflüssigen Material (35) von dem Zerstäuberelement (55) in Richtung des ersten und des zweiten Gehäuseinnenwandabschnitts (295, 305) entlang unterschiedlicher Flugbahnen (291, 296) abzuspritzen.

Description

Beschreibung
Trockengranulator zur Trockengranulierung von schmelzflüssigem Material, insbesondere Schlacke
Die Erfindung betrifft einen Trockengranulator zur Trockengranulierung von schmelzflüssigem Material gemäß Patentanspruch 1.
Aus CN 108 998 604 A ist ein Nassgranulator zur Granulierung von Schlacke und Zurückgewinnung von Abwärme bekannt. Der Nassgranulator weist eine Granuliereinheit mit einer rotierenden Schlackewanne auf. Die Schlackewanne weist eine Vielzahl von sternförmig zueinander angeordneten Kanälen auf, die sich von radial innen nach radial außen erstrecken. Durch die Kanäle wird die auf die Schlackewanne treffende Schlacke radial nach außen gefördert und im Wesentlichen in einer Ebene von der Schlackewanne radial nach außen hin abgeschleudert. Die flüssige Schlacke fliegt radial nach außen und fällt entlang einer Flugbahn nach unten. Dabei wird die granulierte Schlacke an einer Zerstäuberdüse vorbeigeführt. Die Zerstäuberdüse sprüht zerstäubtes Wasser auf die Schlacke.
Aus JP 2003 342047 A ist ein Granulator mit einem im Wesentlichen flach ausgebildeten hergestellte Zerstäuberscheibe bekannt. Die Zerstäuberscheibe ist aus einem metallischen Werkstoff hergestellt. Ferner wird das Granulat mittels Wasser gekühlt.
Ferner ist aus WO 2011/124455 A1 eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Granulats aus einer mineralischen Schmelze mit einer Schmelzzuführvorrichtung und einer Drehzerstäubungsvorrichtung mit einem drehbar angeordneten Rotationskörper, an dessen Oberfläche ein Zerstäuben der Schmelze in Mikropartikel erfolgt und die so entstandenen Mikropartikel eine vom Rotationskörper wegführende Flugbahn einnehmen, bekannt. Ferner ist eine die Flugbahn der Mikropartikel begrenzende, gekühlte Prallwand vorgesehen, an der eine Reflexion der Mikropartikel erfolgt. In Abhängigkeit einer Drehzahl des Rotationskörpers wird die mineralische Schmelze entlang einer Flugbahn von dem Rotationskörper abgespritzt.
Ferner ist aus CN 112501366 A eine Schmelzschlacke-Doppelschicht-Zentrifugalgranula- tionsvorrichtung mit einer Luftabschreckung für eine Schlackenschmelze bekannt. Die doppelschichtige Zentrifugalgranuliervorrichtung weist einen rotierenden Oberschichttopf, einen rotierenden Unterschichttopf und einen Motor auf. Ränder des rotierenden Oberschichttopfs und des rotierenden Unterschichttopfs sind mit Sägezähnen versehen. Die Sägezähne sind ausgebildet, eine Schicht aus der Schmelzschlacke aufzubrechen. Aus CN 106 755 664 A ist ein stark gezahnter Drehteller für einen Nassgranulator bekannt.
Die Trockengranulierung von schmelzflüssigem Material ist eine in Entwicklung befindliche Technologie, um schmelzflüssiges Material zu einem festen Granulat zu verarbeiten. Schmelzflüssiges Material ist beispielsweise geschmolzenes Metall oder metallurgische Schlacke, beispielsweise schmelzflüssige Hochofenschlacke - das Verfahren wird dann auch dry slag granulation DSG genannt und ist beispielsweise in EP 2 747 920 B1 beschrieben. Trocken bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das schmelzflüssige Material bei der Granulierung nicht in direkten Kontakt mit flüssigem Wasser kommt - das ist beispielsweise ein Gegensatz zu herkömmlich industriell angewendeten Verfahren zur Granulierung von Hochofenschlacke, bei denen die schmelzflüssige Schlacke in einen Wasserstrom eingeleitet wird. Der Granulator ist ein durch eine Umhüllung begrenzter Behälter, der über eine Schlackenzuführung, eine Gaszuführung für zur Kühlung genutztes Prozessgas und eine Abgasleitung für erwärmtes Prozessgas - beispielsweise Luft, auch genannt Prozessluft -, verfügt. Das schmelzflüssige Material, beispielsweise schmelzflüssige metallurgische Schlacke, wird auf eine in der Umhüllung des Granulators befindliche Zerstäubungseinheit aufgebracht; das ist beispielsweise eine schnell rotierende Einheit, bekannt als Rotationszerstäuber - auch genannt rotary atomiser; soetwas ist beispielsweise in EP 2 747 920 B1 gezeigt. Durch die beim Kontakt der schmelzflüssigen Schlacke mit dem Rotationszerstäuber übertragenen Beschleunigungen beziehungsweise Kräfte wird das schmelzflüssige Material in feine Tropfen zerrissen und nach außen geschleudert. Diese feinen, zunächst immer noch schmelzflüssigen Tropfen werden im Granulator gekühlt und erstarren, das geschieht beispielsweise durch das Prozessgas und durch Auftreffen auf - gegebenenfalls gekühlte - Flächen des Granulators, beispielsweise die wassergekühlte Umhüllung des Granulators - infolgedessen entstehen feste Partikel, hier Granulat genannt, die dann aus dem Granulator entnommen werden. Nach einer bekannten Arbeitsweise fallen flüssige beziehungsweise teilweise verfestigte - also teils flüssig teils erstarrt - Tropfen im Granulator nach dem Verlassen des Rotationszerstäubers und anschließendem Auftreffen auf der Umhüllung des Granulators nach unten, beispielsweise in ein Festbett oder in eine Wirbelschicht.
Herkömmliche Granulationstechnologien zur Trockengranulierung von schmelzflüssigem Material, wie beispielsweise flüssiger Hochofenschlacke, mit Rotationszerstäubern und Nutzung eines Auftreffens auf die Umhüllung haben einen großen Durchmesser, da zur Vermeidung von Agglomeration flüssiger und/oder teilweise verfestigter Tropfen und/oder vollkommen verfestigter Partikel während des Fluges vom Rotationszerstäuber zu der Umhüllung oder nach Auftreffen auf der Umhüllung der Abstand der - in der Regel rotationssymmetrisch zum Rotationszerstäuber angeordneten, und damit in der Regel im Querschnitt runden - Umhüllung genügend groß gewählt werden muss. Größerer Abstand führt zu einer Auffächerung des vom Rotationszerstäuber ausgehenden Stromes der Tropfen beziehungsweise Partikel, so dass diese weniger nah zueinander fliegen beziehungsweise weniger nah aneinander auftreffen. Das reduziert die Gefahr einer Agglomeration beim Flug beziehungsweise beim Auftreffen. Zur Agglomeration kann es beim Auftreffen beispielsweise kommen, wenn vollständig oder teilweise flüssige Partikel beim Auftreffen deformiert werden und dadurch in Kontakt mit benachbart auftreffenden Partikeln kommen. Zunehmender Durchmesser führt jedoch zu zunehmendem Platzbedarf, was technologisch und ökonomisch ungünstig ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Trockengranulator mit hoher Lebensdauer bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mittels der Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Es wurde erkannt, dass ein verbesserter Trockengranulator zur Trockengranulierung von schmelzflüssigem Material, insbesondere Schlacke, dadurch bereitgestellt werden kann, dass der Trockengranulator ein Gehäuse und einen in dem Gehäuse angeordneten Zerstäuber mit einem um eine Drehachse rotierbar gelagerten Zerstäuberelement aufweist. Das Gehäuse weist eine erste Gehäuseinnenwand mit einem ersten Gehäuseinnenwandabschnitt und einem zweiten Gehäuseinnenwandabschnitt auf. Der zweite Gehäuseinnenwandabschnitt ist entlang der Drehachse axial versetzt zu dem ersten Gehäuseinnenwandabschnitt angeordnet. Das Zerstäuberelement weist eine Wandung und einen Boden auf. Die Wandung ist in Umfangsrichtung bezogen auf die Drehachse umlaufend ausgebildet und erstreckt sich radial außenseitig anschließend an den Boden. Auf einer in axialer Richtung abgewandten Axialseite zu dem Boden weist die Wandung einen axial zum Boden beabstandet angeordneten Rand auf. Der Rand ist zwischen einem ersten Hochpunkt und einem ersten Tiefpunkt variierend in unterschiedlichem Abstand beabstandet zu dem Boden verlaufend ausgebildet. Der Rand ist an dem ersten Tiefpunkt näher beabstandet zu dem Boden angeordnet als an dem ersten Hochpunkt. Der Rand weist eine vordefinierte erste Anzahl von Hochpunkten und eine vordefinierte zweite Anzahl von Tiefpunkten auf, wobei die erste Anzahl von einschließlich 1 bis einschließlich 5 und/oder die zweite Anzahl von einschließlich 1 bis einschließlich 5 beträgt. Der Rand ist zwischen dem einschließlich ersten Hochpunkt und einschließlich dem ersten Tiefpunkt ausgebildet, schmelzflüssigen Material von dem Zerstäuberelement in Richtung des ersten und des zweiten Gehäuseinnenwandabschnitts entlang unterschiedlicher Flugbahnen abzuspritzen.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das schmelzflüssige Granulat verteilt in Richtung des ersten Gehäuseinnenwandabschnitts fliegt und dadurch eine Konzentration des schmelzflüssigen Materials an der ersten Gehäuseinnenwand im Bereich eines schmalen Bandes vermieden wird. Insbesondere können dadurch Anhaftungen des schmelzflüssigen Materials, das radial nach außen durch das Zerstäuberelement geschleudert wird, vermieden werden.
Ferner wird durch die geringe Anzahl von Hochpunkten und/oder Tiefpunkten sichergestellt, dass ein gleichmäßiges Abspritzverhalten über den Rand hinweg sichergestellt ist. Dadurch werden lokale Anhäufungen von schmelzflüssigem Material sowohl auf dem Zerstäuberelement als auch an der Gehäuseinnenwand vermieden. Insbesondere wird durch die genannte Anzahl von Hochpunkten und Tiefpunkten, die vorzugsweise in regelmäßigem Abstand in Umfangsrichtung verteilt sind, insbesondere eine Anhäufung im Bereich des Tiefpunkts und eine Ausdünnung oder gar eine Durchdringung des schmelzflüssigen Materials im Bereich des Hochpunkts vermieden. Dadurch ist im Wesentlichen eine konstante Schichtdicke von schmelzflüssigem Material am Rand bei Rotation des Zerstäuberelements sichergestellt. Dadurch wird die Verteilung des schmelzflüssigen Materials weiter verbessert.
Des Weiteren kann durch diese Ausgestaltung sichergestellt werden, dass stirnseitig eine vollständige Bedeckung radial innenseitig einer äußeren Kante des Zerstäuberelements sichergestellt ist. Dadurch kann eine lokale Oxidation des bis auf 1500 °C erhitzten Zerstäuberelements, insbesondere eines Graphitanteils des Zerstäuberelements, vermieden werden.
So kann beispielsweise an der äußeren Kante des Zerstäuberelements am ersten Hochpunkt der Rand einen ersten Teil des schmelzflüssigen Materials von dem Zerstäuberelement in Richtung des ersten Gehäusewandinnenabschnitts entlang einer ersten Flugbahn abspritzen. Am ersten Tiefpunkt kann der Rand einen zweiten Teil des schmelzflüssigen Materials von dem Zerstäuberelement in Richtung des zweiten Gehäuseinnenwandabschnitts entlang einer zweiten Flugbahn abspritzen. Die erste Flugbahn kann dabei in axialer Richtung versetzt zu der zweiten Flugbahn verlaufen, wodurch die Konzentration des schmelzflüssigen Materials an der ersten Gehäuseinnenwand vermieden wird. Auch in Umfangsrichtung zwischen dem ersten Hochpunkt und dem ersten Tiefpunkt kann der Rand einen weiteren Teil des schmelzflüssigen Materials entlang einer weiteren Flugbahn abspritzen, die axial zwischen der ersten Flugbahn und der zweiten Flugbahn verläuft. Durch die geringe Anzahl von Hochpunkten und/oder Tiefpunkten wird ferner sichergestellt, dass etwa eine ähnliche Menge von schmelzflüssigem Material sowohl am ersten Hochpunkt als auch am ersten Tiefpunkt abgespritzt wird.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Wandung am Rand stumpf ausgebildet und dem Boden abgewandt, wobei der Rand ringförmig sich durchgängig mit einer radialen Breite um die Drehachse erstreckt. Durch die durchgängige Ausgestaltung ist eine innere Kante des Rands immer radial beabstandet zu der äußeren Kante. Die stumpfe Ausgestaltung verhindert bei einer dünnen Schicht von schmelzflüssigem Material auch eine lokale Durchdringung beispielsweise am Hochpunkt. Dadurch ist das Zerstäuberelement besonders verschleißarm.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Rand schräg geneigt in einem zweiten Winkel zu einer Drehebene senkrecht zu der Drehachse angeordnet, wobei der Rand schräg geneigt nach innen hin zu der Drehachse angeordnet ist, sodass mit zunehmendem Abstand des Rands zur Drehachse ein dritter maximaler Abstand des Rands zu dem Boden zunimmt. Dadurch kann ein lokaler Strömungsabriss des schmelzflüssigen Materials radial innenseitig am Rand vermieden werden. Dadurch kann eine Blasenbildung und eine lokale Korrosion des Zerstäuberelements vermieden werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Rand in Umfangsrichtung stetig und differenzierbar über den ersten Hochpunkt und/oder den ersten Tiefpunkt hinweg verlaufend ausgebildet. Dadurch werden scharfe Kanten oder Ecken radial innenseitig zu der äußeren Kante vermieden, an denen das schmelzflüssige Material ungewollterweise aufgetrennt werden würde. Ferner ist ein Verschleiß des Zerstäuberelements dadurch am Hochpunkt und am Tiefpunkt minimiert.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Trockengranulator einen Granulatspeicher mit einem Fließbett auf. Der Granulatspeicher ist in radialer Richtung zwischen dem Gehäuse und dem Zerstäuberelement angeordnet. Der Fließbett weist einen ersten Speicherabschnitt und einen zweiten Speicherabschnitt auf. Der erste Speicherabschnitt ist radial innenseitig versetzt zu dem zweiten Speicherabschnitt angeordnet. Der erste Gehäuseinnenwandabschnitt ist schräg zu der Drehachse ausgerichtet, um den auf den ersten Gehäuseinnenwandabschnitt treffenden ersten Teil des schmelzflüssigen Materials in Richtung des ersten Speicherabschnitts abzulenken. Der zweite Gehäuseinnenwandabschnitt ist schräg zu der Drehachse ausgerichtet, um den auf den zweiten Gehäuseinnenwandabschnitt treffenden zweiten Teil des schmelzflüssigen Materials in Richtung des zweiten Speicherabschnitts abzulenken. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass der erste und zweite Teil des schmelzflüssigen Materials in radialer Richtung beabstandet in den Granulatspeicher fallen und dort durch den über das Fließbett einströmende Luftstrom und bereits im Granulatspeicher vorhandenen Granulat gekühlt werden. Insbesondere kann auch im Granulatspeicher die Verteilung des schmelzflüssigen Materials über den ersten und zweiten Gehäuseinnenwandabschnitt ein Anhaften von Teilen des schmelzflüssigen Materials, insbesondere von mehreren Tropfen aneinander, in dem Granulatspeicher vermieden werden, sodass zum einen die Tropfen des schmelzflüssigen Materials im Granulatspeicher schnell zu Granulat abgekühlt werden und zum anderen das Granulat im Wesentlichen eine einheitliche Granulatgröße aufweist.
In einer weiteren Ausführungsform ist die erste Gehäuseinnenwand ist in einem Wandwinkel von einschließlich 30° bis einschließlich 60°, insbesondere einschließlich 40° bis einschließlich 50°, zu einer Drehebene zur Drehachse schräg nach innen in Richtung der Drehachse geneigt angeordnet. Diese Ausgestaltung stellt sicher, dass das auf die erste Gehäuseinnenwand prallende schmelzflüssige Material im Granulatspeicher gut verteilt wird.
Die Wandung des Zerstäuberelements ist in Umfangsrichtung bezogen auf die Drehachse in wenigstens einen ersten Wandungsabschnitt und wenigstens einen zweiten Wandungsabschnitt unterteilt. An den ersten Wandungsabschnitt schließt sich der zweite Wandungsabschnitt in Umfangsrichtung an. Der Rand erstreckt sich am ersten Wandungsabschnitt zwischen dem ersten Hochpunkt und einem ersten Tiefpunkt, der in Umfangsrichtung versetzt zu dem ersten Hochpunkt angeordnet ist. Am zweiten Wandungsabschnitt erstreckt sich der Rand vom ersten Tiefpunkt in Umfangsrichtung vom ersten Wandungsabschnitt weg. Der Rand ist am ersten Wandungsabschnitt und am zweiten Wandungsabschnitt schräg geneigt zu einer Drehebene zu der Drehachse verlaufend ausgebildet. Sowohl am ersten Wandungsabschnitt als auch am zweiten Wandungsabschnitt ist der Rand ausgebildet, das schmelzflüssige Material von dem Zerstäuberelement in Richtung der ersten Gehäuseinnenwand abzuspritzen. Diese Ausgestaltung stellt sicher, dass das Zerstäuberelement oberseitig im Wesentlichen vollständig mit dem schmelzflüssigen Material bedeckt ist und dadurch eine Korrosion, insbesondere eine Oxidation, des Zerstäuberelements vermieden wird.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Zerstäuberelement ein Konuselement auf. Das Konuselement ist am Boden auf der zur Wandung zugewandten Seite und zentriert auf der Drehachse angeordnet. Das Konuselement erstreckt sich entlang der Drehachse vom Boden weg. Eine Spitze des Konuselements, die auf einer dem Boden abgewandten Seite des Konuselements angeordnet ist, überragt den ersten Tiefpunkt in axialer Richtung. Vorzugsweise ist die Spitze des Konuselements axial zwischen dem ersten Hochpunkt und dem ersten Tiefpunkt angeordnet. Diese Ausgestaltung stellt sicher, dass das auf das Zerstäuberelement auftreffende schmelzflüssige Material nicht ungewollt frühzeitig abspritzt und dadurch eine gleichmäßige Verteilung des schmelzflüssigen Materials auf dem Zerstäuberelement sichergestellt ist.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Zerstäuberelement in radialer Richtung eine maximale radiale Gesamterstreckung auf. Das Konuselement weist am Boden eine erste maximale radiale Erstreckung auf. Ein erstes Verhältnis der ersten maximalen radialen Gesamterstreckung zu der maximalen radialen Gesamterstreckung beträgt vorzugsweise einschließlich 0,05 bis einschließlich 0,4, insbesondere einschließlich 0,1 bis einschließlich 0,25. Diese Ausgestaltung stellt sicher, dass ein Materialbedarf für das Konuselement geringgehalten werden kann und dadurch der Fertigungsaufwand zur Herstellung des Zerstäuberelements geringgehalten werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Zerstäuberelement in radialer Richtung eine maximale radiale Gesamterstreckung auf. Der erste Hochpunkt weist einen ersten maximalen Abstand zu dem Boden auf. Ein viertes Verhältnis des ersten maximalen Abstands zu der maximalen radialen Gesamterstreckung liegt in einem Bereich bis einschließlich 0,1 bis einschließlich 1 , vorzugsweise in einem Bereich von einschließlich 0,15 bis einschließlich 0,3.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Zerstäuberelement in radialer Richtung eine maximale radiale Gesamterstreckung auf, wobei der erste Tiefpunkt einen ersten minimalen Abstand zu dem Boden aufweist. Ein fünftes Verhältnis des ersten minimalen Abstands zu der maximalen radialen Gesamterstreckung liegt in einem Bereich von einschließlich 0,05 bis 0, 95, vorzugsweise in einem Bereich von einschließlich 0,05 bis einschließlich 0,3, insbesondere einschließlich 0,08 bis einschließlich 0,2. Dies stellt sicher, dass der erste Tiefpunkt immer oberhalb des Bodens angeordnet ist. Dadurch wird eine zuverlässige Bedeckung des Bodens durch ein Aufstauen des schmelzflüssigen Materials durch die Wandung sichergestellt. Insbesondere wird dabei vermieden, dass Stellen des Bodens freigelegt sind und nicht durch das schmelzflüssige Material bedeckt sind. Dies vermindert eine ungewollte Oxidation des Zerstäuberelements.
In einer weiteren Ausführungsform ist ein sechstes Verhältnis aus einer Differenz aus dem ersten maximalen Abstand zu dem ersten minimalen Abstand zu der maximalen radialen Gesamterstreckung in einem Bereich von einschließlich 0,05 bis einschließlich 0,1 liegt. Diese Ausgestaltung stellt sicher, dass ein Materialbedarf zur Herstellung des Zerstäuberelements, das vorzugsweise spanend aus einem Vollmaterial hergestellt wird, geringgehalten werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Wandung eine radial innenseitig angeordnete Wandungsinnenseite und eine radial außen angeordnete äußere Umfangsseite auf. Die Wandung erstreckt sich in radialer Richtung zwischen der Wandungsinnenseite und der äußeren Umfangsseite vom Boden in axialer Richtung hin zum Rand verjüngend. Radial außenseitig weist der Boden eine zweite maximale radiale Erstreckung auf. Die Wandung weist am Rand eine minimale radiale Wandungserstreckung auf. Ein zweites Verhältnis der maximalen radialen Gesamterstreckung zu der zweiten maximalen radialen Erstreckung beträgt einschließlich 1 ,2 bis einschließlich 1 ,9, insbesondere einschließlich 1 ,4 bis einschließlich 1 ,7. Ein drittes Verhältnis der maximalen radialen Gesamterstreckung zu der minimalen radialen Wandungserstreckung beträgt einschließlich 1 ,1 bis einschließlich 1 ,5, insbesondere 1 ,2 bis einschließlich 1 ,35. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Wandung hinreichend breit ausgebildet ist, sodass bei einer Oxidation der äußeren Umfangsseite, was zu einem Materialabtrag an der äußeren Umfangsseite und somit zu einer von radial außen nach radial innen dünner werdenden Wandung mit zunehmender Betriebslaufzeit des Zerstäuberelements führt, trotzdem eine hohe Lebensdauer des Zerstäuberelements sichergestellt ist.
Um eine Oxidation des Zerstäuberelements an einer äußeren Umfangsseite geringzuhalten, weist der Zerstäuber eine Antriebseinrichtung mit einer Aufnahme und einem Schutzgaskanal auf. In die Aufnahme greift das Zerstäuberelement mit einem ersten Teilabschnitt ein und ist formschlüssig zur Drehmomentübertragung mit der Antriebseinrichtung verbunden. Das Zerstäuberelement ragt mit einem zweiten Teilabschnitt über die Antriebseinrichtung, wobei der Schutzgaskanal in der Antriebseinrichtung geführt ist und an einer Seite in der Aufnahme mündet. Über den Schutzgaskanal ist ein Schutzgas zur Beaufschlagung des zweiten Teilabschnitts des Zerstäuberelements führbar. Durch das Schutzgas wird der zweite Teilabschnitt, der eben nicht in der Aufnahme angeordnet ist, mit Schutzgas beaufschlagt. Das Schutzgas kann beispielsweise Stickstoff sein. Das Schutzgas reduziert eine Oxidation der äußeren Umfangsseite, sodass eine Lebensdauer des Zerstäuberelements weiter erhöht sein kann.
Von besonderem Vorteil ist, wenn das Zerstäuberelement überwiegend, insbesondere zu wenigstens 80 Massenprozent, aus einem kohlenstoffbasierten Material, bevorzugt Graphit, gefertigt ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass Anhaftungen an dem Zerstäuberelement durch schmelzflüssiges Material vermieden werden können. In einer weiteren Ausführungsform weist der Rand ausschließlich zwei oder drei oder vier Hochpunkte und/oder zwei oder drei oder vier Tiefpunkte auf. Die geringe Anzahl von Hochpunkten und/oder Tiefpunkten hat den Vorteil, dass dadurch der Rand in Umfangsrichtung zu der Drehebene eine geringere Neigung aufweist und dadurch zuverlässig sichergestellt ist, dass das schmelzflüssige Material zwischen dem Hochpunkt und dem Tiefpunkt jeweils über den Rand auch zwischen dem Hochpunkt und dem Tiefpunkt abgeschleudert wird. Dadurch wird oberseitig eine vollständige Benetzung des Zerstäuberelements sichergestellt, sodass insbesondere bei Verwendung von Graphit für das Zerstäuberelement eine Oxidation des Zerstäuberelements vermieden werden kann.
Zusätzlich oder alternativ ist die vordefinierte erste Anzahl von Hochpunkten kleiner oder gleich 1 pro 0,5 m Umfang am Rand. Zusätzlich oder alternativ ist auch die vordefinierte zweite Anzahl von Tiefpunkten kleiner oder gleich 1 pro 0,5 m Umfang am Rand. Diese Ausgestaltung stellt sicher, dass hinreichend Abstand zwischen einem Hochpunkt und einem Tiefpunkt ist und dadurch insbesondere eine große Steigung des Rands in Umfangsrichtung zu einer Drehebene zwischen dem Hochpunkt und dem Tiefpunkt vermieden wird.
In einer weiteren Ausführungsform liegt bei der ersten Anzahl von ausschließlich einem Hochpunkt und ausschließlich einem Tiefpunkt ein Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 6°. Dabei wird die erste Steigung und/oder die zweite Steigung zu einer Drehebene senkrecht zu der Drehachse bezogen. Dabei kann insbesondere bei einer sinusförmigen Ausgestaltung des Randes der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 5,7° liegen. Ist die erste Steigung und/oder die zweite Steigung abschnittsweise, beispielsweise über einen Bereich von einschließlich 70 % bis 90 % zwischen dem Hochpunkt und dem Tiefpunkt konstant, so liegt vorzugsweise der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 3,6°.
In einer weiteren Ausführungsform von einer ersten Anzahl von ausschließlich zwei Hochpunkten und einer zweiten Anzahl von ausschließlich zwei Tiefpunkten liegt vorzugsweise der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 12°. Dabei kann insbesondere bei einer sinusförmigen Ausgestaltung des Randes der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 11 ,3° liegen. Ist die erste Steigung und/oder die zweite Steigung abschnittsweise, beispielsweise über einen Bereich von einschließlich 70 % bis 90 % zwischen dem Hochpunkt und dem Tiefpunkt konstant, so liegt vorzugsweise der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 7,3°.
In einer weiteren Ausführungsform von einer ersten Anzahl von ausschließlich drei Hochpunkten und einer zweiten Anzahl von ausschließlich drei Tiefpunkten liegt vorzugsweise der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 17°. Dabei kann insbesondere bei einer sinusförmigen Ausgestaltung des Randes der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 16,7° liegen. Ist die erste Steigung und/oder die zweite Steigung abschnittsweise, beispielsweise über einen Bereich von einschließlich 70 % bis 90 % zwischen dem Hochpunkt und dem Tiefpunkt konstant, so liegt vorzugsweise der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 10,8°.
In einer weiteren Ausführungsform von einer ersten Anzahl von ausschließlich vier Hochpunkten und einer zweiten Anzahl von ausschließlich vier Tiefpunkten liegt vorzugsweise der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 22°. Dabei kann insbesondere bei einer sinusförmigen Ausgestaltung des Randes der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 21,8° liegen. Ist die erste Steigung und/oder die zweite Steigung abschnittsweise, beispielsweise über einen Bereich von einschließlich 70 % bis 90 % zwischen dem Hochpunkt und dem Tiefpunkt konstant, so liegt vorzugsweise der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 14,3°.
In einer weiteren Ausführungsform von einer ersten Anzahl von ausschließlich fünf Hochpunkten und einer zweiten Anzahl von ausschließlich fünf Tiefpunkten liegt vorzugsweise der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 27°. Dabei kann insbesondere bei einer sinusförmigen Ausgestaltung des Randes der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 26,6° liegen. Ist die erste Steigung und/oder die zweite Steigung abschnittsweise, beispielsweise über einen Bereich von einschließlich 70 % bis 90 % zwischen dem Hochpunkt und dem Tiefpunkt konstant, so liegt vorzugsweise der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 17,7°.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
FIG 1 eine schematische Schnittansicht durch einen Trockengranulator;
FIG 2 einen perspektivischen Ausschnitts des Trockengranulators ;
FIG 3 eine Schnittansicht entlang einer in FIG 2 gezeigten Schnittebene A-A durch den Zerstäuber; und
FIG 4 eine Schnittansicht entlang einer in FIG 2 gezeigten Schnittebene B-B durch den in FIG 1 gezeigten Zerstäuber.
FIG 1 zeigt eine schematische Schnittansicht durch einen Trockengranulator 10.
Der Trockengranulator 10 ist zur Trockengranulierung von schmelzflüssigem Material 35, insbesondere von schmelzflüssiger Schlacke aus einem metallurgischen Prozess, beispielsweise einem Hochofenprozess, ausgebildet. Der Trockengranulator 10 weist ein Gehäuse 15, einen Zerstäuber 20, einen Granulatspeicher 25 und eine Zuführung 30 zur Zuführung des schmelzflüssigen Materials 35 auf.
Das Gehäuse 15 begrenzt einen Gehäuseinnenraum 40, wobei das Gehäuse 15 sich im Wesentlichen in Umfangsrichtung um eine Drehachse 45 des Zerstäubers 20 erstreckt. Die Zuführung 30 ist dabei durch das Gehäuse 15 geführt und mündet an einer Seite benachbart zum Zerstäuber 20 in den Gehäuseinnenraum 40. Insbesondere kann dabei die Zuführung 30 auf der Drehachse 45 zumindest abschnittsweise geführt sein und/oder auf der Drehachse 45 in den Gehäuseinnenraum 40 münden.
Der Zerstäuber 20 erstreckt sich entlang der Drehachse 45 und weist eine Antriebseinrichtung 50, ein Zerstäuberelement 55 sowie ein Zerstäubergehäuse 60 auf. Das Zerstäuberelement 55 ist drehbar um die Drehachse 45 gelagert und ist ferner drehfest mit der Antriebseinrichtung 50 verbunden. Die Antriebseinrichtung 50 kann einen nicht dargestellten Antriebsmotor aufweisen, der ausgebildet ist, das Zerstäuberelement 55 anzutreiben und um die Drehachse 45 im Betrieb des Trockengranulators 10 zu rotieren. Dabei kann der Antriebsmotor außerhalb des Gehäuseinnenraums 40 angeordnet sein, um eine thermische Überbelastung des Antriebsmotors zu verhindern. Der Antriebsmotor kann beispielsweise mittels einer Welle 65 drehmomentschlüssig, vorzugsweise drehtest, mit dem Antriebsmotor verbunden sein. Die Welle 65 kann dabei drehbar in dem Zerstäubergehäuse 60 gelagert sein.
In der Ausführungsform weist beispielhaft das Zerstäuberelement 55 Graphit als überwiegenden Werkstoff auf. Dabei wird unter überwiegend verstanden, dass wenigstens 50 Massenprozent, vorzugsweise wenigstens 80 Massenprozent, aus einem kohlenstoffbasierten Material gefertigt ist. Das kohlenstoffbasierte Material kann insbesondere Graphit sein.
Das Gehäuse 15 weist wenigstens eine erste Gehäuseinnenwand 70 und mindestens eine zweite Gehäuseinnenwand 75 auf. Zusätzlich kann das Gehäuse 15 einen vorzugsweise oberseitig angeordneten Gehäusedeckel 80 aufweisen, wobei in dem Gehäusedeckel 80 beispielsweise eine Abführöffnung 85 angeordnet ist. Beispielsweise kann die zweite Gehäusewand 75 anschließend an die erste Gehäusewand 70 angeordnet sein. Eine andere Ausgestaltung des Gehäuses 15 ist möglich. Insbesondere kann beispielsweise die Abführöffnung 85 an einer anderen Position am Gehäuse 15, beispielsweise an der ersten und/oder zweiten Gehäuseinnenwand 70, 75 angeordnet sein.
Die zweite Gehäuseinnenwand 75 kann sich im Wesentlichen zylinderförmig um die Drehachse 45 erstrecken. Dabei kann in radialer Richtung zwischen der zweiten Gehäuseinnenwand 75 und dem Zerstäubergehäuse 60 der Granulatspeicher 25 angeordnet sein. Oberseitig schließt sich in FIG 1 an die zweite Gehäuseinnenwand 75 die erste Gehäuseinnenwand 70 an. Zumindest die erste Gehäuseinnenwand 70, vorzugsweise die erste und zweite Gehäuseinnenwand 70, 75 sind gekühlt ausgebildet. Die erste Gehäuseinnenwand 70 ist schräg nach innen hin geneigt in Richtung der Drehachse 45 angeordnet. Dabei kann die erste Gehäuseinnenwand 70 im Wesentlichen teilkonisch ausgebildet sein. Dabei verjüngt sich an der ersten Gehäuseinnenwand 70 der Gehäuseinnenraum 40 von dem Granulatspeicher 25 in Richtung der Abführöffnung 85 entlang der Drehachse 45 in axialer Richtung.
Vorzugsweise ist die erste Gehäuseinnenwand 70 in einem Wandwinkel ö zu einer Drehebene 76 senkrecht zu der Drehachse 45 angeordnet. Der Wandwinkel ö kann dabei einen Wert von einschließlich 30° bis einschließlich 60°, insbesondere von einschließlich 40° bis einschließlich 50°, angeordnet sein. Beispielhaft ist in FIG 1 die erste Gehäuseinnenwand 70 in dem Wandwinkel ö von 45° zu der Drehebene angeordnet. Die erste Gehäuseinnenwand 70 ist vorzugsweise glatt ausgebildet. Dabei wird unter glatt verstanden, dass an der ersten Gehäuseinnenwand 70 im Wesentlichen auf Erhebungen (> 0,2 mm, insbesondere auf Knicke, Stauchungen, Stöße oder Ähnliches verzichtet wird.
Durch die in axialer Richtung unterseitig zu der ersten Gehäuseinnenwand 70 angeordnete zweite Gehäuseinnenwand 75 ist der Granulatspeicher 25 beispielhaft begrenzt.
Das Zerstäuberelement 55 ist im Wesentlichen auf Höhe der ersten Gehäuseinnenwand 70 angeordnet. Dadurch weist die erste Gehäuseinnenwand 70 und das Zerstäuberelement 55 eine axiale Überdeckung auf. Dabei wird unter einer axialen Überdeckung verstanden, dass bei Projektion zweier Komponenten in radialer Richtung senkrecht zu der Drehachse 45 in eine Projektionsebene, in der die Drehachse 45 verläuft, sich die beiden Komponenten, beispielsweise das Zerstäuberelement 55 und die erste Gehäuseinnenwand 70, überdecken.
Der Granulatspeicher 25 weist ein Fließbett 90 und einen Verdichter 95 auf. Der Verdichter 95 ist fluidisch mit dem Fließbett 90 verbunden. Der Fließbett 90 schließt sich unterseitig an den Gehäuseinnenraum 40 an. Der Fließbett 90 weist einen Verteilerboden 100 auf, wobei der Verteilerboden 100 fluidisch außenseitig an dem Verdichter 95 angeschlossen ist. Der Verteilerboden 100 ist umfangsseitig zwischen dem Zerstäubergehäuse 60 und der zweiten Gehäuseinnenwand 75 angeordnet.
FIG 2 zeigt einen perspektivischen Ausschnitt des Trockengranulators 10.
Das Zerstäuberelement 55 ist schalenförmig ausgebildet. Das Zerstäuberelement 55 weist wenigstens einen Boden 110 und eine sich radial außenseitig an den Boden 110 anschließende Wandung 115 auf. Die Wandung 115 ist radial außenseitig zu dem Boden 110 angeordnet und streckt sich in axialer Richtung bezogen auf die Drehachse 45 von dem Boden 110 weg. Gemeinsam begrenzen der Boden 110 und die Wandung 115 einen Zerstäuberinnenraum 120. Die Wandung 115 ist in Umfangsrichtung vollständig umlaufend um die Drehachse 45 ausgebildet und umschließt radial außenseitig den Boden 110. Dadurch ist der Zerstäuberinnenraum 120 in radialer Richtung vollständig umschlossen.
Die Wandung 115 weist auf der zum Boden 110 abgewandten Seite einen Rand 125 auf. Der Rand 125 ist in axialer Richtung vollständig beabstandet zu dem Boden 110 angeordnet. Dabei ist der Rand 125 vollständig umlaufend um die Drehachse 45 an der Wandung 115 ausgebildet. Die Wandung 115 ist am Rand 125 stumpf ausgebildet. Radial außenseitig stößt an einer äußeren Kante 130 der Rand 125 an eine äußere Umfangsseite 135 des Zerstäuberelements 55. Dabei kann ein sich an die äußere Kante 130 anschließender erster Teilabschnitt 140 der Wandung 115 zylinderförmig um die Drehachse 45 verlaufend ausgebildet sein.
Der Rand 125 variiert in einem Randabstand zwischen dem Boden 110 und dem Rand 125 zwischen wenigstens einem ersten Hochpunkt 185 und einem ersten Tiefpunkt 190. Im ersten Hochpunkt 185 ist der Randabstand maximal, während hingegen im ersten Tiefpunkt 190 der Randabstand minimal ist. Ferner ist der erste Tiefpunkt 190 in Umfangsrichtung versetzt zu dem ersten Hochpunkt 185 angeordnet. In der Ausführungsform weist der Rand 125 zusätzlich einen zweiten Hochpunkt 195 und einen zweiten Tiefpunkt 200 auf, die versetzt zueinander und zu dem ersten Hochpunkt 185 und dem ersten Tiefpunkt 190 angeordnet sind. Dabei ist jeweils der Hochpunkt 185, 195 und der Tiefpunkt 190, 200 in Umfangsrichtung um die Drehachse versetzt angeordnet. Dadurch verläuft der Rand 125 zwischen dem Hochpunkt 185, 195 und dem nächstliegenden Tiefpunkt 190, 200 schräg geneigt in Umfangsrichtung zu einer Drehebene senkrecht zur Drehachse 45.
Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn eine erste Anzahl der Hochpunkte 185, 195 und eine zweite Anzahl von Tiefpunkten 190, 200 limitiert ist. Dabei ist von Vorteil, wenn die erste Anzahl von einschließlich 1 bis einschließlich 5 und die zweite Anzahl von einschließlich 1 bis einschließlich 5 beträgt. Noch vorteilhafter ist es, wenn der Rand 125 ausschließlich zwei Hochpunkte 185, 195 oder drei Hochpunkte 185, 195 oder vier Hochpunkte 185, 195 und/oder zwei Tiefpunkte 190, 200 oder drei Tiefpunkte 190, 200 oder vier Tiefpunkte 190, 200 aufweist.
In der Ausführungsform weist beispielhaft der Rand 125 einen alternierenden Verlauf auf, wobei beispielhaft jeweils ein Wendepunkt des Verlaufs des Rands 125 im Hochpunkt 185, 195 und/oder im Tiefpunkt 190, 200 angeordnet ist. Die Form des Rands 125 in Umfangrichtung kann dabei mittels einer mathematischen Funktion bestimmt sein. So kann beispielsweise die Form des Randes 125 in Umfangsrichtung mit einem Polynom und/oder einer Sinusfunktion bestimmt sein. Der Verlauf des Rands kann dabei einem gezackten Verlauf oder einem wellenförmigen Verlauf angenähert oder entsprechend ausgebildet sein. Dabei ist der Rand 125 in seinem Verlauf in Umfangsrichtung vollständig stetig und vorzugsweise differenzierbar ausgeformt.
So kann beispielsweise in dem jeweiligen Hochpunkt 185, 195 und/oder im Tiefpunkt 190, 200, insbesondere auch bei dem gezackten Verlauf, der Hochpunkt 185, 195 und/oder der Tiefpunkt 190, 200 verrundet ausgeformt sein, um die Stetigkeit und die Differenzierbarkeit sicherzustellen. Die Verrundung am Hochpunkt 185, 195 und/oder im Tiefpunkt 190, 200 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass am Hochpunkt 185, 195 und/oder im Tiefpunkt 190, 200 eine sichere Benetzung des Rands 125 mit schmelzflüssigem Material 35 sichergestellt ist und insbesondere eine Durchdringung des schmelzflüssigen Materials 35 auf dem Zerstäuberelement 35 am Hochpunkt 185, 195 und/oder eine starke Ansammlung von schmelzflüssigem Material 35 im Bereich des Tiefpunkts 190, 200 vermieden wird.
Beispielsweise ist denkbar, dass der Rand 125 wellenförmig, insbesondere nach Art einer gleichmäßigen Welle, ausgebildet ist oder einem gezackten dreiecksförmigen Verlauf angenähert sein. So könnte beispielsweise der Rand 125 auch sinusförmig ausgebildet sein.
Wesentlich bei der Ausgestaltung des Rands 125 ist, dass auf Sprünge, insbesondere sich in axialer Richtung parallel zur Drehachse 45 erstreckende Flanken im Rand 125 oder auf scharfe Kanten und/oder Spitzen im Hochpunkt 185, 195 und/oder im Tiefpunkt verzichtet wird.
Zwischen den Hochpunkten 185, 195 und den Tiefpunkten 190, 200 ist die Wandung 115 in Wandungsabschnitte 155, 160, 205, 210 aufgeteilt. Ein erster Wandungsabschnitt 155 erstreckt sich beispielsweise zwischen dem ersten Hochpunkt 185 und dem ersten Tiefpunkt 190. Im ersten Wandungsabschnitt 155 ist der Rand 125 stetig verlaufend ausgebildet. Insbesondere kann die Wandung 115 am ersten Wandungsabschnitt 155 eine erste Steigung aufweisen. In der Ausführungsform fällt dabei der Rand 125 im ersten Wandungsabschnitt 155 vom ersten Hochpunkt 185, der weiter vom Boden 110 beabstandet angeordnet ist als der erste Tiefpunkt 190, in Richtung des ersten Tiefpunkts 190 ab.
Dabei kann beispielsweise über einen Bereich von 70 % bis 90 % des ersten Wandungsabschnitts 155 die erste Steigung des ersten Wandungsabschnitts 155, insbesondere bei dem gezackten Verlauf des Rands 125, konstant sein. Im restlichen Bereich des ersten Wandungsabschnitts 155 ist der Rand 125 verrundet ausgeformt, sodass im restlichen Bereich der Betrag der ersten Steigung reduziert ist und im ersten Hochpunkt 185 und im ersten Tiefpunkt 190 jeweils den Wert Null aufweist.
Ein zweiter Wandungsabschnitt 160 schließt sich in Umfangsrichtung direkt an den ersten Wandungsabschnitt 155 an. Dabei erstreckt sich in Umfangsrichtung der zweite Wandungsabschnitt 160 zwischen dem ersten Tiefpunkt 190 und dem in Umfangsrichtung nächstliegenden zweiten Hochpunkt 195, der auf einer zum ersten Hochpunkt 185 abgewandten Seite in Umfangsrichtung angeordnet ist. Dabei kann im ersten Tiefpunkt 190 der Rand 125 stetig und differenzierbar ausgeformt sein. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass im ersten Tiefpunkt 190 der Rand 125 verrundet ist. Der zweite Wandungsabschnitt 160 steigt vom ersten Tiefpunkt 190 zum zweiten Hochpunkt 195 an. Dabei weist im zweiten Wandungsabschnitt 160 der Rand 125 beispielsweise eine zweite Steigung auf. Dabei kann beispielsweise über einen Bereich von 70 % bis 90 % des zweiten Wandungsabschnitts 160 die zweite Steigung des zweiten Wandungsabschnitts 160 konstant sein. Ein Betrag der ersten Steigung kann einem Betrag der zweiten Steigung entsprechen. Im restlichen Bereich des zweiten Wandungsabschnitts 160 ist der Rand 125 verrundet ausgeformt, sodass im restlichen Bereich der Betrag der zweiten Steigung reduziert ist und im zweiten Hochpunkt 195 und im ersten Tiefpunkt 190 jeweils den Wert Null aufweist.
In Umfangsrichtung schließt sich an den zweiten Hochpunkt 195 ein dritter Wandungsabschnitt 205 an. Der dritte Wandungsabschnitt 205 erstreckt sich in Umfangsrichtung zwischen dem zweiten Hochpunkt 195 und dem in Umfangsrichtung auf der dem ersten Tiefpunkt 190 abgewandten Seite angeordneten zweiten Tiefpunkt 200. Dabei kann der dritte Wandungsabschnitt 205 im Wesentlichen identisch zum ersten Wandungsabschnitt 155 ausgebildet sein. In Umfangsrichtung schließt sich am zweiten Tiefpunkt 200 der vierte Wandungsabschnitt 210 an, wobei der vierte Wandungsabschnitt 210 sich in Umfangsrichtung zwischen dem zweiten Tiefpunkt 200 und dem ersten Hochpunkt 185 erstreckt. Somit ist der vierte Wandungsabschnitt 210 beispielhaft in Umfangsrichtung zwischen dem dritten Wandungsabschnitt 205 und dem ersten Wandungsabschnitt 155 angeordnet. Der vierte Wandungsabschnitt 210 kann dabei identisch zu dem zweiten Wandungsabschnitt 160 ausgebildet sein.
Im ersten Hochpunkt 185 stößt dabei der vierte Wandungsabschnitt 210 an den ersten Wandungsabschnitt 155 auf der zum dritten Wandungsabschnitt 205 abgewandten Seite an. Auch im dritten Wandungsabschnitt 205 und dem vierten Wandungsabschnitt 210 ist jeweils der Rand 125 stetig und vorzugsweise differenzierbar ausgebildet. Dabei kann beispielsweise der Rand 125 am ersten Hochpunkt 185 verrundet ausgeformt sein. Zusammengefasst ist der Rand 125 über die Hochpunkte 185, 195 und Tiefpunkte 190, 200 stetig und vorzugsweise differenzierbar in alternierendem Abstand zum Boden geführt.
Von besonderem Vorteil ist, wenn bei der ersten Anzahl von ausschließlich einem Hochpunkt 185 und ausschließlich einem Tiefpunkt 190 der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 6° liegt. Dabei wird die erste Steigung und/oder die zweite Steigung zu einer Drehebene senkrecht zu der Drehachse 45 bezogen. Dabei kann insbesondere bei einer sinusförmigen Ausgestaltung des Randes der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 5,7° liegen. Ist die erste Steigung und/oder die zweite Steigung wie oben beschrieben über den Bereich konstant, so liegt vorzugsweise der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 3,6°.
Bei einer ersten Anzahl von ausschließlich zwei Hochpunkten 185, 195 und einer zweiten Anzahl von ausschließlich zwei Tiefpunkten 190, 200 liegt vorzugsweise der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 12°. Dabei kann insbesondere bei einer sinusförmigen Ausgestaltung des Randes 125 der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 11,3° liegen. Ist die erste Steigung und/oder die zweite Steigung wie oben beschrieben über den Bereich konstant, so liegt vorzugsweise der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 7,3°.
Bei einer ersten Anzahl von ausschließlich drei Hochpunkten 185, 195 und einer zweiten Anzahl von ausschließlich drei Tiefpunkten 190, 200 liegt vorzugsweise der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 17°. Dabei kann insbesondere bei einer sinusförmigen Ausgestaltung des Randes 125 der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 16,7° liegen. Ist die erste Steigung und/oder die zweite Steigung wie oben beschrieben über den Bereich konstant, so liegt vorzugsweise der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 10,8°.
Bei einer ersten Anzahl von ausschließlich vier Hochpunkten 185, 195 und einer zweiten Anzahl von ausschließlich vier Tiefpunkten 190, 200 liegt vorzugsweise der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 22°. Dabei kann insbesondere bei einer sinusförmigen Ausgestaltung des Randes 125 der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 21,8° liegen. Ist die erste Steigung und/oder die zweite Steigung wie oben beschrieben über den Bereich konstant, so liegt vorzugsweise der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 14,3°. Bei einer ersten Anzahl von ausschließlich fünf Hochpunkten 185, 195 und einer zweiten Anzahl von ausschließlich fünf Tiefpunkten 190, 200 liegt vorzugsweise der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 27°. Dabei kann insbesondere bei einer sinusförmigen Ausgestaltung des Randes 125 der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 26,6° liegen. Ist die erste Steigung und/oder die zweite Steigung wie oben beschrieben über den Bereich konstant, so liegt vorzugsweise der Betrag der ersten Steigung und/oder der Betrag der zweiten Steigung in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 17,7°.
FIG 3 zeigt eine Schnittansicht entlang einer in FIG 2 gezeigten Schnittebene A-A durch den Zerstäuber 20.
Die Schnittebene A-A erstreckt sich beispielsweise durch die beiden Tiefpunkte 190, 200.
Zusätzlich kann das Zerstäuberelement 55 ein Konuselement 215 aufweisen. Das Konu- selement 215 ist an einem festen Ende 220 an dem Boden 110 angeordnet und erstreckt sich von einer Unterseite 145 des Zerstäuberelements 55 weg. Das Konuselement 215 ist auf der Drehachse 45 mittig zentriert angeordnet und erstreckt sich von dem Boden 110 weg. Die Unterseite 145 ist auf einer dem Boden abgewandten Axialseite bezogen auf die Drehachse 45 angeordnet. Das Konuselement 215 verjüngt sich von dem festen Ende 220 hin zu einer Spitze 225. Die Spitze 225 ist in axialer Richtung bezogen auf die Drehachse 45 zwischen dem ersten Tiefpunkt 190 und dem ersten Hochpunkt 185 angeordnet. Mit anderen Worten überragt die Spitze 225 den Rand 125 zumindest am ersten Tiefpunkt 190 und/oder zweiten Tiefpunkt 200. Ferner wird die Spitze 225 vorzugsweise zumindest durch den Rand 125 am ersten Hochpunkt 185 und/oder am zweiten Hochpunkt 195 überragt
In axialer Richtung gegenüberliegend zu der Spitze 225 ist die Mündung 230 der Zuführung 30 angeordnet. Auch die Mündung 230 ist vorzugsweise zentriert zur Drehachse 45 angeordnet, wobei vorzugsweise die Zuführung 30 zumindest an dem an die Mündung 230 angrenzenden Teilabschnitt entlang der Drehachse 45 zentriert verlaufend angeordnet ist.
Das Zerstäuberelement 55 weist in radialer Richtung eine maximale radiale Gesamterstreckung R auf. Die maximale radiale Gesamterstreckung R bezieht sich beispielsweise auf die äußere Kante 130 am Rand 125. Die äußere Umfangsseite 135 ist in der Ausführungsform beispielhaft zylinderförmig um die Drehachse 45 verlaufend ausgebildet, so dass sich die maximale radiale Gesamterstreckung R auch auf die äußere Umfangsseite 135 bezieht. Am festen Ende 220 weist das Konuselement 215 eine erste maximale radiale Erstreckung d1 auf. Vorzugsweise beträgt ein erstes Verhältnis d 1 / der ersten radialen Gesamterstreckung d1 zu der der maximalen radialen Gesamterstreckung R einschließlich 0,05 bis einschließlich 0,4, insbesondere einschließlich 0,1 bis einschließlich 0,25, besonders vorteilhafterweise einschließlich 0,15 bis einschließlich 0,2.
Radial außenseitig zu dem Konuselement 215 weist der Boden 110 eine Bodenfläche 235 auf, die beispielhaft plan ausgebildet ist. Die Bodenfläche 235 erstreckt sich beispielsweise senkrecht zur Drehachse 45. Die Bodenfläche 235 ist in der Ausführungsform mit Konuselement 215 ringförmig um das Konuselement 215 verlaufend ausgebildet. Dabei ist an einem ersten Übergang 236 zwischen der Bodenfläche 235 und dem Konuselement 215 das Konuselement 215 verrundet ausgebildet, um einen sanften und stetigen Übergang zwischen dem Konuselement 215 und der Bodenfläche 235 sicherzustellen. Ferner wird dadurch ein Anhaften des schmelzflüssigen Materials 35 vermieden.
Radial außenseitig an die Bodenfläche 235 schließt sich die Wandung 115 an. Der Boden 110 weist an der Bodenfläche 235 eine zweite maximale radiale Erstreckung d2 auf, wobei vorzugsweise ein zweites Verhältnis R/d2 der maximalen radialen Gesamterstreckung R zu der zweiten maximalen radialen Erstreckung vorzugsweise einschließlich 1 ,2 bis einschließlich 1 ,9, insbesondere einschließlich 1 ,4 bis einschließlich 1 ,7 beträgt. Dabei ist an einem zweiten Übergang 237 zwischen der Bodenfläche 235 und der Wandung 115 die Wandung 115 verrundet ausgebildet, um durch einen sanften und stetigen Übergang ein Anhaften des schmelzflüssigen Materials 35 sicherzustellen. Die zweite maximale Erstreckung d2 kann beispielsweise an einem Schnittpunkt einer Geraden, die tangential zu der Wandung 115 verläuft und einer Ebene, in der die Bodenfläche 235 verläuft, bestimmt werden.
Die Wandung 115 ist auf der zum Boden 110 zugewandten Seite in radialer Richtung breiter ausgebildet als am Rand 125. Mit anderen Worten verjüngt sich die Wandung 115 in axialer Richtung vom Boden 110 hin zum Rand 125. Radial innenseitig am Rand 125 weist die Wandung 115 eine minimale radiale Wandungserstreckung w2 auf, die größer ist als die zweite maximale radiale Erstreckung d2. Dabei ist an einem dritten Übergang 238 zwischen der Wandungsinnenseite 240 und dem Rand 125 die Wandung 115 verrundet ausgebildet, damit durch einen sanften und stetigen Übergang ein Anhaften des schmelzflüssigen Materials 35 sichergestellt ist. Am dritten Übergang 238 weist der Rand 125 die minimale Wandungserstreckung w2 auf. Ein drittes Verhältnis R/w2 der maximalen radialen Gesamterstreckung R zu der minimalen radialen Wandungserstreckung w2 beträgt vorzugsweise einschließlich 1 ,1 bis einschließlich 1 ,5, insbesondere einschließlich 1 ,2 bis einschließlich 1 ,35.
Die Wandung 115 bildet vor allen Dingen die schalenförmige Ausgestaltung des Zerstäuberelements 55 aus. Dabei weist die Wandung 115 die radial innenseitig angeordnete Wandungsinnenseite 240 auf, wobei die Wandungsinnenseite 240 gekrümmt ausgebildet ist und der zweite Übergang 237 zwischen der Bodenfläche 235 und der Wandungsinnenseite 240 stetig ausgebildet ist. Die Wandungsinnenseite 240 verläuft beispielsweise schräg geneigt zur Bodenfläche 235, die beispielsweise senkrecht zu der Drehachse 45 verläuft. Dabei kann die Wandungsinnenseite 240 beispielsweise in einem ersten Winkel a geneigt zu der Bodenfläche 235 angeordnet sein. Vorzugsweise beträgt der erste Winkel a einschließlich 15° bis einschließlich 60°, insbesondere einschließlich 30° bis 40°, besonders vorteilhafterweise 35°.
Radial außen und auf der von dem Boden 110 abgewandten Seite der Wandung 115 ist der Rand 125 angeordnet. Der Rand 125 ist vorzugsweise schräg geneigt in einem zweiten Winkel ß zu der Drehebene 76 und der Bodenfläche 235 angeordnet. Vorzugsweise ist der Rand 125 schräg geneigt nach innen hin zu der Drehachse 45 angeordnet, sodass mit zunehmendem Abstand des Rands 125 zur Drehachse 45 ein dritter maximaler Abstand 11 des Rands 125 zur Bodenfläche 235 zunimmt.
Der Rand 125 ist im Wesentlichen bandförmig und ist unterbrechungsfrei ausgeformt. In einer Draufsicht auf den Rand 125 entlang der Drehachse 45 weist der Rand 125 eine ringförmige Ausgestaltung auf. Der Rand 125 weist eine radiale Breite auf, die an jeder Position in Umfangsrichtung größer Null ist, sodass der Rand 125 in Umfangsrichtung an keiner Position unterbrochen ist. Die radiale Breite ist bestimmt aus einer Differenz der maximalen radialen Gesamterstreckung R und der minimalen radialen Wanderstreckung w2 (radiale Breite = R - w2).
Ferner ist der Rand 125 stetig ausgebildet. Insbesondere ist der Rand über den Hochpunkt 185, 195 und/oder den Tiefpunkt 190, 200 hinweg stetig und differenzierbar ausgeformt. Dabei ist beispielsweise am Hochpunkt 185, 195 der Rand verrundet, beispielsweise konvex gekrümmt ausgebildet. Am Tiefpunkt 190, 200 kann der Rand 125 verrundet, beispielsweise konkav verrundet, ausgeformt sein. In Kombination mit der in der Draufsicht ringförmigen unterbrechungsfreien Ausgestaltung des Rands 125 wird eine scharfzähnige Ausgestaltung der Wandung 115, insbesondere am Rand 125 vermieden. Im ersten Hochpunkt 185 weist der Rand 125 einen ersten maximalen Abstand H1 zu dem Boden 110 auf. Im ersten Tiefpunkt 190 weist der Rand 125 einen ersten minimalen Abstand G1 zu dem Boden 110 in axialer Richtung auf. Im zweiten Hochpunkt 195 weist der Rand 125 einen zweiten maximalen Abstand zu dem Boden 110 auf. Im zweiten Tiefpunkt 200 weist der Rand einen zweiten minimalen Abstand zu dem Boden 110 in axialer Richtung auf. In der Ausführungsform sind der erste minimale Abstand G1 und der zweite minimale Abstand beispielhaft identisch. Sie können auch unterschiedlich sein. In der Ausführungsform sind der erste maximale Abstand H1 und der zweite maximale Abstand beispielhaft identisch. Sie können auch unterschiedlich sein.
Im ersten Tiefpunkt 190 ist somit der Rand 125 in Richtung zum Boden 110 hin versetzt angeordnet. Der erste minimale Abstand G1 ist dabei so gewählt, dass der erste Wandungsabschnitt 155 auch am ersten Tiefpunkt 190 den Boden 110 überragt. Von besonderem Vorteil ist, wenn ein viertes Verhältnis H1/R des ersten maximalen Abstands H1 zu der maximalen radialen Gesamterstreckung R größer einschließlich 0,1 bis einschließlich 1 ist und vorzugsweise in einem Bereich von einschließlich 0,1 bis einschließlich 0,3 liegt.
Von besonderem Vorteil ist, wenn ein fünftes Verhältnis G1/R des ersten minimalen Abstands G1 zu der maximalen radialen Gesamterstreckung R größer einschließlich 0,05 bis einschließlich 0,95 ist und vorzugsweise in einem Bereich von einschließlich 0,05 bis einschließlich 0,3, insbesondere einschließlich 0,08 bis 0,2, liegt.
Ferner kann ein sechstes Verhältnis (H1-G1)/R aus einer Differenz aus dem ersten maximalen Abstand H1 zu dem ersten minimalen Abstand G1 zu der maximalen radialen Gesamterstreckung R größer einschließlich 0,05 betragen und vorzugsweise in einem Bereich von einschließlich 0,05 bis einschließlich 0,1 liegen.
Des Weiteren ist von Vorteil, wenn als weitere Bedingung für die erste Anzahl von Hochpunkten 185, 195, die erste Anzahl von Hochpunkten kleiner oder gleich 1 pro 0,5 m Umfang ist. Ferner ist vorteilhaft, wenn als zusätzliche Bedingung für die zweite Anzahl von Tiefpunkten 190, 200 die zweite Anzahl kleiner oder gleich 1 pro 0,5 m Umfang ist. Der Umfang wird hierbei auf die äußere Kante 130 des Rands 125 bezogen.
Der zweite Winkel ß ist kleiner als der erste Winkel a. Insbesondere kann der zweite Winkel ß einschließlich 0° bis 45°, insbesondere einschließlich 3° bis einschließlich 12° betragen. Während eine innere Kante 245 am dritten Übergang 238 der Wandungsinnenseite 240 zum Rand 125 stetig und verrundet ausgebildet ist, ist in der Ausführungsform die äußere Kante 130 scharfkantig ausgebildet. Die scharfkantige Ausgestaltung der äußeren Kante 130 dient dazu, ein zuverlässiges Abspritzen des schmelzflüssigen Materials 35 von dem Zerstäuberelement 55 sicherzustellen.
Der erste maximale Abstand H1 ist dabei so gewählt, dass auch im ersten Hochpunkt 185 und/oder dem zweiten Hochpunkt 195 die innere Kante 245 beabstandet zu der äußeren Kante 130 ausgeformt ist. Dadurch ist eine im Wesentlichen in Umfangsrichtung durchgängige ringförmige Ausgestaltung des Rands 125 sichergestellt.
FIG 4 zeigt eine Schnittansicht entlang einer in FIG 2 gezeigten Schnittebene B-B durch den in FIG 1 gezeigten Zerstäuber 20.
Die Schnittebene B-B erstreckt sich beispielhaft durch die beiden Hochpunkte 185, 195.
In axialer Richtung schließt sich auf der zu der Unterseite 145 des Zerstäuberelements 55 zugewandten Seite an den ersten Teilabschnitt 140 ein zweiter Teilabschnitt 150 an, wobei ein Teil des zweiten Teilabschnitt 150 beispielsweise elliptisch ausgebildet sein kann. Auch ist eine andere Ausgestaltung des zweiten Teilabschnitts 150 denkbar. Insbesondere kann der Teil des zweiten Teilabschnitts 150 in seiner geometrischen Ausgestaltung als ein Verbindungsprofil zur formschlüssigen Anbindung des Zerstäuberelements 55 an die Welle 65 ausgebildet sein.
Die Antriebseinrichtung 50 weist neben der Welle 65 eine T rägereinheit 250 auf. Die T rä- gereinheit 250 ist drehmomentschlüssig mit der Welle 65 verbunden. Die Trägereinheit 250 dient dazu, das Zerstäuberelement 55 zu tragen und in dem Gehäuseinnenraum 40 zu befestigen. Die T rägereinheit 250 weist eine Aufnahme 255 auf, wobei in der Aufnahme 255 abschnittsweise das Zerstäuberelement 55 angeordnet ist. Dabei ragt das Zerstäuberelement 55 mit dem ersten Teilabschnitt 140 aus der Aufnahme 255, während hingegen der zweite Teilabschnitt 150 in die Aufnahme 255 eingreift. In der Aufnahme 255 ist das Zerstäuberelement 55 formschlüssig mit der Trägereinheit 250 verbunden.
Ein Drehmoment zum Antrieb des Zerstäuberelements 55 wird vorzugsweise über die Welle 65 und die Trägereinheit 250 zwischen dem Antriebsmotor und dem Zerstäuberelement 55 ausgetauscht. In der Ausführungsform weist die Trägereinheit 250 einen Trägerring 266 auf. Der Trägerring 266 ist drehmomentschlüssig, insbesondere drehfest, mit der Welle 65 direkt oder indirekt gekoppelt. Der Trägerring 266 begrenzt dabei im Wesentlichen die Aufnahme 255. Der Trägerring 266 ist vorzugweise formschlüssig mit der äußeren Umfangsseite 135 des Zerstäuberelements 55 verbunden. Zur Ausbildung der formschlüssigen Verbindung zwischen der äußeren Umfangsseite 135 des Zerstäuberelements 55 und dem Trägerring 266 kann beispielsweise der Trägerring 266 an einer inneren Umfangsseite 280 ein polygonförmiges Profil aufweisen, wobei die äußere Umfangsseite 135 korrespondierend zum polygonförmigen Profil an der inneren Umfangsseite 280 des Trägerrings 266 ausgebildet ist. Unterseitig kann das Zerstäuberelement 55 auf der Trägereinheit 250 in der Aufnahme 255 aufliegen, wobei eine axiale Position des Zerstäuberelements 55 in der Aufnahme 255 beispielsweise durch ein Eigengewicht des Zerstäuberelements 55 gesichert wird.
Zusätzlich kann die Trägereinheit 250 gekühlt ausgebildet sein. Dabei kann über die Welle 65, die beispielsweise einen Zulauf- und einen Rücklaufkanal aufweist, ein Kühlmedium zur Trägereinheit 250 geführt werden, um unterseitig das Zerstäuberelement 55 zu kühlen.
In dem Trägerring 266 ist ein Schutzgaskanal 285 angeordnet. Der Schutzgaskanal 285 ist von radial außen schräg geneigt nach radial innen geführt. Der Schutzgaskanal 285 mündet an der zum ersten Teilabschnitt 140 zugewandten Seite in der Aufnahme 255. Über den Schutzgaskanal 285 kann mit weiteren Mitteln (nicht dargestellt) ein Schutzgas 290, beispielsweise Stickstoff, am Ende der Aufnahme 255 eingeblasen werden. Von besonderem Vorteil ist, wenn das Schutzgas 290 zirkulierend, also mit einer Umfangsgeschwindigkeit, in die Aufnahme 255 in Richtung des ersten Teilabschnitts 140 eingeblasen wird. Dadurch dass der Schutzgaskanal 285 schräg geneigt in Richtung des ersten Teilabschnitts 140 nach innen hin ausgebildet ist, wird das Schutzgas 290 auf den ersten Teilabschnitt 140, der außerhalb der Aufnahme 255 angeordnet ist, geblasen. Dadurch kann eine Oxidation des im Wesentlichen aus Graphit gefertigten Zerstäuberelements 55 reduziert werden.
Nachfolgend werden die Figuren 1 bis 4 gemeinsam erläutert.
In einem Betrieb des Trockengranulators 10 treibt der Antriebsmotor der Antriebseinrichtung 50 über die Welle 65 und die Trägereinheit 250 das Zerstäuberelement 55 an. Dabei kann das Zerstäuberelement 55 mit einer Drehzahl von etwa 500 bis 1500 Umdrehungen pro Minute um die Drehachse 45 rotieren. Ferner wird schmelzflüssiges Material 35, insbesondere flüssige Schlacke, über die Zuführung 30 in das Gehäuse 15 eingeführt. Das schmelzflüssige Material 35 tritt an der Mündung 230 aus der Zuführung 30 aus und strömt nach unten hin entlang der Drehachse 45. Das schmelzflüssige Material 35 tritt am Konuselement 215 in Kontakt mit dem Zerstäuberelement 55. Dabei wird das schmelzflüssige Material 35 durch das Konuselement 215 aus seiner Bewegung entlang der Drehachse 45 nach außen hin umgeleitet. Das schmelzflüssige Material 35 bedeckt dabei das Konuselement 215. Das schmelzflüssige Material 35 strömt in axialer Richtung entlang des Konuselements 215 in Richtung des Bodens 110. Dabei wird das schmelzflüssige Material 35 unter Fliehkrafteinfluss am Konuselement 215 ferner radial nach außen hin zu der Bodenfläche 235 geführt.
An der Bodenfläche 235 strömt das schmelzflüssige Material 35 radial nach außen und wird durch die Rotation des Zerstäuberelements 55 in radialer und Umfangsrichtung stark beschleunigt. Radial außen trifft das schmelzflüssige Material 35 auf die Wandung 115. Dabei wird das schmelzflüssige Material 35 in radialer Richtung nach außen und Umfangsrichtung weiter beschleunigt. Ferner wird das schmelzflüssige Material 35 entlang der Wandungsinnenseite 240 in axialer Richtung vom Boden 110 weg in Richtung des Rands 125 geführt. Der stetige zweite Übergang 237 zwischen der Bodenfläche 235 und der Wandungsinnenseite 240 hat den Vorteil, dass Aufstauungen des schmelzflüssigen Materials 35 bei der Beschleunigung radial nach außen vermieden werden. Ferner sorgt das Konuselement 215 für eine zuverlässige Bedeckung der Bodenfläche 235 und der Wandungsinnenseite 240. Dadurch wird eine Oxidation des Zerstäuberelements 55 mit Luftsauerstoff und ein frühzeitiges Verlassen der Schlacke des Drehtellers vermieden. Das schmelzflüssige Material 35 strömt radial nach außen und in axialer Richtung vom Boden 110 weg. Das schmelzflüssige Material 35 umströmt dabei die innere Kante 245 und verbleibt in Kontakt mit dem Zerstäuberelement 55 durch den kleinen zweiten Winkel ß. Durch den verrundeten dritten Übergang 238 wird ein ungewolltes Abspritzen des schmelzflüssigen Materials 35 an der inneren Kante 245 vermieden.
Das schmelzflüssige Material 35 umströmt die innere Kante 245 und strömt radial nach außen hin entlang des Rands 125. Durch die ringförmige Ausgestaltung des Rands 125 wird eine sichere Umströmung der inneren Kante 245 mit dem schmelzflüssigen Material 35 an der inneren Kante 245, insbesondere auch am Hochpunkt 185, 195 sichergestellt. Dadurch wird ein ungewolltes Ablösen des schmelzflüssigen Materials 35, insbesondere das Abspritzen von der inneren Kante 245 zuverlässig vermieden.
Das schmelzflüssige Material 35 strömt radial von der inneren Kante 245 über den Rand 125 bis zur äußeren Kante 130, wobei das schmelzflüssige Material 35 an der äußeren Kante 130 abgespritzt wird. Durch die weiche und verrundete Ausgestaltung des Rands 125 wird ein vorzeitiges Ablösen, insbesondere ein lokales Ablösen des nach außen strömenden schmelzflüssigen Materials 35 vom Zerstäuberelement 55 vermieden. Dadurch ist eine sichere Bedeckung des Zerstäuberelements 55 insbesondere auch am Hochpunkt 185, 195 sichergestellt.
An der äußeren Kante 130 am ersten Hochpunkt 185 und am zweiten Hochpunkt 195 verlässt beispielsweise ein erster Teil des schmelzflüssigen Materials 35 das Zerstäuberelement 55 auf einer ersten Flugbahn 291 (vgl. FIG 1). Der erste Tropfen des ersten Teils des schmelzflüssigen Materials 35 fliegt entlang der ersten Flugbahn 291 in Richtung eines ersten Gehäuseinnenwandabschnitts 295 der ersten Gehäuseinnenwand 70. In flüssigem Zustand trifft der erste Tropfen auf den ersten Gehäuseinnenwandabschnitt 295. Durch die schräg geneigte Anordnung der ersten Gehäuseinnenwand 70 prallt der erste Tropfen des schmelzflüssigen Materials 35 am ersten Gehäuseinnenwandabschnitt 295 ab und wird im Wesentlichen entlang der Drehachse 45 nach unten in Richtung eines ersten Speicherabschnitts 300 des Granulatspeichers 25 abgelenkt. Insbesondere wird durch die stetige und differenzierbare Ausgestaltung des Rands 125 auch ein Abspritzen am Hochpunkt 185, 195 ermöglicht, ohne dass der Rand 125 am Hochpunkt 185, 195 die Schicht des schmelzflüssigen Materials 35 auf dem Zerstäuberelement 55 durchtrennt oder aus dem schmelzflüssigen Material 35 ragt. Dadurch wird ein Abspritzen an der äußeren Kante 130 am Hochpunkt 185, 195 sichergestellt.
Durch die in axialer Richtung versetzte Anordnung des ersten Hochpunkts 185 und des zweiten Hochpunkts 195 zu dem ersten Tiefpunkt 190 und dem zweiten Tiefpunkt 200 wird ein zweiter Teil des schmelzflüssigen Materials 35 an der äußeren Kante 130 am ersten und zweiten Tiefpunkt 190, 200 auf einer zweiten Flugbahn 296 an der äußeren Kante 130 vom Zerstäuberelement 55 abgespritzt. Ein zweiter Tropfen des zweiten Teils fliegt dabei entlang der zweiten Flugbahn 296, die axial versetzt zu der ersten Flugbahn 291 angeordnet ist, in Richtung der ersten Gehäuseinnenwand 70. Der zweite Tropfen trifft dabei auf die erste Gehäuseinnenwand 70 in einem zweiten Gehäuseinnenwandabschnitt 305, der entlang der Drehachse 45 tiefer und somit auf der zum Granulatspeicher 25 zugewandten Seite der ersten Gehäuseinnenwand angeordnet ist. Am zweiten Gehäuseinnenwandabschnitt 305, der durch die Anordnung auf der zum Granulatspeicher 25 zugewandten Seite radial weiter außen angeordnet ist als der erste Gehäuseinnenwandabschnitt 295, prallt der zweite Tropfen ab und wird in Richtung eines zweiten Speicherabschnitts 310 des Granulatspeichers 25 abgelenkt. Der zweite Speicherabschnitt 310 des Granulatspeichers 25 ist dabei radial außenseitig zu dem ersten Speicherabschnitt 300 angeordnet. Der zweite Tropfen fliegt in den zweiten Speicherabschnitt 310. In den ersten Speicherabschnitt 300 und den zweiten Speicherabschnitt 310 wird durch die durch den Verdichter 95 eingeblasene Prozessluft im Fließbett 90 der erste Tropfen und der zweite Tropfen so weit abgekühlt, dass der erste Tropfen im ersten Speicherabschnitt 300 und der zweite Tropfen beabstandet zu dem ersten Tropfen im zweiten Speicherabschnitt 310 erstarrt.
Selbstverständlich wird auch schmelzflüssiges Material 35 am Rand 125 zwischen dem Hochpunkt 185, 195 und dem Tiefpunkt 190, 200 an der äußeren Kante 130 abgespritzt. Die zwischen dem Hochpunkt 185, 195 und dem Tiefpunkt 190, 200 abgespritzten weiteren Tropfen fliegen jeweils auf weiteren Flugbahnen, die zwischen der ersten Flugbahn 291 und der zweiten Flugbahn 296 aufgefächert liegen, in Richtung der ersten Gehäuseinnenwand 70. Durch die Ausgestaltung des Zerstäuberelements 55 wird somit ein Tropfenstrahl von Tropfen, der sich an dem Zerstäuberelement 55 aus dem schmelzflüssigen Material 35 durch das Abspritzen ausbildet, aufgefächert und trifft aufgefächert zwischen der ersten und der zweiten Flugbahn 291, 296 auf die erste Gehäuseinnenwand 70. Die aufgefächerte Ausgestaltung hat den Vorteil, dass ein Anhaften der Tropfen des schmelzflüssigen Materials 35 an der ersten Gehäuseinnenwand 70 vermieden werden kann und somit ein Ablösen von konglomerierten Tropfen aus schmelzflüssigen Material 35 an der ersten Gehäuseinnenwand 70 auf einfache Weise vermieden werden kann.
Ferner hat das Auffächern des schmelzflüssigen Materials 35 am Zerstäuberelement 55 den weiteren Vorteil, dass die Wahrscheinlichkeit, dass Tropfen, die in flüssigem Zustand in den Granulatspeicher 25 kommen, nicht auf weitere Tropfen treffen, die noch nicht erstarrt sind, und somit ein Anhaften von mehreren Tropfen aus schmelzflüssigem Material 35 vermieden wird. Dadurch wird eine hohe Qualität und insbesondere eine zuverlässige Korngröße des im Granulatspeicher 25 erstarrten schmelzflüssigen Materials 35 zu Granulat sichergestellt.
Ferner kann eine zuverlässige Kühlung der in den Granulatspeicher 25 eintreffenden Tropfen aus schmelzflüssigem Material 35 und eine zuverlässige Erstarrung der Tropfen aus schmelzflüssigem Material 35 im Granulat im Fließbett 90 des Granulatspeichers 25 sichergestellt werden.
Des Weiteren geben die schmelzflüssigen Tropfen beim Abkühlen durch die Prozessluft große Wärmemengen an die Prozessluft ab. Die Prozessluft kann aus dem Gehäuseinnenraum 40 über die Abführöffnung 85 abgeführt werden und beispielsweise dazu genutzt werden, einen Wärmetauscher zu durchströmen, um Dampf zu erzeugen. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass mittels des in den Figuren gezeigten Trockengranulators 10 nicht nur eine hohe Prozesszuverlässigkeit sichergestellt ist sowie ferner eine hohe Qualität des zum Granulat erstarrten schmelzflüssigen Materials 35 und eine entsprechende Korngröße sichergestellt werden kann, sondern dass die im schmelzflüssigen Material 35 beinhaltete Wärme weitergenutzt werden kann.
Des Weiteren kann auf den Einsatz von Wasser zum Kühlen des schmelzflüssigen Materials 35 verzichtet werden, sodass eine Umweltbelastung mit dem in den Figuren gezeigten Trockengranulator 10 reduziert ist.
Um eine hohe Lebensdauer des vorzugsweise aus Graphit gefertigten Zerstäuberelements 55 sicherzustellen, wird im Wesentlichen das Zerstäuberelement 55 auf der zur Mündung 230 zugewandten Seite vollständig durch das schmelzflüssige Material 35 benetzt. Insbesondere wird durch die oben beschriebene Ausgestaltung des Rands 125 sichergestellt, dass eine lokale Strömungsablösung, insbesondere mit Blasenbildung, und/oder ein lokales frühzeitiges Abspritzen des schmelzflüssigen Materials 35 radial innenseitig zu der äußeren Kante 130 vermieden wird. Dies stellt sicher, dass das bis auf 1500 °C erwärmte Zerstäuberelement 55 hinsichtlich Oxidation geschützt ist. Insbesondere kann hierbei eine Oxidation im Bereich des ersten und/oder zweiten Hochpunkts 185, 195 vermieden werden. Dadurch kann ein vorzeitiger Verschleiß des Zerstäuberelements 55 vermieden werden.
Dadurch dass die erste Anzahl von Hochpunkten 185, 195 und die zweite Anzahl von Tiefpunkten 190, 200 geringgehalten ist und kleiner gleich 5 beträgt, ist sichergestellt, dass der Rand 125 in Umfangsrichtung angrenzend an den jeweiligen Hochpunkt 185, 195 und Tiefpunkt 190, 200 mit geringer Steigung ausgeformt ist. Durch die geringe Steigung am Rand 125 und der stetigen und differenzierbaren Ausformung des Rands im Bereich des Hochpunkts 185, 195 sowie des Tiefpunkts 190, 200 wird sichergestellt, dass das schmelzflüssige Material 35 am Rand 125 in axialer Richtung im Wesentlichen eine konstante Schichtdicke aufweist und vollständig das Zerstäuberelement 55 innenseitig der äußeren Kante 130 bedeckt ist. Insbesondere kann dies auch bei ungünstigen Betriebsbedingungen des Zerstäuberelements 55, beispielsweise einer hohen Drehzahl in Verbindung mit einer geringen Menge von zugeführtem schmelzflüssigen Material 35, sichergestellt werden. Dadurch wird eine Oxidation des Zerstäuberelements 55, insbesondere des Graphits, vermieden.
Um einer an der äußeren Umfangsseite 135 im Bereich des ersten Teilabschnitts 140 auftretenden Oxidation des Graphits entgegenzuwirken, kann mittels des Schutzgaskanals 285 das Schutzgas 290 auf den ersten Teilabschnitt 140 geblasen werden und so eine Oxidation des Zerstäuberelements 55 an der äußeren Umfangsseite 135 vermieden oder reduziert werden.
Tritt dennoch eine Oxidation des ersten Teilabschnitts 140 an der äußeren Umfangsseite 135 auf, so stellt die minimale radiale Wandungserstreckung w2 eine hohe Lebensdauer sicher. Ferner wird ein zuverlässiges Abspritzverhalten durch die stumpf ausgebildete Wandung 115 am Rand 125 sichergestellt, selbst wenn am ersten Teilabschnitt 140 an der äußeren Umfangsseite 135 durch Oxidation die Wandung 115 abgefressen sein sollte.
Bezugszeichenliste
10 Trockengranulator
15 Gehäuse
20 Zerstäuber
25 Granulatspeicher
30 Zuführung
35 schmelzflüssiges Material
40 Gehäuseinnenraum
45 Drehachse
50 Antriebseinrichtung
55 Zerstäuberelement
60 Zerstäubergehäuse
65 Welle
70 erste Gehäuseinnenwand
75 zweite Gehäuseinnenwand
76 Drehebene
80 Gehäusedeckel
85 Abführöffnung
90 Fließbett
95 Verdichter
100 Verteilerboden
105 Speichervolumen
110 Boden
115 Wandung
120 Zerstäuberinnenraum
125 Rand
130 äußere Kante
135 äußere Umfangsseite
140 erster Teilabschnitt
145 Unterseite
150 zweiter Teilabschnitt
155 erster Wandungsabschnitt
160 zweiter Wandungsabschnitt
165 erstes Winkelsegment
170 zweites Winkelsegment
175 erster Randabschnitt
180 zweiter Randabschnitt 185 erster Hochpunkt
190 erster Tiefpunkt
195 zweiter Hochpunkt
200 zweiter Tiefpunkt
205 dritter Wandungsabschnitt
210 vierter Wandungsabschnitt
215 Konuselement
220 festes Ende
225 Spitze
230 Mündung
235 Bodenfläche
236 erster Übergang
240 Wandungsinnenseite
245 innere Kante
250 Trägereinheit
255 Aufnahme
266 Trägerring
280 innere Umfangsseite
285 Schutzgaskanal
290 Schutzgas
295 erster Gehäuseinnenwandabschnitt
300 erster Speicherabschnitt
305 zweiter Gehäuseinnenwandabschnitt
310 zweiter Speicherabschnitt d1 erste maximale radiale Erstreckung d2 zweite maximale radiale Erstreckung d3 dritte maximale radiale Erstreckung
G1 erster minimaler Abstand
H Randabstand
H 1 erster maximaler Abstand
11 dritter maximaler Abstand
R maximale radiale Gesamterstreckung w2 minimale radiale Wandungserstreckung a erster Winkel ß zweiter Winkel ö Wandwinkel

Claims

Patentansprüche
1. T rockengranulator (10) zur T rockengranulierung von schmelzflüssigem Material (35), insbesondere Schlacke aus einem metallurgischen Prozess,
- wobei der Trockengranulator (10) ein Gehäuse (15) und einen in dem Gehäuse (15) angeordneten Zerstäuber (20) mit einem um eine Drehachse (45) rotierbar gelagerten Zerstäuberelement (55) aufweist,
- wobei das Gehäuse (15) eine erste Gehäuseinnenwand (70) mit einem ersten Gehäuseinnenwandabschnitt (295) und einem zweiten Gehäuseinnenwandabschnitt (305) aufweist, der entlang der Drehachse (45) axial versetzt zu dem ersten Gehäuseinnenwandabschnitt (295) angeordnet ist,
- wobei das Zerstäuberelement (55) eine Wandung (115) und einen Boden (110) aufweist,
- wobei die Wandung (115) in Umfangsrichtung bezogen auf die Drehachse (45) umlaufend ausgebildet ist und sich radial außenseitig an den Boden (110) anschließt und auf einer in axialer Richtung abgewandten Axialseite zu dem Boden (110) einen axial zum Boden (110) beabstandet angeordneten Rand (125) aufweist,
- wobei der Rand (125) zwischen einem ersten Hochpunkt (185) und einem ersten Tiefpunkt (190) variierend in unterschiedlichem Abstand beabstandet zu dem Boden (110) verlaufend ausgebildet ist,
- wobei der Rand (125) am ersten Tiefpunkt (190) näher beabstandet zu dem Boden (110) angeordnet ist als an dem ersten Hochpunkt (185),
- wobei der Rand (125) eine vordefinierte erste Anzahl von Hochpunkten (185, 195) und eine vordefinierte zweite Anzahl von Tiefpunkten (190, 200) aufweist,
- wobei die erste Anzahl von einschließlich 1 bis einschließlich 5 und/oder die zweite Anzahl von einschließlich 1 bis einschließlich 5 beträgt,
- wobei der Rand (125) zwischen einschließlich dem ersten Hochpunkt (185) und einschließlich dem ersten Tiefpunkt (190) ausgebildet ist, schmelzflüssigen Material (35) von dem Zerstäuberelement (55) in Richtung des ersten und des zweiten Gehäusinnenwandabschnitts (295, 305) entlang unterschiedlicher Flugbahnen (291 , 296) abzuspritzen.
2. T rockengranulator (10) nach Anspruch 1 ,
- wobei die Wandung (115) am Rand (125) stumpf ausgebildet ist und dem Boden (110) abgewandt ist,
- wobei der Rand (125) ringförmig sich durchgängig mit einer radialen Breite um die Drehachse (45) erstreckt.
3. T rockengranulator nach Anspruch 2,
- wobei der Rand (125) schräg geneigt in einem zweiten Winkel (ß) zu einer Drehebene (76) senkrecht zu der Drehachse (45) angeordnet ist,
- wobei der Rand (125) schräg geneigt nach innen hin zu der Drehachse (45) angeordnet ist, sodass mit zunehmendem Abstand des Rands (125) zur Drehachse (45) ein dritter maximaler Abstand (11) des Rands (125) zu dem Boden (110) zunimmt.
4. Trockengranulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
- wobei der Rand (125) in Umfangsrichtung stetig und differenzierbar über den ersten Hochpunkt (185) und/oder den ersten Tiefpunkt (190) hinweg verlaufend ausgebildet ist.
5. Trockengranulator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
- aufweisend einen Granulatspeicher (25) mit einem Fließbett (90),
- wobei der Granulatspeicher (25) in radialer Richtung zwischen dem Gehäuse (15) und dem Zerstäuberelement (55) angeordnet ist,
- wobei der Fließbett (90) einen ersten Speicherabschnitt (300) und einen zweiten Speicherabschnitt (310) aufweist,
- wobei der erste Speicherabschnitt (300) radial innenseitig versetzt zu dem zweiten Speicherabschnitt (310) angeordnet ist,
- wobei der erste Gehäuseinnenwandabschnitt (295) schräg zu der Drehachse (45) ausgerichtet ist, um einen auf den ersten Gehäuseinnenwandabschnitt (295) treffenden ersten Teil des schmelzflüssigen Materials (35) in Richtung des ersten Speicherabschnitts (300) abzulenken,
- wobei der zweite Gehäuseinnenwandabschnitt (305) schräg zu der Drehachse (45) ausgerichtet ist, um einen auf den zweiten Gehäuseinnenwandabschnitt (305) treffenden zweiten Teil des schmelzflüssigen Materials (35) in Richtung des zweiten Speicherabschnitts (310) abzulenken,
- wobei vorzugsweise die erste Gehäuseinnenwand (70) in einem Wandwinkel von einschließlich 30° bis einschließlich 60°, insbesondere einschließlich 40° bis einschließlich 50°, zu einer Drehebene (76) zur Drehachse (45) schräg nach innen in Richtung der Drehachse (45) geneigt angeordnet ist.
6. Trockengranulator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei die Wandung (115) in Umfangsrichtung bezogen auf die Drehachse (45) in wenigstens einen ersten Wandungsabschnitt (155) und wenigstens einen zweiten Wandungsabschnitt (160) unterteilt ist,
- wobei sich an den ersten Wandungsabschnitt (155) der zweite Wandungsabschnitt (160) in Umfangsrichtung anschließt,
- wobei sich der Rand (125) am ersten Wandungsabschnitt (155) zwischen dem ersten Hochpunkt (185) und einem ersten Tiefpunkt (190) erstreckt, der in Umfangsrichtung versetzt zu dem ersten Hochpunkt (185) angeordnet ist,
- wobei sich der Rand (125) am zweiten Wandungsabschnitt (160) von dem ersten Tiefpunkt (190) in Umfangsrichtung vom ersten Wandungsabschnitt (155) wegerstreckt,
- wobei der Rand (125) am ersten Wandungsabschnitt (155) und am zweiten Wandungsabschnitt (160) schräg geneigt in Umfangsrichtung zu einer Drehebene (76) zu der Drehachse (45) verlaufend ausgebildet ist,
- wobei sowohl am ersten Wandungsabschnitt (155) als auch am zweiten Wandungsabschnitt (160) der Rand (125) ausgebildet ist, das schmelzflüssige Material (35) von dem Zerstäuberelement (55) in Richtung der ersten Gehäuseinnenwand (70) abzuspritzen.
7. Trockengranulator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
- wobei das Zerstäuberelement (55) ein Konuselement (215) aufweist,
- wobei das Konuselement (215) am Boden (110) auf der zur Wandung (115) zugewandten Seite und zentriert auf der Drehachse (45) angeordnet ist,
- wobei sich das Konuselement (215) entlang der Drehachse (45) vom Boden (110) weg erstreckt,
- wobei eine Spitze (225) des Konuselements (215), die auf einer dem Boden (110) abgewandten Seite des Konuselements (215) angeordnet ist, den ersten Tiefpunkt (190) in axialer Richtung überragt,
- wobei vorzugsweise die Spitze (225) des Konuselements (215) axial zwischen dem ersten Hochpunkt (185) und dem ersten Tiefpunkt (190) angeordnet ist.
8. T rockengranulator (10) nach Anspruch 6,
- wobei das Zerstäuberelement (55) in radialer Richtung eine maximale radiale Gesamterstreckung (R) aufweist,
- wobei das Konuselement (215) am Boden (110) eine erste maximale radiale Erstreckung (d1) aufweist, - wobei ein erstes Verhältnis (d1/R) der ersten maximalen radialen Gesamterstreckung (d1) zu der maximalen radialen Gesamterstreckung (R) vorzugsweise einschließlich 0,05 bis einschließlich 0,4, insbesondere einschließlich 0,1 bis einschließlich 0,25 beträgt.
9. Trockengranulator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
- wobei das Zerstäuberelement (55) in radialer Richtung eine maximale radiale Gesamterstreckung (R) aufweist,
- wobei der erste Hochpunkt (185) einen ersten maximalen Abstand (H1) zu dem Boden (110) aufweist,
- wobei ein viertes Verhältnis (H1/R) des ersten maximalen Abstands (H1) zu der maximalen radialen Gesamterstreckung (R) in einem Bereich bis einschließlich 0,1 bis einschließlich 1 , vorzugsweise in einem Bereich von einschließlich 0,1 bis einschließlich 0,3, liegt.
10. Trockengranulator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
- wobei das Zerstäuberelement (55) in radialer Richtung eine maximale radiale Gesamterstreckung (R) aufweist,
- wobei der erste Tiefpunkt (190) einen ersten minimalen Abstand (G1) zu dem Boden (110) aufweist,
- wobei ein fünftes Verhältnis (G1/R) des ersten minimalen Abstands (G1) zu der maximalen radialen Gesamterstreckung (R) in einem Bereich von einschließlich 0,05 bis 0, 95, vorzugsweise in einem Bereich von einschließlich 0,05 bis einschließlich 0,3, insbesondere einschließlich 0,08 bis einschließlich 0,2, liegt.
11. Trockengranulator (10) nach Anspruch 10,
- wobei ein sechstes Verhältnis ((H1-G1)/R) aus einer Differenz aus dem ersten maximalen Abstand (H1) zu dem ersten minimalen Abstand (G1) zu der maximalen radialen Gesamterstreckung (R) in einem Bereich von einschließlich 0,05 bis einschließlich 0,1 liegt.
12. Trockengranulator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
- wobei die Wandung (115) eine radial innenseitig angeordnete Wandungsinnenseite (240) und eine radial außen angeordnete äußere Umfangsseite (135) aufweist,
- wobei sich die Wandung (115) in radialer Richtung zwischen der Wandungsinnenseite und der äußeren Umfangsseite (135) vom Boden (110) in axialer Richtung hin zum Rand (125) verjüngend ausgebildet ist, - wobei radial außenseitig der Boden (110) eine zweite maximale radiale Erstreckung (d2) aufweist,
- wobei die Wandung (115) am Rand (125) eine minimale radiale Wandungserstreckung (w2) aufweist,
- wobei ein zweites Verhältnis (R/d2) der maximalen radialen Gesamterstreckung (R) zu der zweiten maximalen radialen Erstreckung (d2) einschließlich 1,2 bis einschließlich 1 ,9, insbesondere einschließlich 1,4 bis einschließlich 1,7 beträgt,
- wobei ein drittes Verhältnis (R/w2) der maximalen radialen Gesamterstreckung (R) zu der minimalen radialen Wandungserstreckung (w2) einschließlich 1 ,1 bis einschließlich 1 ,5, insbesondere 1,2 bis einschließlich 1 ,35, beträgt.
13. Trockengranulator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
- wobei der Zerstäuber (20) eine Antriebseinrichtung (50) mit einer Aufnahme (255) und einem Schutzgaskanal (285) aufweist,
- wobei in die Aufnahme (255) das Zerstäuberelement (55) mit einem ersten Teilabschnitt (140) eingreift und formschlüssig zur Drehmomentübertragung mit der Antriebseinrichtung (50) verbunden ist,
- wobei das Zerstäuberelement (55) mit einem zweiten Teilabschnitt (150) über die Antriebseinrichtung (50) ragt,
- wobei der Schutzgaskanal (285) in der Antriebseinrichtung (50) geführt ist und an einer Seite in der Aufnahme (255) mündet,
- wobei über den Schutzgaskanal (285) ein Schutzgas (290) zur Beaufschlagung des zweiten Teilabschnitts (150) des Zerstäuberelements (55) führbar ist.
14. Trockengranulator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
- wobei das Zerstäuberelement (55) überwiegend, insbesondere zu wenigstens
80 Massenprozent, aus einem kohlenstoffbasierten Material gefertigt ist, bevorzugt Graphit.
15. Trockengranulator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
- wobei der Rand (125) ausschließlich zwei oder drei oder vier Hochpunkte (185, 195) und/oder zwei oder drei oder vier Tiefpunkte (190, 200) aufweist,
- und/oder
- wobei die vordefinierte erste Anzahl von Hochpunkten (185, 195) kleiner oder gleich 1 pro 0,5 m Umfang am Rand (125) ist,
- und/oder
- wobei die vordefinierte zweite Anzahl von Tiefpunkten (190, 200) kleiner oder gleich 1 pro 0,5 m Umfang am Rand (125) ist.
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2148330A (en) * 1983-10-24 1985-05-30 British Steel Corp Improvements in or relating to the granulation of slag
EP0687650A1 (de) * 1994-06-13 1995-12-20 WOKA Schweisstechnik GmbH Verfahren und Vorrichtung zur schmelzmetallurgischen Herstellung von Hartstoffen
JP2003342047A (ja) 2002-05-23 2003-12-03 Jfe Steel Kk 溶融スラグの造粒方法および造粒装置
EP2300139A1 (de) * 2008-06-27 2011-03-30 Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation Drehzerstäuber zum zerstäuben von schmelzflüssigem material
WO2011124455A1 (de) 2010-04-09 2011-10-13 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zur erzeugung eines granulats aus einer mineralischen schmelze
DE102010021660A1 (de) * 2010-05-26 2011-12-01 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Erzeugung eines Granulats aus einer mineralischen Schmelze
CN102690911A (zh) * 2012-05-31 2012-09-26 四川川润股份有限公司 一种高炉炉渣造粒装置
EP2747920B1 (de) 2011-08-26 2017-03-15 Primetals Technologies, Limited Vorrichtung zur granulierung von asche
CN106755664A (zh) 2016-12-29 2017-05-31 迁安首钢设备结构有限公司 热态钢渣转碟式粒化罐装置
CN108998604A (zh) 2018-09-05 2018-12-14 安徽工业大学 一种高炉渣粒化及余热回收的装置
CN112501366A (zh) 2020-12-16 2021-03-16 河南省冶金研究所有限责任公司 一种具有风淬功能的冶炼熔渣双层离心粒化装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2148330A (en) * 1983-10-24 1985-05-30 British Steel Corp Improvements in or relating to the granulation of slag
EP0687650A1 (de) * 1994-06-13 1995-12-20 WOKA Schweisstechnik GmbH Verfahren und Vorrichtung zur schmelzmetallurgischen Herstellung von Hartstoffen
JP2003342047A (ja) 2002-05-23 2003-12-03 Jfe Steel Kk 溶融スラグの造粒方法および造粒装置
EP2300139A1 (de) * 2008-06-27 2011-03-30 Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation Drehzerstäuber zum zerstäuben von schmelzflüssigem material
WO2011124455A1 (de) 2010-04-09 2011-10-13 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zur erzeugung eines granulats aus einer mineralischen schmelze
DE102010021660A1 (de) * 2010-05-26 2011-12-01 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Erzeugung eines Granulats aus einer mineralischen Schmelze
EP2747920B1 (de) 2011-08-26 2017-03-15 Primetals Technologies, Limited Vorrichtung zur granulierung von asche
CN102690911A (zh) * 2012-05-31 2012-09-26 四川川润股份有限公司 一种高炉炉渣造粒装置
CN106755664A (zh) 2016-12-29 2017-05-31 迁安首钢设备结构有限公司 热态钢渣转碟式粒化罐装置
CN108998604A (zh) 2018-09-05 2018-12-14 安徽工业大学 一种高炉渣粒化及余热回收的装置
CN112501366A (zh) 2020-12-16 2021-03-16 河南省冶金研究所有限责任公司 一种具有风淬功能的冶炼熔渣双层离心粒化装置

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