结晶器介绍
DTB连续结晶器介绍

DTB连续结晶器简介一、概述结晶是一个重要的化工过程,是物质提纯的主要手段之一。
众多化工、医药产品及中间产品都是以晶体形态出现的,结晶往往是大规模生产它们的最好又最经济的方法。
结晶过程是一个复杂的传热、传质过程。
在溶液和晶体并存的悬浮液中,溶液中的溶质分子向晶体转移(结晶),同时晶体的分子也在向溶液扩散(溶解)。
在未饱和溶液中溶解速度大于结晶速度,从宏观上看这个过程就是溶解;在过饱和溶液中结晶速度大于溶解速度,从宏观上看这个过程就是结晶。
所以,结晶的前提是溶液必须有一定的过饱和度。
对于不同的物料特性,有的溶液可以通过降温来实现过饱和,而有的溶液则必须移走溶剂才能实现过饱和。
过饱和度是物料结晶的推动力,但当过饱和度超出介稳区时将产生大量的细晶,这在结晶过程中是需要避免的。
在结晶过程中,晶体表面裹有一层饱和浓度的液膜,阻碍着晶体与溶液之间的传质。
液膜越薄、更新越快,则晶体生长就越快。
一般来说,连续结晶都是在全密闭条件下进行的,原料连续加入,晶浆连续排出,可以方便地控制其温度、压力和浓度。
通过对温度、压力、流量、蒸发量等参数的精确控制,可以准确地控制料液的过饱和度,给结晶过程提供恒定的推动力,使物料始终处在最适合结晶的状态。
连续结晶设备均设有晶浆循环系统,可为晶浆提供良好的流体动力学条件,使结晶的传质充分、迅速。
和传统的间歇结晶工艺相比,连续结晶具有收率高、能耗低、母液少、产品质量好、自动化程度高、设备占地面积小及操作人员少等优点。
由于连续结晶器具有较高的生产效率,一套连续结晶器往往可以取代数套乃至数十套间歇结晶器,相应配套设备的数量也大大减少。
二、DTB型结晶器DTB(Draft Tube Baffle)型结晶器是上世纪50年代出现的一种高效能的结晶器。
经过多年的实际运行的考察,证明这种形式的结晶器性能良好,生产强度高,器内不易结疤。
能生产大晶粒(600~1200μm)。
已成为连续结晶器的主要形式之一。
结晶器简介全解

结晶器简介连铸结晶器结构有哪几种型式按连铸机型式不同,结晶器可分为直的和弧形的两大类。
按铸坯规格和形状来分,有小方坯、大方坯、板坯和异形坯结晶器。
按结晶器本身结构来说,可分为3种类型:管式结晶器:它是用壁厚为6~12mm的铜管制成所需要的断面,在铜管外面,套有套管以形成5~7mm的冷却水通路,保证冷却水流速为每分钟6~10m。
这种结晶器结构简单,制造方便,广泛用于小方坯连铸机上。
整体式结晶器:它是用整块铜锭刨削制成的,在其内腔四周钻有许多小孔用以通冷却水。
这种结晶器刚性好,易维护,寿命较长,但制造成本高,耗铜多,近几年已不采用。
组合结晶器:它是由4块铜板组合成所需要的内腔。
在20~50㎜的钢板上刨槽,并与一块钢板联结起来,冷却水在槽中通过。
大方坯和板坯连铸机都用这种形式的结晶器。
连铸结晶器应具有哪些性能结晶器是连铸机的重要部件。
钢液在结晶器中凝固成型,结成一定厚度的坯壳并被连续拉出进入二次冷却区。
良好的结晶器应具有下列性能:(1)良好的导热性,能使钢液快速凝固。
每lkg钢水浇注成坯并冷却到室温,放出的热量约为1340kJ/kg,而结晶器约带走5~10%,即67~134kJ/kg,若板坯尺寸为250×1700mm,拉速为lm/min时,结晶器每分钟带走的热量多达20万kJ。
而结晶器长度又较短,一般不超过lm,在这样短的距离内要能带走大量的热量,要求它必须具有良好的导热性能。
若导热性能差,会使出结晶器的铸坯坯壳变薄,为防止拉漏,只好降低拉速,因此结晶器具有良好的导热性是实现高拉速的重要前提。
(2)结构刚性要好。
结晶器内壁与高温金属接触,外壁通冷却水,而它的壁厚又很薄(仅有10~20mm),因此在它的厚度方向温度梯度极大,热应力相当可观,其结构必须具有较大的刚度,以适应大的热应力。
(3)装拆和调整方便。
为了能快速改变铸坯尺寸或快速修理结晶器,以提高连铸机的生产能力,现代结晶器都采用了整体吊装或在线调宽技术。
结晶器的原理

结晶器的原理结晶器是一种常见的实验设备,用于从溶液中分离出晶体。
它的原理基于溶解度和结晶过程的物理化学规律。
在结晶器中,溶液中的溶质随着溶剂的挥发逐渐饱和,导致溶质逐渐凝结成晶体,从而实现了分离的目的。
首先,溶液中的溶质在溶剂中的溶解度是一个关键因素。
溶解度取决于溶质和溶剂的性质,温度和压力等因素。
当溶质在溶剂中的溶解度达到饱和状态时,就会出现过饱和现象,这时溶质会开始凝结成晶体。
其次,结晶器中的温度控制也是至关重要的。
通常情况下,通过控制结晶器的温度,使溶剂逐渐挥发,从而导致溶质逐渐饱和并凝结成晶体。
温度的控制可以影响结晶速率和晶体的质量,因此在实验过程中需要精确控制温度。
此外,结晶器的设计也对结晶过程有着重要影响。
结晶器通常采用圆底烧瓶或结晶皿等容器,通过表面积和形状的设计来影响溶剂的挥发速率和晶体的形成。
合适的结晶器设计可以提高结晶效率和晶体的纯度。
总的来说,结晶器的原理是通过控制溶质在溶剂中的溶解度和温度,以及结晶器的设计,实现溶质从溶液中凝结成晶体的过程。
这一原理在化学、生物、药物等领域都有着广泛的应用,是一种重要的分离和纯化技术。
结晶器的原理虽然看似简单,但在实际操作中需要注意许多细节。
例如,在控制温度时需要避免温度波动,以免影响结晶过程;在结晶器的设计中需要考虑溶剂的挥发速率和晶体的收集等因素。
只有充分理解结晶器的原理,并在实验操作中严格控制各项条件,才能获得理想的结晶效果。
总之,结晶器作为一种重要的分离和纯化技术,其原理基于溶解度和结晶过程的物理化学规律。
通过控制溶质在溶剂中的溶解度和温度,以及结晶器的设计,可以实现溶质从溶液中凝结成晶体的目的。
在实际操作中,需要注意各项条件的控制,以获得理想的结晶效果。
连铸连轧生产:结晶器

双锥度、多锥度甚至抛物线型锥度,以便更符合钢液凝固时体
积的变化规律,但是这种结晶器加工困难,使用并不普遍。
2.4.2 结晶器的重要参数
2 结晶器倒锥度
实际生产过程中要根据铸坯断面、拉速和钢的高温收缩率综 合选定合适的结晶器倒锥度,如果倒锥度选取过小,则坯壳与 结晶器铜板之间的气隙过大,可能导致铸坯变形,产生角部纵 裂纹等缺陷;如果倒锥度选取过大,会增加拉坯阻力,容易产 生横裂纹。
谢谢同学们!
对于板坯连铸机,目前都是采用宽度可调的结晶器。
2.4.1 结晶器的类型与构造
(3)多级结晶器:随着连铸技术的不断发展进步,连铸机 的拉速不断提高,出结晶器下口时坯壳的厚度越来越薄,为了 避免因坯壳厚度过薄导致漏钢等恶性事故,在结晶器下口安装 足辊、冷却板或冷却格栅,称为多级结晶器。
2.4.1 结晶器的类型与构造
1605
8
1702
1685
8.5
1803
1785
9
2007
1985
11ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.4.2 结晶器的重要参数
3 结晶器断面 (3)板坯结晶器
B 结晶器窄边,与结晶器的辊缝制度以及动态轻压下工艺密
切相关,不同连铸机差别很大,所以无法推荐普遍适用的计算
公式。对于具有全程动态轻压下连铸机,可以参考
250mm 300mm 400mm
2.4 结晶器
2.4.2 结晶器的重要参数
1 长度 作为一次冷却,结晶器长度是一个非常重要的参数,它是保 证连铸坯出结晶器时能否具有足够安全坯壳厚度的重要因素。 如果长度太短,出结晶器下口时铸坯厚度达不到安全厚度,容 易产生漏钢事故;如果长度太长,拉坯阻力大,加工也困难。 所以,确定结晶器长度的主要依据是铸坯出结晶器下口时的坯 壳最小安全厚度,具体计算过程如下:
结晶器内部构造

结晶器内部构造摘要:一、结晶器简介二、结晶器内部构造1.容器部分2.搅拌器部分3.冷却装置部分4.过滤器部分5.控制仪表部分三、结晶器内部构造的影响因素1.容器材质2.搅拌器形式3.冷却方式4.过滤器形式正文:结晶器是化工、石油、冶金等工业生产过程中的一种重要设备,用于将溶液或熔融物中的某些成分转化为固态晶体。
结晶器内部构造的重要性不言而喻,它直接影响到结晶过程的效果和效率。
一、结晶器简介结晶器通常由容器、搅拌器和冷却装置等组成。
容器是结晶器的主体部分,用于容纳溶液或熔融物。
容器内部通常为圆形或方形,有平底或锥底等不同形式。
二、结晶器内部构造1.容器部分结晶器容器通常由不锈钢、碳钢等材质制成,具有优良的耐腐蚀性、耐磨性和热稳定性。
容器内部通常为圆形或方形,有平底或锥底等不同形式,以满足不同结晶过程的需求。
2.搅拌器部分搅拌器用于在容器内保持溶液或熔融物的均匀混合,以保证结晶过程的稳定进行。
搅拌器的形式有多种,如桨式、螺旋式、涡轮式等。
根据实际需求选择合适的搅拌器形式。
3.冷却装置部分冷却装置用于控制结晶过程中的温度,以保证晶体生长速率的适宜范围。
常见的冷却方式有水冷、风冷、油冷等。
根据实际需求选择合适的冷却方式。
4.过滤器部分过滤器用于分离晶体与母液,从而获得纯净的晶体。
过滤器的形式有多种,如布袋式、框式、板式等。
根据实际需求选择合适的过滤器形式。
5.控制仪表部分控制仪表用于实时监测结晶过程中的各项参数,如温度、压力、流量等,以便及时调整参数,保证结晶过程的稳定进行。
常见的控制仪表有温度控制器、压力计、流量计等。
三、结晶器内部构造的影响因素1.容器材质容器材质对结晶过程有重要影响。
通常,容器材质需要具有优良的耐腐蚀性、耐磨性和热稳定性。
根据实际需求选择合适的容器材质。
2.搅拌器形式搅拌器形式的选择应根据实际需求,以保证结晶过程中的混合效果。
不同的搅拌器形式可适用于不同类型的结晶过程。
结晶器分类

连铸结晶器结晶器是连铸机非常重要的部件,是一个强制水冷的无底钢锭模,它的性能对连铸机的生产能力和铸坯质量起着十分重要的作用,因此,被称之为连铸设备的“心脏”。
1、结晶器的作用结晶器是连铸机的心脏,它的重要作用表现在:1)在尽可能高的拉速下保证出结晶器时形成足够的坯壳厚度,以抵抗钢水静压力而不拉漏;2)结晶器周边坯壳厚度能均匀稳定生长;3)结晶器内的钢水——渣相——坯壳——铜壁之间的相互作用,对铸坯表面质量有决定性影响。
上述第1)个作用决定了连铸机的生产率;2)、3)作用决定了铸坯表面质量。
2、结晶器的性能1)有较好的导热性能,能迅速形成足够厚度的初生坯壳;2)有良好的结构刚度和结构工艺性,便于加工制造,易于拆装和调整;3)有较好的耐磨性及较高的热疲劳性;4)重量轻、以便在振动时有较小的惯性力。
3、结晶器的分类按连铸机型式不同,结晶器可分为直形和弧形两大类。
1)直型结晶器。
直形结晶器的内壁沿坯壳移动方向呈垂直形,因此导热性能良好,坯壳冷却均匀。
该类型结晶器还有利于提高坯壳的质量和拉坯速度、结构较简单、易于制造、安装和调试方便;夹杂物分布均匀;但铸坯易产生弯曲裂纹,连铸机的高度和投资增加。
直形结晶器用于立式和立弯式及直弧连铸机。
2)弧形结晶器。
弧形结晶器的内壁沿坯壳移动方向呈圆弧形,因此铸坯不易产生弯曲裂纹;但导热性比直形结晶器差;夹杂物分布不均,偏向坯壳内弧侧。
弧形结晶器用在全弧形和椭圆形连铸机上。
按铸坯规格和形状来分,有小方坯、大方坯、板坯和异性坯结晶器。
按结晶器结构可分为管式、整体式和组合式三种。
连铸结晶器:就是一个钢水制冷成型设备。
其由框架,结晶器冷却背板或水箱和铜板,调整系统(调整装置,减速机等);润滑系统(油管油路),冷却系统和喷淋等设备组成。
连铸结晶器需要和连铸结晶器保护材料(渣)一同使用。
保护材料用途:1.确保连铸工艺顺行;2.改善铸坯表面质量。
连铸结晶器钢水流动控制技术1、连铸板坯的表面和内部缺陷与结晶器内钢液的流动状态密切相关。
结晶器的原理

结晶器的原理结晶器是一种常见的实验设备,它主要用于从溶液中分离出固体晶体。
结晶器的原理涉及到溶解度、饱和度和过饱和度等概念,下面我们来详细介绍一下结晶器的原理。
首先,我们需要了解溶解度这一概念。
溶解度是指在一定温度下,单位溶剂中最多能溶解多少量的溶质。
当溶质的溶解度达到最大值时,我们称溶液为饱和溶液。
溶解度取决于溶质和溶剂的性质,温度也会对溶解度产生影响。
一般来说,随着温度的升高,溶解度会增加。
其次,饱和溶液中的溶质可以通过降温或者蒸发溶剂来形成固体晶体。
当溶液中的溶质含量超过了饱和溶液的溶解度时,就会形成过饱和溶液。
过饱和溶液是不稳定的,它会在适当的条件下形成固体晶体,这就是结晶的过程。
结晶器利用了过饱和溶液的原理。
在结晶器中,我们首先需要将溶剂和溶质混合在一起,然后通过加热或者搅拌等方式使溶质充分溶解。
接着,我们可以逐渐降低温度或者让溶剂蒸发,使溶液的溶质含量超过饱和溶液的溶解度,从而形成过饱和溶液。
最后,在适当的条件下,过饱和溶液中的溶质就会析出,形成固体晶体。
结晶器的原理可以用来分离溶液中的杂质,纯化溶液中的溶质,或者制备一些晶体材料。
通过控制溶液的温度、浓度和溶剂的蒸发速度等因素,我们可以得到不同形状和大小的晶体。
因此,结晶器在化学、生物、药物等领域都有着广泛的应用。
总的来说,结晶器的原理涉及溶解度、饱和度和过饱和度等概念。
通过控制溶液的条件,我们可以实现溶质从溶液中析出形成固体晶体的过程。
结晶器在实验室和工业生产中都有着重要的应用,它为我们提供了一种有效的方法来分离和纯化物质。
希望本文对结晶器的原理有所帮助,谢谢阅读。
结晶器内部构造

结晶器内部构造
【原创版】
目录
1.结晶器的概念与作用
2.结晶器的内部构造
3.结晶器的操作方法与原理
4.结晶器的应用领域
正文
结晶器是一种用于实现溶液过饱和度并结晶的设备,其内部构造和操作方法对于结晶过程的效果至关重要。
首先,结晶器通常由一个或多个容器组成,这些容器用于盛放溶液。
容器的内部构造通常包括一个或多个加热器,用于加热溶液,使其达到沸腾状态。
此外,结晶器还配备有冷却系统,用于在溶液蒸发后降低容器内的温度,促进结晶过程的发生。
其次,结晶器的操作方法通常包括蒸发结晶法和真空冷却结晶法。
蒸发结晶法是通过加热溶液,使其在常压或减压下蒸发溶剂,以达到溶液过饱和度的方法。
真空冷却结晶法则是在减压条件下,通过降低溶液的温度,使其达到过饱和度并结晶的方法。
最后,结晶器广泛应用于化学、生物、医药等领域。
在化学工业中,结晶器用于制备盐类、糖类等晶体物质;在生物医药领域,结晶器用于提取纯化生物大分子,如蛋白质和核酸等。
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结晶器
结晶器-正文
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。
常用的结晶器有:
结晶槽一种槽形容器,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。
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。