结晶器总成
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结晶器总成
方坯和矩形坯结晶器成
方坯和矩形坯结晶器总成主要由下面几种零部件组成:结晶器铜管、外水套、导流水套、上下密封法兰、各种密封圈、足辊装置、足辊区喷淋装置。其中的核心零件是结晶器铜管,其他零部件围绕铜管进行装配。
结晶器总成应具有下列特点:结构简单,便于拆装和调整,易于加工制造;要有较好的结构刚性,并且重量要轻,以便在振动时具有较小的惯性力。
结晶器总成是连铸机的关键部位,其结构性能直接影响着连铸坯的生产和质量。各企业都根据各自连铸机的实际使用情况在积极探索,通过对结晶器总成各零部件结构进行优化组合,来满足不断提高的连铸生产需要。
方坯和矩形坯结晶器总成中一般预留安装电磁搅拌装置和页面自动化控制装置的位置。
圆坯结晶器总成
圆坯结晶器总成主要由下面几种零部件组成:结晶器铜管、外水套、导流水套、上下密封法兰、各种密封圈、足辊装置、足辊区喷淋装置。与方坯和矩形坯相同,圆坯结晶器总成装配的核心零部件是结晶器铜管,其他零部件围绕铜管进行装配。圆坯结晶器总成装配的关键是要防止铜管转动,并且保证铜管沿内、外弧方向上定位正确。结晶器总成应进行水压渗透试验,试验压力为工作压力的1.2—1.5倍,保持30min,不得渗漏。
用于结晶操作的设备。结晶器的类型很多,按溶液获得过饱和状态的方法可分蒸发结晶器和冷却结晶器;按流动方式可分母液循环结晶器和晶浆(即母液和晶体的混合物)循环结晶器;按操作方式可分连续结晶器和间歇结晶器。
目录
强制循环蒸发结晶器
DTB型蒸发结晶器
奥斯陆型蒸发结晶器
一种槽形容器,器壁设有夹套或器内装有蛇管,用以加热或冷却槽内溶液。结晶槽可用作蒸发结晶器或冷却结晶器。为提高晶体生产强度,可在槽内增设搅拌器。结晶槽可用于连续操作或间歇操作。间歇操作得到的晶体较大,但晶体易连成晶簇,夹带母液,影响产品纯度。这种结晶器结构简单,生产强度较低,适用于小批量产品(如化学试剂和生化试剂等)的生产。
强制循环蒸发结晶器
一种晶浆循环式连续结晶器(图1)。操作时,料液自循环管下部加入,与离开结晶室底部的晶浆混合后,由泵送往加热室。晶浆在加热室内升温(通常为2~6℃),但不发生蒸发。热晶浆进入结晶室后沸腾,使溶液达到过饱和状态,于是部分溶质沉积在悬浮晶粒表面上,使晶体长大。作为产品的晶浆从循环管上部排出。强制循环蒸发结晶器生产能力大,但产品的粒度分布较宽。
示意图
DTB型蒸发结晶器
即导流筒-挡板蒸发结晶器,也是一种晶浆循环式结晶器(见彩图)。器下部接有淘析柱,器内设有导流筒和筒形挡板,操作时热饱和料液连续加到循环管下部,与循环管内夹带有小晶体的母液混合后泵送至加热器。加热后的溶液在导流筒底部附近流入结晶器,并由缓慢转动的螺旋桨沿导流筒送至液面。溶液在液面蒸发冷却,达过饱和状态,其中部分溶质在悬浮的颗粒表面沉积,使晶体长大。在环形挡板外围还有一个沉降区。在沉降区内大颗粒沉降,而小颗粒则随母液入循环管并受热溶解。晶体于结晶器底部入淘析柱。为使结晶产品的粒度尽量均匀,将沉降区来的部分母液加到淘析柱底部,利用水力分级的作用,使小颗粒随液流返回结晶器,而结晶产品从淘析柱下部卸出(图2)。
奥斯陆型蒸发结晶器
又称为克里斯塔尔结晶器,一种母液循环式连续结晶器(图3)。操作的料液加到循
液压控制系统
环管中,与管内循环母液混合,由泵送至加热室。加热后的溶液在蒸发室中蒸发并达到过饱和,经中心管进入蒸发室下方的晶体流化床(见流态化)。在晶体流化床内,溶液中过饱和的溶质沉积在悬浮颗粒表面,使晶体长大。晶体流化床对颗粒进行水力分级,大颗粒在下,而小颗粒在上,从流化床底部卸出粒度较为均匀的结晶产品。流化床中的细小颗粒随母液流入循环管,重新加热时溶去其中的微小晶体。若以冷却室代替奥斯陆蒸发结晶器的加热室并除去蒸发室等,则构成奥斯陆冷却结晶器。这种设备的主要缺点是溶质易沉积在传热表面上,操作较麻烦,因而应用不广泛。