EP4477761A1 - Dry pelletiser for dry granulation of molten material, in particular slag - Google Patents
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- EP4477761A1 EP4477761A1 EP23178944.7A EP23178944A EP4477761A1 EP 4477761 A1 EP4477761 A1 EP 4477761A1 EP 23178944 A EP23178944 A EP 23178944A EP 4477761 A1 EP4477761 A1 EP 4477761A1
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- 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.
- 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 inside to radially outside.
- 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.
- the dry granulation of molten material is a technology under development to process molten material into a solid granulate.
- 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 used, for example, in EP 2 747 920 B1 described. 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
- the molten material is applied to an atomization unit located in the casing of the granulator; this is, for example, a rapidly rotating unit, known as rotary atomiser; something like this is used, for example, in EP 2 747 920 B1 shown.
- 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.
- an improved dry granulator for dry granulation of molten material, particularly slag can be provided by that it 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 inner housing wall with a first inner housing wall section and a second inner housing wall section.
- the second inner housing wall section is arranged axially offset from the first inner housing 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.
- the edge is arranged closer to the base at the first low point than at the first high point.
- the edge is formed between the first high point and the first low point inclusive to spray molten material from the atomizer element in the direction of the first and second housing inner wall sections 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 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 axially offset from 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 in the circumferential direction between the first high point and the first low point along a further trajectory that runs axially between the first trajectory and the second trajectory.
- 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 hitting 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 hitting 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 at a distance 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 can also prevent parts of the molten material, in particular several drops, from sticking together 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 a substantially 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 obliquely inclined to a plane of rotation to the axis of rotation on the first wall section and on the second wall section.
- the edge is designed 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 with the molten material on the top side, 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 away from the bottom along the axis of rotation.
- a tip of the cone element which is arranged on a side of the cone element facing away from the bottom, projects beyond the first low point in the axial direction.
- the tip of the cone element is preferably 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 ground.
- a fifth ratio of the first minimum distance to the maximum total radial extent is in a range of including 0.05 to 0.95, preferably in a range of 0.05 to 0.3 inclusive, in particular 0.08 to 0.2 inclusive. This ensures that the first low point is always located 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. This configuration ensures that the material required to produce the atomizer element, which is preferably machined from a solid material, can be kept low.
- the wall has a radially inner wall side and a radially outer circumferential side.
- the wall extends in the radial direction between the wall inner side and the outer circumferential side from the base in an 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 receptacle and a protective gas channel.
- the atomizer element engages in the receptacle 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 one side opens into the holder.
- a protective gas can be guided through 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 a predefined first number of high points and a predefined second number of low points.
- the first number is from 1 to 5 inclusive.
- the second number is from 1 to 5 inclusive. It is particularly advantageous if 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 top side, so that oxidation of the atomizer element can be avoided, especially 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.
- 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.
- 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 that it can rotate about the rotation axis 45 and is also connected to the drive device 50 in a rotationally fixed manner.
- the drive device 50 can have a drive motor (not shown) which is designed to drive the atomizer element 55 and to rotate 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 overload of the drive motor.
- the drive motor can be connected to the drive motor in a torque-locking manner, preferably in a rotationally fixed manner, for example by means of a shaft 65.
- the shaft 65 can be mounted so that it can rotate in the atomizer housing 60.
- the atomizer element 55 has 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 rotation axis 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.
- At least the first housing inner wall 70, preferably the first and second housing inner walls 70, 75 are designed to be cooled.
- the first housing inner wall 70 is arranged inclined 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 at the first housing inner wall 70 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 ⁇ to a rotation plane 76 perpendicular to the rotation axis 45.
- the wall angle ⁇ 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 ⁇ of 45° to the plane of rotation.
- the first housing inner wall 70 is preferably smooth.
- 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 formed completely circumferentially around the axis of rotation 45 on the wall 115.
- 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 formed cylindrically and running around the axis of rotation 45.
- the edge 125 varies in an edge distance between the bottom 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. Furthermore, 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 each 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 axis of rotation 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 or three or four high points 185, 195 and/or two or three or four low points 190, 200.
- the edge 125 has, for example, a jagged or wave-shaped course, wherein, for example, a turning point of the course of the edge 125 is arranged in the high point 185, 195 and/or in the low point 190, 200.
- the atomizer element 55 shown is designed so that, instead of the jagged design of the edge 125, the edge 125 is designed to follow a mathematical function.
- the edge 125 is designed to be wave-shaped, in particular in the manner of a uniform wave.
- the edge 125 could also be designed to be sinusoidal. 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, are dispensed with in the edge 125.
- 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 edge 125 on the first wall section 155 can have a constant slope.
- 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.
- a second wall section 160 directly adjoins the first wall section 155 in the circumferential direction.
- the second wall section 160 extends in the circumferential direction between the first low point 190 and the second high point 195, which is closest in the circumferential direction and is arranged on a side facing away from the first high point 185.
- the second wall section 160 is designed to be continuous.
- the edge 125 has a constant slope.
- the edge 125 is designed to be continuous and increases continuously.
- 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. At the first high point 185, 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 continuously formed in the third wall section 205 and the fourth wall section 210.
- FIG 3 shows a sectional view along a FIG 2 shown section plane AA 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 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 radial total extension R in the radial direction.
- the maximum radial total extension R relates, for example, to the outer edge 130 at the edge 125.
- the outer peripheral side 135 is, for example, cylindrical in the embodiment, extending around the axis of rotation 45, so that the maximum radial total extension R also relates to the outer peripheral side 135.
- the cone element 215 has a first maximum radial extension d1.
- a first ratio d1/ of the first radial total extension d1 to that of the maximum radial total extension 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 extension d2 on the base surface 235, wherein a second ratio R/d2 of the maximum total radial extension R to the second maximum radial extension 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 achieve a smooth and continuous transition. Adhesion of the molten material 35.
- the second maximum extension 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 bottom 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. At 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 has 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 ⁇ 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 ⁇ 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 l1 of the edge 125 from the base surface 235 increases.
- 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 ⁇ is smaller than the first angle ⁇ .
- the second angle ⁇ can be 0° to 45°, in particular 3° to 12°.
- an inner edge 245 at the third transition 238 of the inner wall 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.
- FIG 4 shows a sectional view along a FIG 2 shown cutting plane BB through the in FIG 1 shown atomizer 20.
- 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 first 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 first carrier ring 266 essentially delimits the receptacle 255.
- the first carrier ring 266 is preferably connected in a form-fitting manner to the outer peripheral side 135 of the atomizer element 55.
- the first carrier ring 266 can, for example, have a polygon-shaped profile on an inner peripheral side 280, wherein the outer peripheral side 135 is designed to correspond to the polygon-shaped profile on the inner peripheral side 280 of the first carrier ring 266.
- the atomizer element 55 can be mounted on the Carrier unit 250 rests 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 approximately 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 from its movement along the axis of rotation 45 by the cone element 215.
- 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 bottom 110.
- the molten material 35 is also guided radially outwards towards the bottom 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 an 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 ⁇ .
- 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 outward along the edge 125.
- the molten material 35 flows to the outer edge 130, wherein the molten material 35 is sprayed off at the outer edge 130.
- 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 25.
- a second part of the molten material 35 is deposited at the first and second low points 190, 200 are sprayed off the atomizer element 55 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 from 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.
- 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.
- 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.
- the fanning out of 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 meet further drops that have not yet solidified, and thus the adhesion of several drops of molten material 35 is avoided. This ensures a high quality and in particular a reliable grain size of the molten material 35 solidified in the granulate storage 25 to form granules.
- the molten droplets release large amounts of heat into the process air when they cool down with the process air.
- 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 ensures high process reliability and also ensures high quality of the molten material 35 solidified into granules and a corresponding grain size, but also that the heat contained in the molten material 35 can be further utilized.
- 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. This ensures that the atomizer element 55, which is heated to 1500 °C, is protected against oxidation.
- the protective gas 290 can be blown onto the first section 140 by means of the protective gas channel 285, thus avoiding or reducing oxidation of the atomizer element 55 on the outer peripheral side 135.
- 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 oxidation occurs on the first section 140 on the outer peripheral side 135 should have corroded the wall 115 due to oxidation.
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Abstract
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 Gehäusinnenwandabschnitts (295, 305) entlang unterschiedlicher Flugbahnen (291, 296) abzuspritzen. The invention relates to a dry granulator (10), wherein the dry granulator (10) has a housing (15) and an atomizer (20) arranged in the housing (15) with an atomizer element (55) mounted so as to be rotatable about a rotation axis (45), wherein the housing (15) has a first housing inner wall (70) with a first housing inner wall section (295) and a second housing inner wall section (305), wherein the atomizer element (55) has a wall (115) and a base (110), wherein the wall (115) has an edge (125) arranged axially spaced from the base (110) on an axial side facing away from the base (110), wherein the edge (125) is designed to vary between a first high point (185) and a first low point (190), wherein the edge (125) is closer to the first low point (190) is arranged at a greater distance from the bottom (110) than at the first high point (185), wherein the edge (125) is formed between and including the first high point (185) and the first low point (190), to spray molten material (35) from the atomizer element (55) in the direction of the first and second housing inner wall sections (295, 305) along different trajectories (291, 296).
Description
Die Erfindung betrifft einen Trockengranulator zur Trockengranulierung von schmelzflüssigem Material gemäß Patentanspruch 1.The invention relates to a dry granulator for dry granulation of molten material according to patent claim 1.
Aus
Aus
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
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.Conventional granulation technologies for dry granulation of molten material, such as liquid blast furnace slag, with rotary atomizers and use of an impact on the casing have a large diameter, since in order to avoid agglomeration of liquid and/or partially solidified drops and/or fully solidified particles during flight from the rotary atomizer to the casing or after impact on the casing, the distance of the casing - which is usually arranged rotationally symmetrically to the rotary atomizer and thus usually round in cross-section - must be chosen to be sufficiently large. A larger distance leads to a fanning out of the flow of drops or particles emanating from the rotary atomizer, so that they fly less close to one another or impact less closely. This reduces the risk of agglomeration during flight or impact. Agglomeration can occur during impact, for example, when completely or partially liquid particles are deformed upon impact and thus come into contact with neighboring impacting particles. However, increasing diameter leads to increasing space requirements, which is technologically and economically disadvantageous.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Trockengranulator bereitzustellen.It is an object of the invention to provide an improved dry granulator.
Diese Aufgabe wird mittels der Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by means of the features of patent claim 1. Advantageous embodiments are specified in the dependent claims.
Es wurde erkannt, dass ein verbesserter Trockengranulator zur Trockengranulierung von schmelzflüssigem Material, insbesondere Schlacke, dadurch bereitgestellt werden kann, dass der 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 ist zwischen dem einschließlich ersten Hochpunkt und einschließlich dem ersten Tiefpunkt ausgebildet, schmelzflüssigen Material von dem Zerstäuberelement in Richtung des ersten und des zweiten Gehäusinnenwandabschnitts entlang unterschiedlicher Flugbahnen abzuspritzen.It has been recognized that an improved dry granulator for dry granulation of molten material, particularly slag, can be provided by that it 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 inner housing wall with a first inner housing wall section and a second inner housing wall section. The second inner housing wall section is arranged axially offset from the first inner housing 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. 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. The edge is arranged closer to the base at the first low point than at the first high point. The edge is formed between the first high point and the first low point inclusive to spray molten material from the atomizer element in the direction of the first and second housing inner wall sections along different trajectories.
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.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.
So kann beispielsweise 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.For example, at the first high point, 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. At the first low point, 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 axially offset from 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 in the circumferential direction between the first high point and the first low point along a further trajectory that runs axially between the first trajectory and the second trajectory.
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 a further embodiment, 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 hitting 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 hitting 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 at a distance 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. In particular, the distribution of the molten material over the first and second housing inner wall sections can also prevent parts of the molten material, in particular several drops, from sticking together 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 a substantially uniform granulate size.
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.In a further embodiment, 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.
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.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 obliquely inclined to a plane of rotation to the axis of rotation on the first wall section and on the second wall section. The edge is designed 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 with the molten material on the top side, thereby preventing corrosion, in particular oxidation, of the atomizer element.
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 a further embodiment, 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 away from the bottom along the axis of rotation. A tip of the cone element, which is arranged on a side of the cone element facing away from the bottom, projects beyond the first low point in the axial direction. The tip of the cone element is preferably arranged axially between the first high point and the first low point. This design ensures that the molten material striking the atomizer element does not accidentally spray off prematurely, thus ensuring an even distribution of the molten material on the atomizer element.
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 a further embodiment, 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.
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 a further embodiment, 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.
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 a further embodiment, 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 ground. A fifth ratio of the first minimum distance to the maximum total radial extent is in a range of including 0.05 to 0.95, preferably in a range of 0.05 to 0.3 inclusive, in particular 0.08 to 0.2 inclusive. This ensures that the first low point is always located 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.
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 a further embodiment, 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. This configuration ensures that the material required to produce the atomizer element, which is preferably machined from a solid material, can be kept low.
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.In a further embodiment, the wall has a radially inner wall side and a radially outer circumferential side. The wall extends in the radial direction between the wall inner side and the outer circumferential side from the base in an 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.
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.In order to minimize oxidation of the atomizer element on an outer peripheral side, the atomizer has a drive device with a receptacle and a protective gas channel. The atomizer element engages in the receptacle 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 one side opens into the holder. A protective gas can be guided through 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.
Von besonderem Vorteil ist, wenn das Zerstäuberelement überwiegend, insbesondere zu wenigstens 80 Massenprozent, aus einem kohlenstoffbasiertem Material, bevorzugt Graphit, gefertigt ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass Anhaftungen an dem Zerstäuberelement durch schmelzflüssiges Material vermieden werden können.It is particularly advantageous if 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.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Rand eine vordefinierte erste Anzahl von Hochpunkten und eine vordefinierte zweite Anzahl von Tiefpunkten auf. Die erste Anzahl beträgt von einschließlich 1 bis einschließlich 5. Zusätzlich oder alternativ beträgt die zweite Anzahl von einschließlich 1 bis einschließlich 5. Von besonderem Vorteil ist, wenn der Rand ausschließlich zwei oder drei oder vier Hochpunkte und/oder zwei oder drei oder vier Tiefpunkte aufweist. 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.In a further embodiment, the edge has a predefined first number of high points and a predefined second number of low points. The first number is from 1 to 5 inclusive. Additionally or alternatively, the second number is from 1 to 5 inclusive. It is particularly advantageous if 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 top side, so that oxidation of the atomizer element can be avoided, especially when graphite is used for the atomizer element.
Dabei ist von besonderem Vorteil, wenn die vordefinierte erste Anzahl von Hochpunkten kleiner oder gleich 1 pro 0,5 m Umfang am Rand ist. 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.It is particularly advantageous if 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.
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 inFIG 1 gezeigten Zerstäuber.
- FIG 1
- a schematic sectional view through a dry granulator;
- FIG 2
- a perspective view of the dry granulator;
- FIG 3
- a sectional view along a
FIG 2 shown section plane AA through the atomizer; and - FIG 4
- a sectional view along a
FIG 2 shown cutting plane BB through the inFIG 1 atomizer shown.
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.The
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.The
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 drehfest, mit dem Antriebsmotor verbunden sein. Die Welle 65 kann dabei drehbar in dem Zerstäubergehäuse 60 gelagert sein.The
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.In the embodiment, the
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.The
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
Vorzugsweise ist die erste Gehäuseinnenwand 70 in einem Wandwinkel δ zu einer Drehebene 76 senkrecht zu der Drehachse 45 angeordnet. Der Wandwinkel δ kann dabei einen Wert von einschließlich 30° bis einschließlich 60°, insbesondere von einschließlich 40° bis einschließlich 50°, angeordnet sein. Beispielhaft ist in
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.The first housing
Durch die in axialer Richtung unterseitig zu der ersten Gehäuseinnenwand 70 angeordnete zweite Gehäuseinnenwand 75 ist der Granulatspeicher 25 beispielhaft begrenzt.The
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.The
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.The
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.The
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.The
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.The
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.At the first
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 oder drei oder vier Hochpunkte 185, 195 und/oder zwei oder drei oder vier Tiefpunkte 190, 200 aufweist.It has proven to be particularly advantageous if a first number of
In der Ausführungsform weist beispielhaft der Rand 125 einen gezackten oder wellenförmigen Verlauf auf, wobei beispielhaft jeweils ein Wendepunkt des Verlaufs des Rands 125 im Hochpunkt 185, 195 und/oder im Tiefpunkt 190, 200 angeordnet ist. In einer Weiterbildung des in
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 dabei der Rand 125 am ersten Wandungsabschnitt 155 eine konstante 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.Between the
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 angeordnet ist. Der zweite Wandungsabschnitt 160 ist dabei stetig ausgebildet. Dabei weist im zweiten Wandungsabschnitt 160 der Rand 125 eine konstante Steigung auf. Im zweiten Wandungsabschnitt 160 ist der Rand 125 stetig ausgebildet und nimmt kontinuierlich zu.A
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 ausgebildet.In the circumferential direction, a
Die Schnittebene A-A erstreckt sich beispielsweise durch die beiden Tiefpunkte 190, 200.For example, the cutting plane A-A extends through the two
Zusätzlich kann das Zerstäuberelement 55 ein Konuselement 215 aufweisen. Das Konuselement 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.In addition, the
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 überragtIn other words, the
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.The
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 d1/ 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.The
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.Radially on the outside of the
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.The
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. 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.The
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 α geneigt zu der Bodenfläche 235 angeordnet sein. Vorzugsweise beträgt der erste Winkel α einschließlich 15° bis einschließlich 60°, insbesondere einschließlich 30° bis 40°, besonders vorteilhafterweise 35°.The
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 β 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 l1 des Rands 125 zur Bodenfläche 235 zunimmt.The
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.At the first
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.At the first
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.It is particularly advantageous if 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.
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.Furthermore, 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.
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.Furthermore, it is advantageous if, as a further condition for the first number of
Der zweite Winkel β ist kleiner als der erste Winkel α. Insbesondere kann der zweite Winkel β 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.The second angle β is smaller than the first angle α. In particular, the second angle β can be 0° to 45°, in particular 3° to 12°. While an
Die Schnittebene B-B erstreckt sich beispielhaft durch die beiden Hochpunkte 185, 195.The section plane B-B extends, for example, through the two
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.In the axial direction, a
Die Antriebseinrichtung 50 weist neben der Welle 65 eine Trägereinheit 250 auf. Die Trägereinheit 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 Trägereinheit 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.The
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.A torque for driving the
In der Ausführungsform weist die Trägereinheit 250 einen Trägerring 266 auf. Der erste Trägerring 266 ist drehmomentschlüssig, insbesondere drehfest, mit der Welle 65 direkt oder indirekt gekoppelt. Der erste Trägerring 266 begrenzt dabei im Wesentlichen die Aufnahme 255. Der erste 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 ersten Trägerring 266 kann beispielsweise der erste 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 ersten 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.In the embodiment, the
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 addition, the
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.A
Nachfolgend werden die
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.When the
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 β. Durch den verrundeten dritten Übergang 238 wird ein ungewolltes Abspritzen des schmelzflüssigen Materials 35 an der inneren Kante 245 vermieden.At the bottom surface 235, the molten material 35 flows radially outwards and is strongly accelerated in the radial and circumferential directions by the rotation of the
Das schmelzflüssige Material 35 umströmt die innere Kante 245 und strömt radial nach außen hin entlang des Rands 125. Das schmelzflüssige Material 35 strömt bis zur äußeren Kante 130, wobei das schmelzflüssige Material 35 an der äußeren Kante 130 abgespritzt wird..The molten material 35 flows around the
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.
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 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.Due to the axially offset arrangement of the first
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.In the
Selbstverständlich wird auch schmelzflüssiges Material 35 am Rand 125 zwischen dem Hochpunkt 185, 195 und dem Tiefpunkt 190, 200 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.Of course, molten material 35 is also sprayed off at the
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.Furthermore, the fanning out of the molten material 35 on the
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.Furthermore, a reliable cooling of the drops of molten material 35 arriving in the
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.Furthermore, the molten droplets release large amounts of heat into the process air when they cool down with the process air. The process air can be discharged from the
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.Furthermore, the use of water for cooling the molten material 35 can be dispensed with, so that environmental pollution with the
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. Dies stellt sicher, dass das bis auf 1500 °C erwärmte Zerstäuberelement 55 hinsichtlich Oxidation geschützt ist. 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.In order to ensure a long service life of the
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.If oxidation of the
- 1010
- Trockengranulatordry granulator
- 1515
- GehäuseHousing
- 2020
- Zerstäuberatomizer
- 2525
- Granulatspeichergranulate storage
- 3030
- Zuführungfeeding
- 3535
- schmelzflüssiges Materialmolten material
- 4040
- Gehäuseinnenraumhousing interior
- 4545
- Drehachseaxis of rotation
- 5050
- Antriebseinrichtungdrive device
- 5555
- Zerstäuberelementatomizer element
- 6060
- Zerstäubergehäuseatomizer housing
- 6565
- WelleWave
- 7070
- erste Gehäuseinnenwandfirst inner housing wall
- 7575
- zweite Gehäuseinnenwandsecond inner housing wall
- 7676
- Drehebeneplane of rotation
- 8080
- Gehäusedeckelhousing cover
- 8585
- Abführöffnungdischarge opening
- 9090
- Fließbettfluidized bed
- 9595
- Verdichtercompressor
- 100100
- Verteilerbodendistributor floor
- 105105
- Speichervolumenstorage volume
- 110110
- BodenFloor
- 115115
- Wandungwall
- 120120
- Zerstäuberinnenraumatomizer interior
- 125125
- Randedge
- 130130
- äußere Kanteouter edge
- 135135
- äußere Umfangsseiteouter peripheral side
- 140140
- erster Teilabschnittfirst section
- 145145
- Unterseitebottom
- 150150
- zweiter Teilabschnittsecond section
- 155155
- erster Wandungsabschnittfirst wall section
- 160160
- zweiter Wandungsabschnittsecond wall section
- 165165
- erstes Winkelsegmentfirst angle segment
- 170170
- zweites Winkelsegmentsecond angle segment
- 175175
- erster Randabschnittfirst edge section
- 180180
- zweiter Randabschnittsecond edge section
- 185185
- erster Hochpunktfirst high point
- 190190
- erster Tiefpunktfirst low point
- 195195
- zweiter Hochpunktsecond high point
- 200200
- zweiter Tiefpunktsecond low point
- 205205
- dritter Wandungsabschnittthird wall section
- 210210
- vierter Wandungsabschnittfourth wall section
- 215215
- Konuselementcone element
- 220220
- festes Endefixed end
- 225225
- SpitzeGreat
- 230230
- Mündungmouth
- 235235
- Bodenflächefloor area
- 236236
- erster Übergangfirst transition
- 240240
- Wandungsinnenseiteinside of the wall
- 245245
- innere Kanteinner edge
- 250250
- Trägereinheitcarrier unit
- 255255
- AufnahmeRecording
- 266266
- erster Trägerringfirst carrier ring
- 280280
- innere Umfangsseiteinner peripheral side
- 285285
- Schutzgaskanalprotective gas channel
- 290290
- Schutzgasprotective gas
- 295295
- erster Gehäuseinnenwandabschnittfirst housing inner wall section
- 300300
- erster Speicherabschnittfirst memory section
- 305305
- zweiter Gehäuseinnenwandabschnittsecond housing inner wall section
- 310310
- zweiter Speicherabschnittsecond storage section
- d1d1
- erste maximale radiale Erstreckungfirst maximum radial extension
- d2d2
- zweite maximale radiale Erstreckungsecond maximum radial extension
- d3d3
- dritte maximale radiale Erstreckungthird maximum radial extension
- G1G1
- erster minimaler Abstandfirst minimum distance
- HH
- Randabstandedge distance
- H 1H 1
- erster maximaler Abstandfirst maximum distance
- 1111
- dritter maximaler Abstandthird maximum distance
- RR
- maximale radiale Gesamterstreckungmaximum total radial extension
- w2w2
- minimalen radialen Wandungserstreckungminimal radial wall extension
- αα
- erster Winkelfirst angle
- ββ
- zweiter Winkelsecond angle
- δδ
- Wandwinkelwall bracket
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Also Published As
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
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| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
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Effective date: 20250619 |