BRPI0914739B1 - método e dispositivo para a saída de granulado do fundo de um tanque que além de granulado retém líquido - Google Patents

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Description

MÉTODO E DISPOSITIVO PARA A SAÍDA DE GRANULADO DO FUNDO DE UM TANQUE QUE ALÉM DE GRANULADO RETÉM LÍQUIDO
ÁREA TÉCNICA
A presente invenção se refere a um método e um dispositivo para a saída de granulado do fundo de um tanque que além de granulado retém líquido.
ESTADO DA TÉCNICA
Granulados de metais e ligas metálicas são fabricadas em que um jato de metal fundido ou liga pode atingir um elemento de impacto e ser espalhado em gotas que caem em um tanque de líquido tendo um fundo que se estreita em cone de modo que rapidamente esfriam. Um método e dispositivo bem sucedido é descrito no relatório descritivo da patente US 4 294 784. A fim de evitar o granulado sinterizando junto em agregados maiores, o granulado é retirado do tanque de água fria assim que as gotas tenham congelado após esfriamento, depois do qual a água pode escoar e o granulado pode secar devido ao seu próprio calor inerente. A água de esfriamento aquecida é usada para transportar, que transborda do tanque por si só no ponto mais baixo no fundo e traz com isso o granulado congelado através de uma dobra e para cima através de um levantador inclinado a uma superfície de separação, onde o granulado é retirado e a água vai em uma bacia a partir da qual é recirculada por uma bomba no tanque. A superfície de separação está localizada em um nível mais baixo que o nível de água no tanque, assim a água flui para fora por sua própria pressão através do levantador inclinado. Para ajudar o transporte de granulado para cima através do levantador inclinado, é proporcionado
2/10 com um injetor de ar comprimido com um número de entradas para ar comprimido arrumado no lado de baixo do levantador inclinado o que proporciona um efeito semelhante que de bombas de emulsão.
relatório descritivo da patente US 5 017 218 descreve um desenvolvimento posterior da invenção acima mencionada de acordo com o relatório descritivo da patente US 4 294 784. O desenvolvimento posterior torna possível granular metais e ligas que têm uma baixa velocidade de afundamento em água e alto conteúdo de calor.
Mesmo assim, o método e dispositivo descritos no relatório descritivo da patente US 4 294 784 têm provado ser bem sucedido, pode ocorrer sob certas circunstâncias operacionais que o dispositivo não gerencie o transporte do granulado através da dobra até o injetor de ar comprimido de uma maneira satisfatória. 0 levantador inclinado, além disso, tem a propriedade de que o granulado tende a afundar em direção ao lado de baixo do conduto inclinado e que o ar sobe em direção ao seu lado superior onde pode formar um canal mais ou menos contínuo.
BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO objeto da presente invenção é produzir um dispositivo para a saída de granulado que possa gerenciar o transporte de granulado do tanque sem problemas.
Com um procedimento do tipo indicado inicialmente este objeto pode ser alcançado em que a saída é obtida de acordo com a presente invenção por meio de um ejetor tubular proporcionado sob o tanque.
Com um dispositivo do tipo indicado inicialmente este objeto é alcançado em que o dispositivo de acordo com a
3/10 presente invenção compreende um ejetor tubular proporcionado sob o tanque que tem uma entrada lateral para o granulado, uma extremidade com uma entrada para água de transporte pressurizada, e outra extremidade com uma entrada para o gás pressurizado e a jusante desde aquela uma saída para um fluxo trifásico de água, granulado, e gás.
Trocando a dobra no tubo anteriormente usado por um ejetor o risco que o granulado podería coletar no ponto mais baixo da dobra no tubo é eliminado. 0 uso de água de transporte pressurizada ao invés de água de esfriamento no tanque para transporte de granulado oferece a possibilidade de manter uma velocidade fluxo mais alta na água. A localização escolhida da entrada para o gás pressurizado significa que o gás pode começar seu efeito de bombeamento mais cedo que com o desenho conhecido sem o risco do gás fluir para trás e para cima através do tanque. O transporte momentâneo de granulado para cima do tanque é assim assegurado por meio de água e gás que juntos dão ao granulado um vetor direcional que empurra para longe do tanque no sistema de tubos conectado.
ejetor tubular é preferivelmente direcionado de modo que forma um ângulo na ordem de 902 a uma linha perpendicular. Assim tem uma baixa altura de construção e é geralmente fácil de instalar quando um existente dispositivo para a saída de granulado é remodelado.
O ejetor é adequadamente conectado a um primeiro conduto que se estende principalmente verticalmente para cima e tem uma extremidade inferior e uma superior com a extremidade inferior conectada ao fluxo de saída do ejetor e o primeiro conduto é dimensionado para deixar que o gás
4/10 transporte a água e granulado para cima através do primeiro conduto durante a expansão sucessiva do gás e aceleração da água e granulado. Devido ao conduto ser vertical não existe risco que o granulado deva tender a coletar em um lado e o gás no outro lado do conduto.
A entrada para a água de transporte pressurizada é preferivelmente na forma de um bico de pulverização. Um bico de pulverização empresta velocidade de corrente aumentada para a água de transporte, o que aumenta a turbulência no ejetor e contribui a manter o granulado em suspensão na água durante transporte através do ejetor.
Uma vez que algo de granulado contatará o ejetor internamente durante seu transporte, é preferível que o ejetor inclua um alojamento de ejetor tubular que é proporcionado com um forro contra desgaste interno.
A entrada para o gás pressurizado também inclui uma câmara em forma de anel que rodeia a periferia do ejetor tubular e é conectada com o lado de dentro do ejetor através de uma fenda em forma de anel que dirige o gás pressurizado em direção à saída do ejetor. 0 fornecimento de gás através de uma fenda em forma de anel contribui a produzir a desejada turbulência no fluxo trifásico que forma e diminui o risco que o gás formasse seu próprio canal neste.
grau de desgaste aumenta na direção de corrente através do ejetor e é a maior na saída, por cuja razão a saída para o fluxo trifásico do ejetor é vantajosamente constituída por um flange contra desgaste substituível em forma semelhante de um bico de pulverização. A fenda de fornecimento de gás em forma de anel é vantajosamente formada entre o forro contra desgaste interno e o flange
5/10 contra desgaste em forma semelhante de um bico de pulverização.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS INCLUÍDOS
No seguinte a invenção será descrita em mais detalhe com referência às modalidades preferidas e os desenhos incluídos.
A figura 1 é uma vista lateral esquemática de um dispositivo de acordo com uma modalidade preferida da invenção para a saída de granulado de um tanque. O dispositivo compreende um ejetor conectado com o tanque e um sistema de canos subseqüente.
A figura 2 é uma seção longitudinal esquemática através do ejetor mostrado na figura 1.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS
A figura 1 mostra um dispositivo para a saída de granulado de um tanque 1. Granulado de metais ou ligas metálicas é produzido de uma maneira conhecida em que um jato (não mostrado) de metal fundido ou liga é deixado para atingir um elemento de impacto à prova de fogo (não mostrado) e ser espalhado em gotas que caem no tanque 1 que contém água de esfriamento de modo que são rapidamente esfriados. 0 tanque tem um fundo que se estreita em cone 2 com uma saída 3 para misturar granulado e água de esfriamento usada. Nova água de esfriamento é fornecida em outro lugar por meio de um conduto (não mostrado) e água de esfriamento em excesso é geralmente fornecido de modo que existe também um sobrefluxo para conduzir para longe água de esfriamento usada. Após esfriamento rápido uma mistura do granulado formado e água da saída 3 é conduzida através
6/10 de um sistema de condutos 6, 7 com fornecimento de ar para formação de um fluxo trifásico e mais longe para cima de uma superfície de separação 8, por exemplo, uma peneira de vibração, que está localizada em um nível mais alto que a saída 3, onde a água pode escoar do granulado que é então transportado a uma unidade de secagem (não mostrado).
A fim de assegurar transporte momentâneo para cima de granulado do tanque 1 por meio de água e ar, o dispositivo de saída de acordo com a invenção contém um ejetor tubular 10 sob o tanque 1 como mostrado na figura 2. O ejetor tubular 10 tem uma entrada lateral 11 para o granulado conectada com a saída de tanque 3, uma extremidade 12 com uma entrada 13 para água de transporte pressurizada e outra extremidade 15 com uma entrada 16 para o gás pressurizado e a jusante desde ali uma saída 18 para um fluxo trifásico de água, granulado, e gás. Água de transporte é tomada de uma fonte (não mostrado) e pressurizada por uma bomba 14, enquanto que o gás é tomado de uma fonte adequada, geralmente ar ambiente, que é pressurizado com um soprador ou compressor 17 para ar comprimido com uma pressão prédeterminada, por exemplo, 3 bar. 0 termo ar comprimido é usado abaixo para o gás pressurizado que pode, contudo, ser constituído de qualquer gás adequado. Consumo de ar em uma fábrica de granulação de tamanho padrão está na ordem de 10-3 0 metros cúbicos normais por hora em uma pressão de aproximadamente 3 bar.
O ejetor 10 é preferivelmente direcionado de modo que forma um ângulo na ordem de 90a a uma linha perpendicular. Tem assim uma baixa altura de construção e é geralmente fácil de instalar quando um existente dispositivo para a saída de granulado é remodelado. Se desejado, o ejetor 10
7/10 pode, contudo, ser inclinado para cima em uma modalidade não mostrada e é ainda imaginável que é conectado à saída de fundo 3 do tanque 1 com uma dobra de cano (não mostrado) , através da qual um deveria usar uma dobra de cano em uma forma que previna que o granulado seja coletado no seu ponto mais baixo.
Trocando a anteriormente usada dobra de cano com um ejetor 10 o risco é eliminado que o granulado seja coletado no ponto mais baixo da dobra de cano. 0 uso de água de transporte pressurizada ao invés de água de esfriamento no tanque 1 para transporte do granulado oferece a possibilidade de manter uma velocidade de corrente mais alta na água. A posição selecionada da entrada 15 para ar comprimido ademais significa que pode começar sua ação de bombeamento mais cedo que com o desenho conhecido sem qualquer risco do ar fluir através do caminho de volta para cima através do tanque 1. Transporte momentâneo para cima de granulado do tanque 1 é assim assegurado por meio de água e ar que juntos dão ao granulado um vetor direcional que em sistemas de canos conectados 6, 7 empurram em uma direção para longe do tanque 1.
Como pode ser visto da figura 1, o ejetor 10 é adequadamente conectado a um primeiro conduto 6 que se estende principalmente verticalmente para cima e tem uma extremidade inferior e superior com a extremidade inferior conectada com a saída 18 do ejetor. 0 primeiro conduto 6 é dimensionado para deixar que o ar transporte a água e granulado para cima através do primeiro conduto 6 com aumento sucessivo do ar e aceleração da água e o granulado. Em que o conduto 6 é principalmente vertical, não existe
8/10 risco que o granulado tenda a coletar em um lado e o ar no outro lado do conduto.
É adequado que um segundo conduto 7 têm uma extremidade livre que é conectada à extremidade superior do primeiro conduto 6 e que este segundo conduto 7 forme um ângulo na ordem de 90a com um fio de prumo. Uma saída é obtida neste sentido para uma superfície de separação 8, por exemplo, uma peneira de vibração, onde o granulado é separado da água de transporte, depois do qual ou seca por si só a partir de seu calor inerente ou é transportado a uma unidade de secagem (não mostrado). Uma modalidade onde a extremidade superior de primeiro conduto 6 descarrega em um fluxo de saída a prumo sob uma capota ou escudo (não mostrado) é também imaginável. Esta capota ou escudo tem o propósito de limitar a altura do fluxo de saída de água de transporte e granulado e possivelmente ainda desviar-lo em alguma direção à superfície de separação 8.
Como mostrado na figura 2, a entrada para água de transporte pressurizada preferivelmente tem a forma de um bico de pulverização 13. Um bico de pulverização empresta velocidade de corrente aumentada para a água de transporte, o que aumenta a turbulência no ejetor 10 e contribui a manter o granulado em suspensão na água durante transporte através do ejetor. Com produção de granulado de aproximadamente 1,5 ton/min um fluxo de água de aproximadamente 2 m3/min é usado, enquanto que se a produção aumenta a aproximadamente 4,1 ton/min, o fluxo de água aumenta a 6 m3/min.
Visto que algo do granulado contatará o ejetor internamente durante seu transporte, é preferível que o ejetor inclua um alojamento de ejetor tubular 21 que é
9/10 proporcionado com um forro contra desgaste interno e substituível 22 que na modalidade mostrada é integralmente incorporada. A entrada 16 para o gás pressurizado preferivelmente compreende uma câmara em forma de anel 19 que rodeia a periferia do ejetor tubular 10 e é conectada com o lado de dentro do ejetor através de uma fenda em forma de anel 20 que dirige o gás pressurizado em direção à saída 18 do ejetor. 0 fornecimento de gás através da fenda em forma de anel 20 contribui a produzir a desejada turbulência no fluxo trifásico que forma e diminui o risco que o gás formasse seu próprio canal neste. Uma direção do fluxo trifásico é ademais obtida o que o distribui relativamente uniformemente ao longo da periferia do ejetor tubular 10. 0 desgaste de um lado em um ou algumas das partes da saída 18 e o flange contra desgaste 18 do ejetor é assim evitado.
grau de desgaste aumenta na direção de corrente através do ejetor 10 e é a maior na saída 18, cuja razão do qual a saída para o fluxo trifásico do ejetor é vantajosamente constituída por um flange contra desgaste substituível 18 em forma semelhante de um bico de pulverização. A forma em anel da fenda de fornecimento 20 para ar comprimido é vantajosamente formada entre o forro contra desgaste interno 22 e o flange contra desgaste 18 em forma semelhante de um bico de pulverização. Se desejado, o forro contra desgaste 22 pode claro conter diversas partes separadas, individuais, substituíveis (não mostrado) de modo que o forro contra desgaste inteiro não precisa ser trocado se somente a parte de forro contra desgaste mais próxima ao flange contra desgaste necessita ser trocado. 0 desenho tem a vantagem que com retenção do alojamento 21
10/10 materiais diferentes podem ser escolhidos para o forro contra desgaste 22 e o flange contra desgaste 18 a fim de minimizar o desgaste com diferentes materiais de granulado.
MODALIDADES ALTERNATIVAS
Na modalidade preferida, água é usada como meio de esfriamento e transporte, mas deverá ser entendido que outros líquidos ou mistura de líquidos que funcione com o material que se está granulando e serve um propósito de transporte dos grânulos pode ser usado sem se afastar da idéia da invenção. Por exemplo, uma mistura de água e glicol pode ser usada.
APLICAÇÃO INDUSTRIAL
O dispositivo de saída de granulado de acordo com a invenção é destinado para aplicação em fábricas para granulação de ferro, aço, e outros metais e ligas, mas pode também ser usado para transporte de outras matérias sólidas.

Claims (14)

1. Procedimento para a saída de granulado do fundo de um tanque (1) que além de granulado contém líquido, caracterizado pelo fato de que a saída é alcançada por um ejetor tubular (10) sob o tanque (1) , que líquido de transporte pressurizado é pulverizado através de um bico de pulverização (13) em e através do ejetor (10) enquanto que arrasta granulado que precipita do tanque (1) no ejetor (10) e que gás pressurizado é pulverizado na mistura de líquido e granulado antes de que deixe o ejetor (10).
2. Procedimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ejetor tubular (10) é direcionado de modo que forme um ângulo na ordem de magnitude de 90° a um fio de prumo.
3. Procedimento, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que injeção de gás pressurizado é feita através de uma fenda de anel (20) ao redor de uma mistura de líquido e granulado imediatamente antes de que uma mistura trifásica formada saia do ejetor (10).
4. Dispositivo para a saída de granulado do fundo de um tanque que além de granulado contém líquido, caracterizado pelo fato de que um ejetor tubular proporcionado sob o tanque (1) tem uma entrada lateral (11) para o granulado, uma extremidade (12) com uma entrada (13) para o líquido de transporte pressurizado, e uma segunda extremidade (15) com uma entrada (16) para o gás
2/3 pressurizado e a jusante desde aquela uma saída (18) para um fluxo trifásico de líquido, granulado e gás.
5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o ejetor tubular (10) forma um ângulo na ordem de uma magnitude de 90° com um fio de prumo.
6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que um primeiro conduto (6) que se estende principalmente verticalmente para cima e tem uma extremidade inferior e uma superior com a extremidade inferior conectada ao fluxo de saída do ejetor (10) do qual o primeiro conduto (6) é dimensionado para deixar o gás transportar o líquido e o granulado para cima através do primeiro conduto (6) durante expansão sucessiva do gás e aceleração do líquido e granulado.
7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que a entrada para o líquido de transporte pressurizado é na forma de um bico de pulverização (13).
8. Dispositivo, de acordo com qualquer das reivindicações 5-7, caracterizado pelo fato de que o ejetor (10) compreende um alojamento de ejetor tubular (21) que é proporcionado com um forro contra desgaste interno (22).
9. Dispositivo, de acordo com qualquer das reivindicações 5-8, caracterizado pelo fato de que a entrada (16) para o gás pressurizado compreende uma câmara
3/3 em forma de anel (16) que rodeia a periferia do ejetor tubular (10) e é conectada com o lado de dentro do ejetor (10) através de uma fenda em forma de anel (20) que dirige o gás pressurizado em direção à saída (18) do ejetor.
10. Dispositivo, de acordo com qualquer das reivindicações 5-9, caracterizado pelo fato de que a saída para o fluxo trifásico do ejetor é constituída por um flange contra desgaste substituível (18) formado como um
10 bico de pulverização.
11. Dispositivo, de acordo com qualquer das reivindicações 5-9 caracterizado pelo fato de que o ejetor (10) compreende um alojamento de ejetor tubular (21) que é
15 proporcionado com um forro contra desgaste interno (22), que a entrada (16) para o gás pressurizado compreende uma câmara em forma de anel (20) que rodeia a periferia do ejetor tubular (10) e é conectada com o lado de dentro do ejetor (10) através de uma fenda em forma de anel (20) que
20 dirige o gás pressurizado em direção à saída (18) do ejetor, que a saída para o fluxo trifásico do ejetor é constituída por um flange contra desgaste substituível (18) que é formado como um bico de pulverização, e que a fenda em forma de anel (2 0) é formada entre o forro contra
25 desgaste interno (22) e flange contra desgaste (18) em forma de um bico de pulverização.
BRPI0914739A 2008-06-24 2009-06-18 método e dispositivo para a saída de granulado do fundo de um tanque que além de granulado retém líquido BRPI0914739B1 (pt)

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