Гранулятор барабанного типа для металлического расплава

Полезная модель относится к устройствам для гранулирования и может быть использована для грануляции металлических расплавов. Получение гранул осуществляют путем диспергирования расплава в среде движущегося воздуха во вращающемся винтовом барабане с внутренними оребренной поверхностью. Для получения гранул используется водоохлаждаемая ячеистая пластина, дополнительно орошаемая водой. Помимо этого у барабана присутствует внешняя камера с движущимся в противотоке воздухом для охлаждения стенок барабана. Использование тепла расплава в качестве подогрева воздуха, используемого в технологической схеме получения металла, может дать существенный энергосберегающий эффект.
Металлические гранулы являются одним из наиболее доступных и эффективных армирующих элементов для получения литых износостойких макрогетерогенных композиционных материалов. Наибольшее распространение нашли способы получения гранул диспергированием металлических расплавов.
Эффективным вариантом реализации грануляции расплава металла является «Гранулятор расплава» (Авт. свид. СССР 384615, опубл. 10.07.2007.). В данном изобретении для диспергирования струи металла, с целью стабилизации гранулометрического состава и уменьшения мелкой и пылевидной фракции, в полости барабана расположена неподвижная наклонная водоохлаждаемая пластина.
Недостатком данного изобретения является дополнительное размещение внутри барабана водоохлаждаемой пластины для скатывания гранул, что усложняет конструкцию гранулятора и требует дополнительного обслуживания данной пластины.
Наиболее близким к предлагаемому является «Способ получения гранулированного продукта и барабанный гранулятор» (патент РФ №2328338, опубл. 10.07.2008), в котором способ получения гранул осуществляют путем диспергирования раствора, расплава или суспензии на завесу сыпучего материала в среде движущегося воздуха во вращающемся барабане с внутренними лопастями.
Недостатком указанного устройства является использование водоохлаждаемого кожуха для съема тепла с барабана, что связано с повышенными затратами при эксплуатации.
Техническая задача предлагаемой полезной модели состоит в упрощении конструкции гранулятора и повышении эффективности установки. Технический эффект, возникающий при решении технической задачи, состоит в полезном использовании тепла от расплава металла и достигается тем, что в грануляторе барабанного типа для металлического расплава, содержащем вращающийся барабан с камерой загрузки металлического расплава и камерой выгрузки гранул, которые расположены у концов барабана, согласно полезной модели барабан гранулятора выполнен с внешней камерой для охлаждения стенок барабана и подогрева воздуха, охватывающей его по всей длине, и расположенными по концам внешней камеры устройствами ввода и вывода воздуха, выполненными в виде цилиндрического кольца с боковой перфорированной поверхностью и с возможностью обеспечения движения воздуха через внешнюю камеру в противотоке барабану, при этом внутренняя поверхность барабана выполнена оребренной и снабжена винтовой направляющей.
На фиг. 1 изображен вид сбоку гранулятора барабанного типа.
На фиг. 2 изображен разрез по сечению А-А с фиг. 1.
На фиг. 3 изображена внутренняя камера барабана, вид по стрелке А.
Гранулятор барабанного типа 1 (фиг. 1) состоит из камеры загрузки 2 и выгрузки 3 продукта, устройства ввода 4 и вывода 5 воздуха, загрузочного устройства 6, установленного на неподвижной части камеры загрузки. Гранулятор снабжен внешней камерой 7, охватывающей его по всей длине, устройствами ввода и вывода воздуха, расположенными по концам внешней камеры 7 и выполненными в виде цилиндрического кольца 8 (фиг. 2) с поверхностью, которая снабжена перфорацией 9. Внутренняя поверхность барабана (фиг. 1) выполнена оребренной 10 и снабжена винтовой направляющей 11. Загрузочное устройство 6 (фиг. 3) содержит желоб 12 с отверстиями 13 на конце желоба для расплавленного металла, направленный внутрь барабана 1 (фиг. 1), ячеистую пластину 14 (фиг. 3), закрепленную внутри барабана 1 напротив желоба 12.
Гранулятор барабанного типа работает следующим образом. Жидкий расплав по желобу 12 загрузочного устройства 6 через отверстия 13 в боковой поверхности желоба 12 выливается разрывными струйками на ячеистую водоохлаждаемую пластину 14 (фиг. 3). Мелкие капли, попадая на ячейку, сливаются с находящимися там порциями металла и за счет гравитационных сил, а также сил поверхностного натяжения они принимают форму ячейки, отдают тепло ячеистой водоохлаждаемой пластине 14 и кристаллизируются. Далее получившиеся гранулы продвигаются по оребренной 10 поверхности барабана к конечной части барабана за счет винтовой направляющей 11, расположенной внутри барабана. В барабане предусмотрено орошение поверхностей водой (фиг. 1) из распылителя 15. Попадание капли горячего металла в орошенную ячейку способствует свободному выпадению гранул из ячеек. Барабан гранулятора охлаждается воздухом через внешнюю камеру 7. Воздух подводится с конечной части барабана в устройство ввода 4 воздуха. Через перфорацию 9 он попадает во внешнюю камеру 7. Далее нагретый воздух выходит через перфорацию 9 в устройство вывода воздуха 5.
Таким образом, благодаря использованию внешней камеры для подогрева воздуха решена поставленная задача по получению чистого подогретого воздуха.