ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Кристаллизаторы для отверждения расплавов из "Машиностроение Энциклопедия Т IV-12 " Отверждение расплавов является одним из распространенных видов процесса кристаллизации [14]. Отверждению подвергаются расплавы как отдельных веществ, так и многокомпонентных смесей. В последнем случае при отверждении расплава возможно неравномерное распределение компонентов по объему отвержденного продукта. Это обстоятельство может оказывать заметное влияние на структурные, механические, физические и другие свойства получаемых продуктов. [c.527] При получении продуктов в виде плит (пластин) применяют секционированные охладители (рис. 5.3.1), состоящие из комплекта вертикальных охлаждаемых плит 2, расположенных на двух горизонтальных цилиндрических опорах 3 и двух массивных опорных стойках 1, и зажимного механизма 4. [c.527] Перед заливкой расплава плиты прижимаются друг к другу с помощью винтового или гидравлического механизма. При этом охлаждаемые плиты образуют прямоугольные полости, в которые сверху заливается расплав. Плиты снабжены внутренними каналами, по которым циркулирует охлаждающая жидкость. После охлаждения плиты разжимают и извлекают образовавшиеся блоки твердого материала. Толщина получаемых блоков составляет обычно 40... 100 мм. Продолжительность процесса охлаждения составляет 1... 4 ч. С целью механизации и автоматизации этого процесса его часто осуществляют на установках конвейерного или карусельного типа. [c.527] При использовании карусельных установок формы устанавливают на круглый вращающийся стол, при повороте которого на определенные позиции происходит последовательное их заполнение расплавом, охлаждение и извлечение отливок. [c.527] Установки конвейерного типа наиболее часто используются для получения в виде блоков парафина, нафталина, серы, а установки карусельного типа - для отверждения цветных металлов и их сплавов [14]. [c.527] Для отверждения расплавов с целью получения различных отливок (заготовок, готовых изделий и др.) часто используют литьевые машины [14]. В этом случае кристаллизацию расплава обычно осуществляют в разъемных формах. [c.527] Трубчатые охладители являются высокопроизводительными аппаратами, применяемыми для отверждения расплавов низкоплавких веществ. Трубчатые кристаллизаторы по конструкции напоминают вертикальные кожухотрубчатые теплообменники, причем каждая трубка является металлической формой, в которой отверждается расплав. Процесс является периодическим, и рабочий цикл состоит из следующих операций заполнения кристаллизатора кристаллизации расплава слива хладагента подплавления отвержденных стержней разгрузки кристаллизатора. [c.528] Исходный расплав I при закрытой нижней крышке заливается в трубчатку через штуцер 4. В межтрубное пространство подается охлаждающий агент II. Охлаждение продолжается до полного отверждения расплава в трубках. После этого прекращается подача хладагента, сливают его остатки из межтрубного пространства и туда подают феющий пар (горячую воду). После некоторого подплавления стержней открывается нижняя крышка аппарата и они выпадают из трубок кристаллизатора, попадая в дробилку. Из последней измельченный продукт /// в кусках требуемых размеров выводится из аппарата через бункер 8. [c.528] Отверждение расплавов часто осуществляют в тонком слое, что позволяет производить процесс в непрерывном режиме, существенно повышающем производительность оборудования [14]. В этом случае продукты получаются в виде тонких пластинок, чешуек и полусфер. Для осуществления такого процесса используются ленточные, барабанные (вальцевые) и дисковые кристаллизаторы. [c.529] Ленточные кристаллизаторы применяют для отверждения нафталина, серы, парафина, различных смол, пека и др. [14]. Основным рабочим органом аппаратов этого типа является тонкая металлическая лента, натянутая на два барабана, из которых один является приводным. Расплав на ленту подается в виде сплошного слоя, в виде полосок определенной ширины или отдельными тонкими струйками и даже в виде капель. [c.529] В ленточном кристаллизаторе с нижним охлаждением исходный расплав непрерывно стекает на ленту 8, натянутую между барабанами 1,5 т бункера 2, а продукт собирается в бункер 6 (рис. 5.3.5, а). Нижняя поверхность ленты с охлаждаемым слоем 4 орошается охлаждающей водой через разбрызгивающие сопла. Во избежание растекания расплава лента окаймлена с обеих сторон резиновыми бортиками 3, к которым она плотно прижата при движении. Съем отвержденного продукта благодаря изгибу ленты на натяжном барабане 5, как правило, происходит без применения ножей. В некоторых случаях для очистки ленты устанавливают специальные вращающиеся щетки 7. Толщина отверждаемого слоя зависит от теплофизических свойств продукта, интенсивности охлаждения, длины и скорости движения ленты и т.п. На практике она обычно составляет 1... 10 мм, скорость ленты 0,1... 0,3 м/с. [c.529] В ленточном кристаллизаторе с непосредственным орошением расплава водой из коллектора 9 вода отводится из лотка 10 (рис. 5.3.5, б). [c.530] Если расплав обладает большой адгезией к металлической ленте (например, смолы, пеки), то его подают тонкими струйками на предварительно смоченную ленту или через слой воды. В последнем случае ленту кристаллизатора погружают частично в ванну с водой. [c.530] По способу питания исходным расплавом барабанные кристаллизаторы разделяются на четыре группы с нижним питанием с верхним питанием с боковым питанием двухбарабанные кристаллизаторы. [c.530] В нашей стране наибольшее распространение получили барабанные кристаллизаторы с нижним питанием (рис. 5.3.6). Исходный расплав непрерывно подается по трубе 16 ъ ванну кристаллизатора, где поддерживается постоянный уровень. В ванну на определенную глубину погружен охлаждаемый барабан I, медленно вращающийся вокруг оси. При контакте охлаждаемой поверхности барабана с расплавом на ней образуется кристаллический слой. При выходе из ванны вращающийся барабан увлекает и пленку расплава, которая также кристаллизуется. Образующийся слой твердого продукта непрерывно снимается с барабана ножом 14 и сбрасывается в приемный бункер 15, откуда шнеком 5 непрерывно выводится через патрубок б. [c.530] Ванна снабжена рубашкой для поддержания требуемой температуры расплава. Аппарат может быть полностью герметизирован выделяющиеся из расплава пары отсасываются вентилятором через патрубок 12. В кожухе аппарата предусмотрены смотровые окна 13 для наблюдения за срезом отвержденного слоя. Частота вращения барабана находится в пределах 0,01. ..20 мин . [c.530] Поверхность барабана может быть гладкой или ребристой. Кристаллизаторы с гладкой поверхностью барабана применяют в тех случаях, когда затвердевшая корка лимитирована по толщине, не откалывается от поверхности барабана. Кристаллизаторы с ребристой поверхностью предпочтительны, когда затвердевшая корка не лимитирована по толщине, легко скалывается с поверхности барабана и по условиям производства требуются минима 1ь-ные размеры аппарата. [c.531] Двухбарабанные кристаллизаторы состоят из двух соприкасающихся барабанов 7 и 7 (рис. 5.3.7). Торцовыми стенками зумпфа 6 являются щеки, опирающиеся на поверхность барабанов. Исходный расплав подается непосредственно в зумпф, где он непрерывно перемешивается горизонтальной лопастной мешалкой 5. Перемешивание предотвращает застывание всей массы расплава в зумпфе. Барабаны устанавливают с некоторым зазором, не допускающим протекания расплава из зумпфа, который регулируется перемещением ведомого барабана. Отвержденный слой продукта снимается ножами 12, установлейными в нижней части барабанов. Готовый продукт выгружается из аппарата шнеком 9. [c.531] Двухбарабанные кристаллизаторы изготовляют только с гладкими поверхностями охлаждаемых барабанов. Их обычно применяют в тех случаях, когда расплав не допускает длительного воздействия высокой температуры или содержит твердые включения, которые должны попасть в отверждаемый продукт. Барабанные кристаллизаторы с верхним и боковым питанием предназначены в основном для охлаждения вязких расплавов. Конструкции таких аппаратов и принципы их действия описаны в монографии [14]. [c.531] Вернуться к основной статье