专利名称：制成颗粒的方法
背景技术：
本发明涉及一种制成颗粒的方法。
生产粒状的合金如硅铁和铬铁是已知的。一种这样的制粒方法涉及将熔融合金从浇包倒入浇口盘，从浇口盘流动通过一个喷嘴。从喷嘴流出的液体金属流撞击一个圆形的难熔的喷射头，撞碎而形成液滴，落入下面的循环冷水主体。在水中快速凝固以后，颗粒被排放和收集。
另一种制粒方法涉及合金，该合金从喷嘴流出，穿过一股水流，而后进入水中。该方法被称为Showa Denko方法。
美国专利5,258,053描述一种将熔融金属制成颗粒的方法，其中使至少一股连续的熔融金属流从一个流槽向下掉入包含在一个箱中的冷却液浴池内，金属流在其中分散成颗粒而凝固。使一股基本上均匀的冷却液流沿基本上垂直于掉下的金属流的方向流过该箱，该冷却液流的平均速度小于0.1米/秒。
这些先有技术方法的问题之一是所得产品的一致性。在粒状产品中通常有大量的不希望有的细粒。
发明概要根据本发明，一种生产粒状的金属、粗金属或类似材料的方法包括下列步骤在一个容器内提供熔融状的材料源，提供一个具有至少一个边缘并置于冷却液主体上方的分配板，使熔融金属离开容器流到分配板上，流过分配板边缘而流入冷却液主体中。
其次，根据本发明，流到分配板上的熔融金属分成两股或更多股，它们流过分配板的至少一个边缘。在本发明的一种形式中，该分配板有一个上表面在其周边上形成边缘，熔融材料在该边缘上流过，在该上表面上设置一个障碍物，以便将在板上流过的熔融材料分为两股或更多股。
再次，根据本发明，在冷却液主体内部产生一个流动液体的区域，该区域有一个预定速度的第一区和至少一个速度较高的其它区，使熔融材料流进入该区域，并在其它区之前进入该第一区。最好是，该区域有多个区，第一区具有预定的速度，而每个相继的区具有比其紧邻的上一区更高的速度。
附图描述
图1例示本发明的一个实施例的示意侧视截面图；图2是图1分配板的平面图；图3是例示流动液体区域的水速分布的图形。
实施例的描述本发明的方法适合于生产粒状的金属、粗金属或类似材料。该金属可以是该技术中任何已知的金属，但通常是合金如硅铁或铬铁。例如，硅铁的生产通常涉及粗糙处理和由灰尘与热量引起的环境问题。用本发明的方法高效生产硅铁颗粒尽可能减少这些问题。本发明也已应用于任何种类的粗金属。可以用本发明的方法制成颗粒的粗金属的例子是粗金属硫化物。
准备制成颗粒的材料在制成粒状之前必须溶化。材料通常在炉子内熔化，从那里引入一容器，如浇口盘、浇包或流槽。从该容器将熔融材料输入分配板。
分配板的尺寸和形状将随待制成颗粒的材料性质而变化。通常，该板至少有一个边缘，一般有几个边缘，熔融材料流将流过这些边缘。最好是，离开分配板边缘的熔融材料流为连续的帘幕状流动。该分配板通常为方形、矩形或三角形。
分配板可以设有障碍物，使熔融材料流只流过板的一个或几个边缘。熔融材料流可以分成两股或更多股，它们可以流过板的一个或几个边缘。最好每股这样的流有一种连续的帘幕式流动。
在本发明的一种能形成特别有效的制粒作用的优选形式中，进入冷却液体的熔融材料沿横向通过流动的冷却液体区域。如上所述，该区域有一预定速度的第一区和至少一个较高速度的其它区。使熔融金属流进入该区域并在其它区之前进入第一区。可以利用通过一个入口流入液体主体的均匀液体流来产生流动液体区域。通常该入口是一个喷嘴。可以通过使液体流偏转来产生不同速度的各个区，偏转使液体流加速。可以在液体流中安置一个或几个板来产生该偏转。在本发明的一个特定形式中，设置一个竖直安置的间隔偏转板的边壁。
冷却液通常为水，虽然可以使用其它冷却液或混合冷却液。
现在参照附图描述本发明的一个实施例。首先参照图1和2，示出的设备适合于产生熔融材料如熔融的铬铁或硅铁的颗粒。该设备由一个保持水体12的容器10组成，水体12有一水平面或暴露的表面14。
水通过喷嘴16沿水平方向引入容器。水离开喷嘴16而与竖直安置的间隔偏转板18的边壁接触。在这些偏转板的下游产生一个液流区域，总的用20表示。偏转板18具有使与其接触的液体流加速的效果，其加速程度取决于该特定板的形状、尺寸和配置。因此，区域20由液流速度互不相同的多个区22构成。速度最慢的区位于区域的顶部，而速度最快的区位于区域的最下端。最好是，当一个区从速度最慢的区过渡到速度最快的区时，每个区的速度高于前一个紧邻的区的速度。一个速度分布的例子用图形示于图3。纵轴上给出离顶部的高度(或离液体主体表面的深度)。也可注意到，最慢的速度为0.1米/秒。
流槽24和金属分配板26安置在容器上方和水平面14上方。板26有一个安置在前端30附近的障碍物28。障碍物28具有任选的特点。
在使用中，熔融材料从炉子引入流槽24，再从流槽溢流到分配板26上，如图1和2中箭头所示。流在分配板26上的熔融金属被障碍物一分为二，并流在两个外侧边32上，如两股连续的帘幕似的液流并流入水中。障碍物28基本上阻止熔融金属流流到前端30上。当两股熔融材料流投入水中，它们流入与熔融材料流成横交的区域20。金属流首先流入速度最慢的区，然后逐渐通过其它区。当熔融材料这样做时，它们分散而形成冷却的颗粒。形成的颗粒流在输送机34上，沿箭头36方向移动，以便收集。
冷却液一般为水，但是也可采用其它冷却液或混合冷却液。
当热材料流开始流入水中时，在熔融材料的小球体或颗粒上只形成一薄层固化表面，由液体的蒸气薄层围绕。为了避免颗粒形状变形，通过喷嘴16引入平滑的水流，由此得到更加实心和规则的形状。
为了使颗粒充分冷却，利用上述偏转板逐渐提高下面的水流速度。这样做时，当颗粒向下进一步掉到箱底时，可以从颗粒除去更多的热量。因为这会提高热传导，所以可以产生更高的热金属流动率(高达5吨/分)，而不会有爆炸的危险。
例示的金属分配板26形状基本上为方形。其它形状也可使用。分配板的形状和尺寸通常随被制粒的材料的性质和所要颗粒的尺寸而变化。其次，板26例示为沿水平方向，并基本上平行于水平面14。该板可以安置成与水平方向成一角度。
上述实施例也可以用于将金属、粗金属或类似材料制成颗粒。
上述方法和设备用于将硅铁制成颗粒。与普通的Showa Denka法相比较，本方法获得更加一致、实心和圆的颗粒尺寸的优越结果，大部分粒径大于4毫米，显著部分粒径大于12.5毫米。与该普通制粒方法比较，能生产小到十分之一的细粒。
权利要求
1．一种生产粒状的金属、粗金属或类似材料的方法，包括下列步骤在一个容器内提供熔融状的材料源，提供一个具有至少一个边缘并置于冷却液主体上方的分配板，使熔融材料离开容器流到分配板上，流过分配板边缘而流入冷却液主体中。
2．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于，流到分配板上的熔融材料分成两股或更多股，它们流过分配板的至少一个边缘。
3．一种如上述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，该分配板有一个上表面，在其周边上形成边缘，熔融材料在该边缘上流过，在该上表面上设置一个障碍物，以便将在板上流过的熔融材料分为两股或更多股。
4．一种如权利要求2或权利要求3所述的方法，其特征在于，该分配板具有多于一个的边缘，而上述多于一股的熔融材料流流过该多于一个的边缘。
5．一种如上述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，该分配板具有方形、矩形或三角形的形状。
6．一种如上述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，流过分配板边缘并流入冷却液主体中的熔融材料流是一种连续的帘幕式液流。
7．一种如上述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，在冷却液主体内部产生一个流动液体的区域，该区域有一个预定速度的第一区和至少一个速度较高的其它区，使熔融材料流进入该区域，并在其它区之前进入该第一区。
8．一种如权利要求7所述的方法，其特征在于，该区域有多个区，第一区具有预定的速度，而每个相继的区具有比其紧邻的上一区更高的速度。
9．一种如上述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，该流动液体的区域是利用通过一个入口流入液体主体的均匀液流产生的。
10．一种如权利要求9所述的方法，其特征在于，该入口是一个喷嘴。
11．一种如权利要求9或权利要求10所述的方法，其特征在于，该流入液体主体的均匀液流通过一个或多个板偏转。
12．一种如权利要求7至11中任何一项所述的方法，其特征在于，该第一区中的液流具有至少为0.1米/秒的速度。
13．一种如上述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，该含有熔融材料源的容器是一个浇包、流槽、浇口盘或类似容器。
全文摘要
提供一种生产粒状的金属、粗金属或类似材料的方法。该方法包括下列步骤:在一个容器内提供熔融状的材料源,提供一具有至少一个边缘(32)并置于冷却液(12)主体上方的分配板(26),使熔融金属离开容器流到分配板上,流过分配板边缘而流入冷却液主体中。最好是,在冷却液主体内部产生一个流动液体区域。该区域有一个预定速度的第一区和至少一个速度较高的其它区。使熔融材料流进入该区域并在其它区之前进入第一区。
文档编号B22F9/08GK1219897SQ9719493
公开日1999年6月16日 申请日期1997年4月3日 优先权日1996年4月4日
发明者P·H·I·凯斯滕斯, J·H·拉布斯查格内, J·H·博特马, S·A·文特尔 申请人:联合冶金工业有限公司