ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ. ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ. И ОБОРУДОВАНИЯ

Технологические схемы процессов гранулирования дисперсных материалов

К основному оборудованию для промышленного уплотнения дис­персных материалов относятся смеситель, устройство для уплотнения (тарель, пресс, экструдер и др.), конвейер, сушилка или классификатор. Обязательными в установках являются системы пылеулавливания, включающие как местные отсосы, так и внешнюю аэрацию.

Нарис. 16.11 представлена схема процесса уплотнения многоком­понентной шихты в тарельчатом грануляторе. Компоненты шихты хра­нятся в бункерах 1. Подача их в смеситель 3 осуществляется с помощью дозаторов и бункерных весов 2. Контейнер 9, в котором находится связую­щее, снабжен подогревателем 7. Связующее через дозатор 6 по трубе 10, имеющей теплоизоляцию, поступает в форсунку 11, установленную над корпусом гранулятора 12, днище которого покрыто эпоксидной смолой. Некоторая часть связующего по отводу 4, имеющему контрольный кла­пан 5, может в отдельных случаях поступать в смеситель 3.

Сжатый воздух для распыления раствора подводится по трубе 8. Компоненты шихты конвейером 16 подаются к гранулятору, угол накло­на которого меняется от 40° до 60°, а частота вращения - от 5 до 25 мин-1. В гранулятор может также по трубе через форсунку 15 дополнительно подаваться вода.

Расход воды следует рассчитывать так, чтобы содержание несвя­занной в гранулах воды не превышало 15 %. Конвейером 14 готовые гранулы подаются в ленточную сушилку 13, а затем на упаковку.

Принципиальная схема процесса уплотнения шихты в барабанном грануляторе практически не отличается от уплотнения шихты в тарель­чатом грануляторе.

Производство гранулированной шихты в барабанном грануляторе (рис. 16.12) заключается в следующем: взвешивание сырьевых ком­понентов на весах 3, подача связующего в сборник 2, транспортировка элеватором 1, смешение в смесителе 5, подача порошковой шихты в бункер 6, подача шихты конвейером 7 для предварительного уплотнения в смеситель 8, перемещение смеси вибролотком 9 в барабан 10 для
окончательного уплотнения и выгрузки готовых гранул 11 в бункер - запасник.

В технологической линии уплотнения шихты, представ­ленной на рис. 16.13, основ­ной агрегат - роторный гра­нулятор 6. Приготовленная тттихта из бункера 1 направля­ется в дозатор 7 с приводом, состоящим из электродвига­теля 2 и редуктора 3 с регули­руемой частотой вращения. Далее тттихта поступает в гра­нулятор 6 с приводом, состоя­щим из электродвигателя 4 и редуктора 5. В грануляторе 6 происходит образование гра­нул диаметром 2...5 мм и их

перемещение к его выходному отверстию. В нем же тттихта увлажняется через форсунки 8, расположенные в верхней части корпуса. Конвейер 9 перемещает влажные гранулы в сушилку кипящего слоя 10, из которой они подаются на склад или непосредственно в стекловаренную печь. Дымовые газы, используемые в сушилке 10, очищаются от пыли в ци­клоне. Уловленные частицы возвращаются в бункер 1 для повторной грануляции.

10-

При уплотнении шихты методом экструзии (рис. 16.14) загрузка бункера 1 сыпучей шихтой осуществляется непосредственно из-под сме­сителя. Винтовой питатель 2, установленный под бункером 1, дает рав­номерное питание мешалке 5 с лопастями 6, в которой шихта перемеши­вается, увлажняется водой из форсунок 3 и подогревается, одновременно перемещаясь к фильерной пластине 9 пресса 8. Вода 4 и масса шихты в мешалке подогреваются теплом газов, отходящих из сушилки 14.

Дымовые газы проходят через кожух /7, смонтированный вокруг корпуса мешалки. В том же кожухе размещается трубчатый змеевик для подогрева воды, увлажняющей шихту. Перед входом в бункер пресса 8 установлена фильерная пластина 7 с отверстиями 10 мм, с помощью ко­торой пластифицированная шихта предварительно частично уплотняет­ся. Окончательное уплотнение достигается в прессе 16 при продавлива­ют шихты через фильерную пластину 9 с конусообразными отверстия­ми. При выходе из пресса гранулированная шихта приспособлениями 10 равномерно распределяется по ширине ленты конвейера 15, сушилки 14 и обдувается воздухом из воздуховода 11 с помощью центробежного вентилятора 12. Сушилка обогревается газовой горелкой 13. Высушен­ные гранулы конвейером или элеватором подаются в приемные бункеры загрузчиков печи или на затаривание.

Известен ряд технологических схем, используемых для компакти - рования шихты на прессе с гладкими валками. На установке для компак - тирования (рис. 16.15) исходная порошковая шихта поступает в промежу­точный бункер 1 с вибратором 3 и предохранительной сеткой от попада-

ния в загрузочный бункер пресса инородных включений. Затем тттихта до­затором 2 подается в загрузочный бункер с подпрессовывателем 4. Обра­зующаяся плитка и просыпь поступают на ленточный конвейер 6 и элева­тором 9 направляются на вибрационный двухситовой грохот 8. За время пребывания плиток на ленте конвейера 6 они охлаждаются и упрочняют­ся. На грохоте 8 плитки разделяются на крупную, товарную фракцию и просыпь. При использовании односитового грохота деление компактиро - ванной шихты осуществляется на две фракции - плитки и просыпь. Обра­зующаяся просыпь возвращается на повторное компактирование в пресс 5. Готовый продукт ленточным конвейером 7 подается в бункер - накопитель 10 с шибером 11, из которого компактированная тттихта транспортируется к месту загрузки или на склад. В установке преду­смотрена кран-балка 12 для ремонтных работ оборудования.

В рассматриваемых схемах прессованный продукт получается в виде плитки высокой плотности, которая затем дробится и делится на фракции. Таким образом, данный метод грануляции шихты состоит из трех основных стадий: механического уплотнения, дробления и класси­фикации, что отличает его от других методов гранулирования.

Прессование позволяет получить продукт с заданными технологи­ческими свойствами и исключить из процесса операцию сушки.

К недостаткам метода прессования следует отнести сравнительно высокую энергоемкость и повышенный износ рабочих поверхностей, особенно в случае уплотнения шихт, в состав которых входят абразив­ные материалы.

При выборе способа уплотнения (гранулирования) и условий его проведения необходимо учитывать природу дисперсного материала, ха­рактер физико-химических явлений, сопровождающих уплотнение, тре­бования, предъявляемые к качеству гранул и многое другое.

Гранулирование позволяет значительно улучшить технологические свойства дисперсных материалов и успешно решать вопросы охраны ок­ружающей среды.