專利名稱：以熔體制備晶種的裝置和包括此類裝置的結(jié)晶設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及按專利權(quán)利要求1的前序部分所說(shuō)的以熔體制備晶種的裝置。本發(fā)明還涉及按專利權(quán)利要求11所述的結(jié)晶設(shè)備。
許多熔體用普通的連續(xù)結(jié)晶設(shè)備(冷卻輥，冷卻帶)不能結(jié)晶，因?yàn)榻Y(jié)晶過(guò)程進(jìn)展太慢。此類產(chǎn)品常被傾入到結(jié)晶浴或槽中，然后在那里它們經(jīng)過(guò)幾天或幾個(gè)星期的時(shí)間進(jìn)行結(jié)晶。結(jié)晶設(shè)備是已知的，其中顆粒是從所謂的兩相混合物中制成的。在此類設(shè)備中，在所謂的預(yù)結(jié)晶器中，起始物料用晶種富集并在冷卻帶上將預(yù)結(jié)晶的熔體結(jié)晶出來(lái)。DE-A-3209747披露了一個(gè)以熔體制備晶種、并用于接種熔體的預(yù)結(jié)晶器，它被構(gòu)造為水平放置的圓柱形熱交換器的形式。在冷卻的外壁上形成的結(jié)晶被貼近該壁運(yùn)動(dòng)的漿葉連續(xù)地刮掉。這些漿葉安裝在由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸上。該旋轉(zhuǎn)軸安置在水平放置的圓柱形熱交換器的兩個(gè)端面。為了保持熔體在熱交換器中的足夠循環(huán)，另外還提供了供熔體(已被“接種”)的外部環(huán)路，借助于它，一定可計(jì)量的部分熔體(已經(jīng)提供了晶種)被泵出熱交換器并在熱交換器的進(jìn)口處與還未預(yù)結(jié)晶的起始原料進(jìn)行混合。
所述預(yù)結(jié)晶器具有非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。需要裝配帶有漿葉的水平旋轉(zhuǎn)軸的兩個(gè)外部軸承和用于循環(huán)一部分熔體(已被“接種”)的管線和泵，這就意味著以熔體制備晶種的這種裝置是比較昂貴的。另外，以水平放置的熱交換器的形式構(gòu)造的此類裝置以及必要的附加外部回路將占用較大的空間。
因而問(wèn)題在于如何改進(jìn)這種以熔體制備晶種的裝置，以減少結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，降低此類裝置的費(fèi)用。另外，該裝置還需比已知裝置占用較小空間，而且它還應(yīng)適合于并入結(jié)晶裝置特別是對(duì)于高分子量起始原料更需如此。
所有這些和其它問(wèn)題可通過(guò)具有在專利權(quán)利要求1的特征部分所列舉的特征的、以熔體制備晶種的裝置來(lái)解決。從屬權(quán)利要求涉及根據(jù)本發(fā)明裝置的尤其優(yōu)選的變化形式。權(quán)利要求11涉及包括了根據(jù)本發(fā)明制備晶種的裝置的結(jié)晶裝置。
根據(jù)本發(fā)明，以熔體制備晶種的裝置包括一豎立式封閉的罐，該罐具有罐底和具有至少一個(gè)熔體入口和具有至少一個(gè)用晶種接種的熔體出口。罐壁的環(huán)繞區(qū)最好在結(jié)構(gòu)上作為冷卻面。在罐的內(nèi)部安裝一個(gè)刮削部件，它包括一發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸，該軸沿軸向貫穿該罐直至剛要接觸罐底為止。在軸的朝著罐底的端部安裝有至少一個(gè)刮削臂，該臂起始于靠近罐底的軸端，先朝罐壁方向延伸，再?gòu)哪抢锱c環(huán)繞冷卻面基本上平行和與驅(qū)動(dòng)軸軸向平行而延伸。在刮削臂上最好安裝一個(gè)或多個(gè)刮削刀，它可在操作過(guò)程中沿罐內(nèi)壁在冷卻面的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行刮掃。刮削部件是可加熱的。
根據(jù)本發(fā)明的結(jié)晶設(shè)備包括熔體供料容器，上述類型以熔體制備晶種的裝置，和(優(yōu)選地)用于造粒的造粒塔。在造粒塔中，用晶種接種的熔體被噴射到或成珠滴狀導(dǎo)入到冷卻氣流中。珠滴在自由下落過(guò)程中結(jié)晶。由此制得的顆粒料在塔底出料。
以下將參照附圖來(lái)解釋本發(fā)明及其有關(guān)本質(zhì)的細(xì)節(jié)

圖1是根據(jù)本發(fā)明裝置的第一實(shí)例的軸向截面圖，圖2a-2d是根據(jù)本發(fā)明裝置的詳細(xì)視圖，圖3是根據(jù)本發(fā)明裝置的第二實(shí)例的軸向截面圖，圖4是刮削部件的詳細(xì)視圖，和圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的結(jié)晶設(shè)備的實(shí)例。
在圖1中，根據(jù)本發(fā)明的以熔體制備晶種的裝置的第一實(shí)例作為整體由參考編號(hào)1表示。裝置1(稱作預(yù)結(jié)晶器)尤其包括一豎立式封閉的、優(yōu)選圓柱形的罐2，它具有罐底3和具有至少一個(gè)熔體入口5和具有至少一個(gè)用晶種接種的熔體的出口7。根據(jù)圖1中所展示的實(shí)例，罐2有一個(gè)可移動(dòng)的蓋4，它提供了進(jìn)入罐2內(nèi)部的入口。代替可移動(dòng)的蓋4，該罐還可安裝一個(gè)能被移開(kāi)或被旋轉(zhuǎn)開(kāi)的罐底3。在罐底3上裝有出口7，不能被關(guān)閉裝置(未畫出)封閉。在罐2的蓋4上裝有熔體入口5。在本實(shí)例中示出了一個(gè)管8，它自蓋4內(nèi)的入口5延伸通過(guò)該罐的內(nèi)部并使其開(kāi)口靠近罐底3。管8是可加熱的。管8最好是雙壁管，它的一半用來(lái)供料，另一半用來(lái)排除加熱介質(zhì)(例如油，水、蒸汽或熱空氣)。
在罐2的側(cè)壁上安裝一個(gè)溢流管6，它例如借助于可加熱的管線連接到熔體供料容器上。通過(guò)這種方式，例如過(guò)量的熔體可從罐2流回到供料容器中，這樣就可以方便地調(diào)節(jié)罐2中的液面，而這將在下文中詳細(xì)描述。應(yīng)該明白，入口5，溢流管6和出口7可裝有關(guān)閉裝置(未畫出)。
罐2壁的環(huán)繞區(qū)16在結(jié)構(gòu)上最好作為冷卻面。為了這一目的，罐壁區(qū)16(大約從罐底3延伸到大約罐2高度的3/5-2/3)是被冷卻的。罐壁的這一區(qū)域的冷卻方式將在下文中詳細(xì)討論。
在罐2的內(nèi)部裝有刮削部件9。該刮削部件9包括一發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸10，其沿軸向貫穿罐2直至剛要接觸罐底3為止。在軸10的朝向罐底的端部安裝有至少一個(gè)刮削臂11，該臂起始于靠近罐底的軸10端，先朝罐壁方向延伸，再?gòu)哪抢锱c環(huán)繞冷卻面16基本上平行和與驅(qū)動(dòng)軸10呈軸向平行而延伸。在刮削臂11的垂直段安裝一個(gè)或多個(gè)刮削刀12，它可在操作過(guò)程中沿罐2在冷卻面16的區(qū)域內(nèi)的內(nèi)壁進(jìn)行切削。
在根據(jù)本發(fā)明的裝置(圖1所示)的變化形式1中，刮削部件9在結(jié)構(gòu)上可以是刮削錨式。兩個(gè)刮削臂11，11a彼此相對(duì)安置，并起始于靠近罐底的軸10端，先朝罐壁方向延伸，再?gòu)哪抢锱c環(huán)繞冷卻面16平行和與可旋轉(zhuǎn)軸10基本上呈軸向平行而延伸。在操作過(guò)程中，兩個(gè)相反的刮削臂11、11a的刮削刀12、12a沿罐2在冷卻面16的區(qū)域內(nèi)的內(nèi)壁刮掃，從而以這種方式刮掉在冷卻面上形成的結(jié)晶。應(yīng)該明白，刮削部件9還可安裝幾個(gè)(優(yōu)選至多4個(gè))刮削臂，它們配置在靠近罐底的軸10端部的周圍。
圖2a-2d詳細(xì)示出了刮削刀12在刮削臂11上的安裝細(xì)節(jié)。根據(jù)圖2a，最好在刮削臂11上安裝幾個(gè)刮削刀12。在各刀片12之間有小間隙122，從冷卻面16刮落的晶體可通過(guò)該間隙而容易地進(jìn)入熔體中。每一刮削刀12的切削刀前端121最好是波紋狀的，它有利于刮削掉晶體。刮削刀12優(yōu)選以這種形式被固定在刮削臂11上，以使得刮削量(由它決定的)可以調(diào)節(jié)，這樣一來(lái)，容器壁上的不規(guī)則性可得以補(bǔ)償或刮削臂11的垂直段與冷卻面16間的距離也可以調(diào)節(jié)。例如，為此目的，刀片12帶有長(zhǎng)形的孔并被螺釘固定在刮削臂11上。刀片12的切削刀狀前端121徑向正對(duì)著冷卻面16(圖2b)或它們相對(duì)于半徑方向偏斜(圖2c和2d)，在這種情況下，刀片12的切削狀前端121的傾角必須滿足在操作過(guò)程中前端121超前于刮削臂11。本發(fā)明尤其優(yōu)選的變化形式，是刮削臂11上的刮削刀12被安置成在抵抗彈簧120(圖2d)的固緊力時(shí)可以轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)這種方式，罐壁的不規(guī)則性或刮削臂11的垂直段與冷卻面之間的距離以及刀片12在冷卻面上的壓力都可得到較好地補(bǔ)償。當(dāng)然，每一刮削臂本身還可在其前端被構(gòu)造為刮削機(jī)構(gòu)的形式，并大約平行于冷卻面而延伸。與刮削刀片的情況一樣，刮削機(jī)構(gòu)可安裝成連續(xù)刀狀刮削刃。但是刮削刃最好是不連續(xù)的，與彼此按一定距離安裝的刀片的情況一樣，它具有間隙，通過(guò)它，被刮落的晶體可更容易地進(jìn)入熔體。
為了使從環(huán)形冷卻面16刮落下來(lái)的晶體能更好地分布在熔體中，同時(shí)為了使熔體得到更好地?cái)嚢瑁员闶剐迈r的熔體連續(xù)不斷地與冷卻面16接觸，在罐2內(nèi)應(yīng)安裝一個(gè)渦輪攪拌器，最好是安裝一個(gè)可加熱的渦輪攪拌器。該渦輪攪拌器包括一可轉(zhuǎn)動(dòng)的軸14，軸的延伸方向近似與刮削部件9軸向平行直至剛要接觸罐底為止。在沿軸14的縱向范圍內(nèi)，周圍安裝漿葉15。渦輪攪拌器14、15例如以類似于刮削部件9的方式被加熱。渦輪攪拌器14、15不僅用于攪拌熔體和便于使刮落的晶體更好地分布在熔體中，而且借助于渦輪攪拌器14、15，也可使熔體中較大的晶體聚集塊得以破碎。
在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的變化形式中，罐2的底3被構(gòu)造為可加熱的。其結(jié)果是，它可防止熔體在罐底3的內(nèi)表面上的結(jié)晶作用，這樣晶體層的沉積是不可能的，因?yàn)槌练e的晶體會(huì)對(duì)刮削部件9施加不希望有的軸向作用力。對(duì)于本變化形式，刮削部件9的軸10的樞軸承在結(jié)構(gòu)上承受的強(qiáng)力不大，從而可降低裝置成本。在根據(jù)本發(fā)明裝置的一優(yōu)選變化形式中，罐2在冷卻面16上方的區(qū)域也是可加熱的。為了加熱，根據(jù)圖1，罐2的相應(yīng)區(qū)域，也就是說(shuō)罐2的底3和罐2在冷卻區(qū)16之上的區(qū)域包覆以加熱套18、19，它借助于液體加熱介質(zhì)最好能保持在所要求的溫度。然而，安裝電加熱套也是可能的。罐2的區(qū)域，即被冷卻以便在罐2內(nèi)部形成環(huán)形冷卻面16的區(qū)域，例如可以被冷卻套17包覆。根據(jù)熔物的性質(zhì)可調(diào)節(jié)加熱套18、19和冷卻套17的溫度。
為了防止晶體沉積在刮削部件上，刮削部件9是可加熱的。根據(jù)圖1，為此目的，軸10例如被構(gòu)造成中空軸的形式，而刮削臂11，11a也可以是中空的。在這種情況下，刮削部件9被液體加熱介質(zhì)(最好是水)加熱，介質(zhì)是經(jīng)中空軸10導(dǎo)入的。
根據(jù)本發(fā)明裝置的實(shí)例20(圖3所示)，它與圖1所述的實(shí)例的區(qū)別主要在于罐2和刮削部件9的相應(yīng)區(qū)域(被加熱或冷卻)的加熱和冷卻裝置。在本實(shí)例中，由圖解形式示出，豎立式封閉的罐2具有帶有兩個(gè)罐壁21、22的雙壁夾套。罐2的可加熱和可冷卻區(qū)域25，26，27和28彼此隔開(kāi)，例如通過(guò)壁23、24隔開(kāi)。視情況而定，這些區(qū)域的每一個(gè)都可裝有加熱介質(zhì)或冷卻介質(zhì)的入口和出口。在展示圖中，入口由編號(hào)251，261，271和281表示，而出口用編號(hào)252，262，272和282表示。如圖3所示，在冷卻區(qū)域28中，例如通過(guò)導(dǎo)向板29將加熱介質(zhì)或冷卻介質(zhì)導(dǎo)入相對(duì)應(yīng)的加熱和冷卻區(qū)域25，26，27和28。以這種方式導(dǎo)引的加熱或冷卻介質(zhì)能夠均勻地進(jìn)入各加熱或冷卻區(qū)域的所有部分。可用的加熱介質(zhì)例如是傳熱油、水、蒸汽或熱空氣?？捎玫睦鋮s介質(zhì)例如是水、冷鹽水或空氣。和圖1中所示的電加熱或冷卻夾套的情況一樣，本發(fā)明的這一實(shí)例中，各加熱和冷卻區(qū)的溫度也可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在根據(jù)本發(fā)明裝置的實(shí)例20(圖3所示)中，可加熱的刮削部件9具有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸10，它在結(jié)構(gòu)上是雙壁管的形式。內(nèi)部軸向通道101被環(huán)形外通道102所包圍。在靠近罐底的軸10端部，連接件105自內(nèi)通道101貫通外通道102通向刮削壁11(它是中空結(jié)構(gòu))。在刮削臂11的垂直部分的上端裝有一個(gè)中空連接片103，它與中空的第二刮削臂11a的垂直部分的上端相連接。第二刮削臂11a最后通向靠近罐底的軸的區(qū)域內(nèi)的軸10的外部環(huán)形空間102。以這種途徑為加熱介質(zhì)提供回路，該介質(zhì)經(jīng)由內(nèi)通道101導(dǎo)入刮削部件9中并從那里通過(guò)連接件105進(jìn)入中空刮削臂11的通道。加熱介質(zhì)在刮削臂11的垂直段上升，進(jìn)入中空連接件103并從這里進(jìn)入第二中空刮削臂11a的通道。再?gòu)倪@里進(jìn)入軸10的外部環(huán)形空間并被送回到加熱介質(zhì)貯槽。
如圖4所示，該連接件可以是接近半環(huán)形結(jié)構(gòu)。為了牢固起見(jiàn)，刮削臂11、11a的垂直段的上端還可被連接到另外一個(gè)、最好是半環(huán)形的加固件104上。在俯視圖(圖4)中，連接件103和加固件104形成一個(gè)近似環(huán)形的結(jié)構(gòu)。以雙壁管的形式構(gòu)造的軸10延伸通過(guò)該結(jié)構(gòu)的中心;中空刮削臂11、11a在軸10的兩側(cè)徑向延伸到達(dá)連接件103和加固件104。加固件104也可以是中空的并可接入到刮削臂11、11a的通道。為防止結(jié)垢，加熱介質(zhì)可以在連接件103和加固件104中循環(huán)。但是最好把連接件103和加固件104安裝在溢流管6之上。其結(jié)果是保證它們不與熔體發(fā)生接觸，因而晶體不會(huì)沉積在它們的表面上。
在操作過(guò)程中，液態(tài)產(chǎn)品熔體經(jīng)入口5導(dǎo)入罐2。必須注意熔體的溫度總是要保持在產(chǎn)品熔化溫度之上。當(dāng)一部分熔體與冷卻面16接觸時(shí)，就會(huì)引發(fā)部分結(jié)晶，從而使形成的晶體沉積在冷卻面16上。在旋轉(zhuǎn)的刮削部件9的刮削臂11、11a上的刮削刀12、12a沿冷卻面16滑動(dòng)并不斷刮掉冷卻面16上所形成的晶體。借助渦輪攪拌器14、15攪拌熔體，這樣可使被刮落的晶體充分與熔體混合，并使新鮮的熔體與冷卻面接觸。與此同時(shí)，借助于渦輪攪拌器14、15，可使任何已經(jīng)形成的大量聚集塊再被破碎。通過(guò)加熱刮削部件9及其驅(qū)動(dòng)軸10、刮削臂11、11a，靠近罐底的熔體供料導(dǎo)入管8，最好是通過(guò)渦輪攪拌器14、15，罐2的底3和所有不需要冷卻的罐2的區(qū)域，這樣就會(huì)確保只能在冷卻面上引發(fā)結(jié)晶而不會(huì)在刮削部件9、導(dǎo)入管8、罐底3或在渦輪攪拌器14、15上結(jié)垢。另外，也會(huì)確保產(chǎn)品熔體的溫度保持在產(chǎn)品的熔化溫度以上。但是，必須注意，當(dāng)控制熔體和所得晶體淤漿的溫度時(shí)，已經(jīng)形成的晶體不應(yīng)再受到破壞。因此熔體的溫度最好保持在剛剛高于相關(guān)的熔化溫度。所形成的晶體淤漿通常經(jīng)罐2的底3處的出口7由泵抽出，以使進(jìn)一步加工。
該裝置可間歇操作首先罐2裝填產(chǎn)品熔體，然后在晶體淤漿再被泵出罐之前讓晶體形成一定時(shí)間。然后用新鮮產(chǎn)品熔體重復(fù)該過(guò)程。但是，根據(jù)本發(fā)明的裝置最好是連續(xù)操作或至少是半連續(xù)操作。當(dāng)半連續(xù)操作時(shí)，至少出口7是周期性地關(guān)閉和再打開(kāi)。在連續(xù)操作時(shí)，產(chǎn)物熔體是連續(xù)供料并連續(xù)從罐2出料。
在圖5中示出了根據(jù)本發(fā)明的結(jié)晶設(shè)備30。它包括熔體供料容器31，以熔體制備晶種的裝置。例如根據(jù)圖1或圖3的預(yù)結(jié)晶器1或20，和一個(gè)由預(yù)結(jié)晶器1供料的晶體淤漿制造顆粒料的裝置。供料容器31和預(yù)結(jié)晶器1、20通過(guò)管線35彼此相連接。在管線35上的泵34從供料容器31輸送熔體到預(yù)結(jié)晶器1、20的入口5。預(yù)結(jié)晶器1、20的溢流管6經(jīng)管線36連接到容器31上。另一管線37將預(yù)結(jié)晶器的出口7連接到造粒裝置。借助于安裝在管線37中的泵38輸送晶體淤漿。應(yīng)該明白，為了防止管線堵塞，將管線35、36和37加熱。造粒裝置例如可以是冷卻帶，在冷卻帶上分批添加部分晶體淤漿，晶體淤漿在冷卻帶上被冷卻結(jié)晶出來(lái)。然而，該裝置最好是造粒塔32在造粒塔32中，由晶種接種的熔體S以晶體淤漿的形式被噴射或成珠滴導(dǎo)入氣流39中。氣流39可以是冷卻的空氣流，但是，如果需要，也可使用(冷卻的)惰性氣體。珠滴在其自由下落過(guò)程中結(jié)晶。這樣制得的顆粒料在塔底出料。用過(guò)的氣體例如被輸送到旋風(fēng)除塵器33中，其中從氣流中分離出殘余的顆粒。
在供料容器31和預(yù)結(jié)晶器1、20的空間布置方面，應(yīng)該注意，供料容器31應(yīng)安裝在比預(yù)結(jié)晶器1、20的出口7更低的水平。這樣安裝的結(jié)果是，非常容易調(diào)節(jié)預(yù)結(jié)晶器1、20中熔體的液面。在管線35上的泵34在比出料管線37上的泵38的抽出速率高約1%-約10%的抽出速率下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中管線35連接供料容器31和預(yù)結(jié)晶器1、20的入口5，預(yù)結(jié)晶器1、20以這種方式裝填熔體直到液面達(dá)到溢流管6的高度。過(guò)量的熔體經(jīng)溢流管6流入管線36。因?yàn)楣┝先萜?1安裝在比預(yù)結(jié)晶器1、20更低的水平上，所以不需要另加一個(gè)泵將過(guò)量的熔體送回供料容器31。用這種簡(jiǎn)單的方式，就可保證預(yù)結(jié)晶器1、20中的溶體一旦達(dá)到最高液面，在操作過(guò)程中就可一直保持住這一液面。
在另一個(gè)操作方法中，當(dāng)晶體淤漿以不加壓狀態(tài)從預(yù)結(jié)晶器1、20送往造粒裝置例如送往冷卻帶時(shí)，溢流管6就可經(jīng)管線36連接到安裝在較低水平的冷卻帶的入口。在這種變化的操作方法中，預(yù)結(jié)晶器1、20的罐底出口7同樣也可連接到處于其下方的冷卻帶的入口。但是，它也可連接到供料容器上，這樣一來(lái)位于溢流管液面以下的晶體，溶體混合物就可流回到供料容器31中。
作為造粒系統(tǒng)需要采用造粒塔，因?yàn)樗稍诤芏痰臅r(shí)間內(nèi)就可制造出大量的顆粒料。另外，造粒塔也可在產(chǎn)量變化很小和低灰分含量的條件下用以生產(chǎn)小顆粒尺寸的細(xì)顆粒料，迄今，造粒塔的使用已受到限制，因?yàn)槿垠w在造粒塔中下落時(shí)間短。在這段時(shí)間里產(chǎn)品需要結(jié)晶。尤其對(duì)于高分子量(例如分子量＞300)的產(chǎn)品，在結(jié)晶之前形成晶種所需要的時(shí)間非常長(zhǎng)的，這樣在造粒塔中的下落時(shí)間一般是不夠的。通過(guò)在上游方向安裝本發(fā)明以熔體制備晶種的裝置，就可在預(yù)結(jié)晶器中得到所需要程度的產(chǎn)品熔體預(yù)結(jié)晶，因此，現(xiàn)在許多高分子量產(chǎn)品也可以在造粒塔中短時(shí)間內(nèi)就能得到大量地結(jié)晶。
根據(jù)本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)是相當(dāng)簡(jiǎn)單的。刮削部件只有一個(gè)單個(gè)軸承，它可確保對(duì)磨損的敏感性很低。這種設(shè)備不需要提供附加支管就可使熔體有足夠的循環(huán)，這種裝置所需空間也很小。該罐無(wú)需滿足任何特殊的結(jié)構(gòu)要求，也可以是改進(jìn)的攪拌器?？偟慕Y(jié)果是結(jié)構(gòu)上問(wèn)題較少，它占用較小的空間，而且生產(chǎn)起來(lái)經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
權(quán)利要求
1.一種以熔體制備晶種的裝置，它包括一個(gè)封閉的、最好是圓柱形的罐(2)，該罐具有至少一個(gè)熔體入口(5)和至少一個(gè)用晶種接種的熔體出口(7)，其罐壁具有冷卻區(qū)(16)，并在罐中安裝發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的可轉(zhuǎn)動(dòng)刮削部件(9)、刮削部件上至少帶一個(gè)刮削臂(11、12)，刮削臂沿罐壁運(yùn)動(dòng)并在操作過(guò)程中沿罐內(nèi)壁刮掃，其中罐(2)是豎立式的并具有罐底(3)；冷卻區(qū)(16)被構(gòu)造成在罐底(3)上方的環(huán)形冷卻面；刮削部件(9)包括一個(gè)由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸(10)，它軸向延伸貫穿罐(2)至剛要接觸罐底(3)為止且在其朝向罐底方向的端部裝有刮削臂(11)，該臂起始于靠近罐底的軸(10)端部，先朝罐壁方向延伸、再?gòu)哪抢锱c環(huán)形冷卻面(16)和與旋轉(zhuǎn)軸(10)基本上軸向平行而延伸，且在冷卻面(16)對(duì)面的垂直區(qū)上裝有至少一個(gè)刮削刀片(12)，在操作過(guò)程中該刀片在冷卻面(16)的區(qū)域內(nèi)沿罐(2)的內(nèi)壁進(jìn)行切削；而且刮削部件(9)是可加熱的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中刮削部件(9)是中空的，并在結(jié)構(gòu)上應(yīng)裝有加熱介質(zhì)的進(jìn)出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，其中刮削部件(9)被構(gòu)造成刮削錨式，兩個(gè)刮削臂(11、11a)彼此相對(duì)安裝并起始于靠近罐底的軸(10)端部，先朝罐壁方向延伸，再?gòu)哪抢锱c環(huán)形冷卻面(16)基本上平行和與旋轉(zhuǎn)軸(10)軸向平行而延伸，并在其與冷卻面(16)相反方向的區(qū)域內(nèi)裝有幾個(gè)刮削刀片(12、12a)，刀片上下排列其間并有間隙(122)，刮消刀最好是相對(duì)于冷卻面(16)是可調(diào)的，在操作過(guò)程中它可在冷卻面(16)沿罐(2)的內(nèi)壁切削。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其中刮削部件(9)的旋轉(zhuǎn)軸(10)被構(gòu)造成一個(gè)帶有軸向內(nèi)通道(101)和一個(gè)包圍著內(nèi)通道的環(huán)形外通道(102)的雙壁管的形式，內(nèi)通道與中空刮削臂(11)相連接;刮削臂(11，11a)的端部連接到中空連接件(103)上;和第二個(gè)中空刮削臂(11a)連接到雙壁管的環(huán)形外通道(102)上，讓加熱介質(zhì)通過(guò)內(nèi)通道(101)進(jìn)入刮削部件(9)，再使加熱介質(zhì)通過(guò)一個(gè)中空刮削臂(11)，中空連接件(103)和另一個(gè)中空刮削臂(11a)進(jìn)行循環(huán)，和最終加熱介質(zhì)通過(guò)雙壁管的環(huán)性外通道(102)從刮削部件(9)中排出。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的裝置，其中刮削部件(9)帶有幾個(gè)，優(yōu)選至多4個(gè)，刮削臂(11)，它們被安裝后分布在靠近罐底的軸(10)端部的周圍。
6.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的裝置，其中管(8)從熔體入口(5)延伸通過(guò)罐(2)，該管(8)的開(kāi)口在刮削臂(11)之上，且管壁是可加熱的。
7.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的裝置，其中在罐內(nèi)裝有一個(gè)最好是可加熱的渦輪攪拌器(14，15)，它最好與刮削部件(9)接近軸向平行的方向延伸直到剛要接觸罐底(3)為止。
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的裝置，其中罐底(3)和該罐在環(huán)形冷卻區(qū)域(16)之上的區(qū)域是可加熱的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其中該罐的可加熱區(qū)由加熱夾套包覆，該夾套最好用液體加熱介質(zhì)來(lái)保持在所要求的溫度，冷卻區(qū)域由冷卻夾套環(huán)繞。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其中罐(2)裝有雙壁夾套，加熱介質(zhì)導(dǎo)入罐(2)的雙壁夾套的內(nèi)壁(21)和外壁(22)之間的加熱區(qū)(25，26，27)，冷卻介質(zhì)可進(jìn)入罐(2)的冷卻區(qū)(28)，最好由裝在兩壁(21，22)之間的導(dǎo)向板(29)所導(dǎo)引。
11.從兩相熔體中制造顆粒料的結(jié)晶設(shè)備，包括一個(gè)熔體供料容器(31)，一個(gè)經(jīng)管線(35)與它相連的、用來(lái)以熔體制備晶體的裝置(1，20)，和一個(gè)采用晶種使熔體結(jié)晶的裝置(32)，該裝置(32)的入口經(jīng)管線(37)被連接到裝置(1，20)的出口(7)該結(jié)晶設(shè)備包括按權(quán)利要求1-10中任何一個(gè)以熔體制備晶種的裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的結(jié)晶設(shè)備，其中供料容器(31)安裝在比制備晶種裝置(1，20)的出口(7)更低的水平上，而溢流管(6)經(jīng)管線(36)連接到供料容器(31)上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的結(jié)晶設(shè)備，其中安裝在供料容器(31)和以熔體制備晶體的裝置(1，20)之間連接管線(34)中的熔體輸送泵(34)，可以在比連接在輸出管線(37)中的輸送泵(38)的抽出速率高約1%-約10%的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11-13中任一權(quán)利要求的結(jié)晶設(shè)備，其中用晶種使熔體結(jié)晶的裝置(32)是造粒塔，在塔中將用晶種接種的熔體噴射到或成珠滴狀導(dǎo)入氣流、最好是冷卻的氣流中，珠滴在其自由下落過(guò)程中結(jié)晶，這樣制得的顆粒料就可在塔底出料。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的結(jié)晶設(shè)備，其中冷卻的氣流是惰性氣體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以熔體制備晶種的裝置，以及從兩相熔體中制造顆粒料的結(jié)晶設(shè)備。
文檔編號(hào)F28F19/00GK1099668SQ94102238
公開(kāi)日1995年3月8日 申請(qǐng)日期1994年3月2日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月3日
發(fā)明者R·施尼博格, H·霍里斯博格, R·布緹克 申請(qǐng)人:希巴-蓋吉股份公司