[发明专利]一种采用多孔转杯离心粒化装置制备硅铁颗粒的方法

摘要

本发明公开了一种采用多孔转杯离心粒化装置制备硅铁颗粒的方法，该方法采用多孔转杯离心粒化装置制备硅铁颗粒，该设备包括旋转粒化系统、冷却系统和金属颗粒收集结构；旋转粒化系统中熔融金属注入转杯，通过驱动电机的驱动带动转杯转动，使熔融金属从转杯侧壁上的孔飞出粒化；冷却系统用于飞溅出来金属颗粒冷却；金属颗粒收集结构对下落的金属颗粒进行收集，该方法首先加硅铁锭，得到熔融状态的硅铁液，然后调整驱动电机，使得转杯达到目标转速，再将硅铁液注入转杯中，开始粒化，得到硅铁颗粒。本发明方法由于不需要高压，从而大大降低了能耗；另外由于该方法不会产生大量碎石，减少能耗和成本；没有噪音，不会造成环境污染。

主权项

1.一种采用多孔转杯离心粒化装置制备硅铁颗粒的方法，其特征在于：采用如下多孔转杯离心粒化装置制备硅铁颗粒：所述多孔转杯离心粒化装置包括旋转粒化系统、冷却系统和金属颗粒收集结构；旋转粒化系统：包括熔融金属注入结构、雾化室（8）、转杯（3）、法兰（5）、连接轴（6）、驱动电机（10）和变频器（11）；所述熔融金属注入结构包括耐高温的容器（2）和塞子（1）；所述容器（2）的底部具有通孔，所述通孔与熔融金属注入口同轴设置；所述塞子（1）与所述通孔密封滑动配合，用于阻塞所述通孔；所述雾化室（8）的顶部具有熔融金属注入口，雾化室（8）的底部分别具有金属颗粒出口和冷却水出口，其中，冷却水出口靠近雾化室（8）的竖直侧壁；所述转杯（3）的侧壁上具有多个孔（3‑1），转杯（3）和法兰（5）位于雾化室（8）的内部，转杯（3）固定在法兰（5）的上方，且转杯（3）与熔融金属注入口相对设置；所述转杯（3）侧壁上孔（3‑1）的孔径为8~15mm；所述连接轴（6）为阶梯轴，连接轴（6）设置在法兰（5）的下方，且其顶部与法兰（5）固定连接；所述驱动电机（10）与连接轴（6）连接，驱动连接轴（6）沿其中心轴转动；所述变频器（11）与驱动电机（10）连接，用于控制驱动电机（10）的转速；冷却系统：包括冷却水收集器（9）、水槽（14）、水泵（19）、输水总管、多根输水支管、喷嘴（15）、输水支管安装件（4）、冷却水和冷却水回收子系统；所述输水支管安装件（4）为环形结构，其上具有多个输水支管限位孔（4‑1），所述多个输水支管限位孔（4‑1）沿输水支管安装件（4）周向布设；所述输水支管安装件（4）套设在所述连接轴（6）直径小的一段上，且输水支管安装件（4）的下端面抵在连接轴（6）的阶梯处，输水支管安装件（4）与连接轴（6）直径小的一段转动配合；所述冷却水收集器（9）位于雾化室（8）的外侧，且位于雾化室（8）的底部，该冷却水收集器（9）上端的开口与冷却水出口相对，所述冷却系统中的冷却水收集器（9）为环形结构；所述冷却水放置在水槽（14）中，水槽（14）位于冷却水收集器（9）的下方，冷却水收集器（9）通过与其底部连通的水管与水槽（14）连通；所述输水总管的一端与水槽（14）连通，输水总管的另一端分别与多根输水支管的进水端连接；每根输水支管的出水端分别从对应的输水支管限位孔（4‑1）中穿过，且每根输水支管与其对应的输水支管限位孔（4‑1）紧配合，每根输水支管的出水端对应的安装一个喷嘴（15），所述喷嘴（15）位于转杯（3）的下方，且喷嘴（15）的出水口朝向与该喷嘴（15）相对的雾化室（8）内侧壁；冷却系统中输水支管数量为4个，所述冷却系统中喷嘴（15）的俯仰角度可调；所述冷却水通过水泵（19）泵入输水总管中；所述冷却水回收子系统：包括除尘器（16）和蒸汽热交换器（7）；所述除尘器（16）的输入口通过管道与雾化室（8）的顶部连通，除尘器（16）的输出口与蒸汽热交换器（7）输入口连通，所述蒸汽热交换器（7）的输出口通过回流管（13）与水槽（14）连通；金属颗粒收集结构：包括金属颗粒收集器（12）；所述金属颗粒收集器（12）位于雾化室（8）的外侧，且位于雾化室（8）的底部，该金属颗粒收集器（12）上端的开口与金属颗粒出口相对，用于收集从雾化室（8）底部排出的金属颗粒；所述金属颗粒收集器（12）为环形结构；采用所述多孔转杯离心粒化装置制备硅铁颗粒的方法的步骤如下：S1：加热硅铁至1280～1350℃，得到熔融状态的硅铁液；S2：启动旋转粒化系统中的驱动电机（10），调整转杯（3）的转速，使其达到360~600rpm的目标转速；S3：开启冷却系统，打开所有喷嘴（15）和水泵（19），每个喷嘴（15）喷出一个斜向上的扇形水幕；S4：拔出塞子（1），步骤S1中的硅铁液注入旋转粒化系统的转杯（3）中，开始粒化，粒化形成的熔滴，在雾化室（8）内碰到喷嘴（15）喷出的水幕，跟水幕发生动能跟热量交换，冷却、凝固成硅铁合金颗粒，温度降到粘接温度以下，下落在雾化室（8）底部后，被金属颗粒收集器（12）收集；S5：步骤S4粒化过程中，产生的水蒸气沿着雾化室（8）壁上的通道进入冷却水回收子系统，先经过除尘器（16）经除尘之后，到达蒸汽热交换器（7）换热之后，经过回流管（13）到达水槽（14），循环使用。