Proceso de esferoidización de arena cerámica. En el proceso, la arena cerámica fresca y húmeda y el residuo del tamiz circulante se mezclan de manera uniforme y se utilizan como alimentación para el tambor rotatorio.
En el extremo de alimentación del tambor rotatorio, hay dos formas de aumentar el tamaño de partícula de la alimentación fresca: una es recubrir las partículas recicladas existentes con polvo fresco y la otra es generar nuevos núcleos aglomerados. Si se quiere que la operación sea estable, es necesario asegurar que la tasa de generación de grumos estables y nuevos núcleos sea igual a la tasa de generación de grumos con el tamaño de partícula requerido. De hecho, lograr un equilibrio preciso es difícil porque incluso si el contenido de humedad y la velocidad de flujo de entrada de las materias primas permanecen sin cambios durante el proceso de esferoidización, la velocidad de circulación del material en el proceso también cambiará (pulsante). En operaciones industriales típicas, el tiempo requerido para la circulación es de entre 8-12 minutos y la tasa de circulación del material es del 150% al 300% de la velocidad de flujo de alimentación, con un rango de fluctuación del 20% del valor promedio.
Debido a que el cilindro giratorio no tiene la misma función de cribado automático que la placa inclinada, el rango de distribución del tamaño de partícula del material descargado fuera del cilindro es muy amplio. Por lo tanto, el cilindro giratorio adopta un método de circuito cerrado con una máquina de cribado para hacer circular el material cribado de regreso a la entrada del cilindro giratorio (por supuesto, si hay algún material cribado, debe triturarse). Además, durante el proceso de esferoidización de partículas cerámicas originales, si el tamaño de partícula requerido se incrementa en una sola pasada, la longitud del cilindro giratorio será grande. Por lo tanto, es necesario hacer circular el material varias veces a través del cilindro giratorio. Si se adopta la operación circular, requiere un espacio más grande y el mismo equipo auxiliar de uso común que el granulador de placa inclinada. Además, el proceso de esferoidización en sí tiene problemas de control.
Carter y Wright describieron la fluctuación del proceso de esferoidización de la arena cerámica. Si hay demasiada fluctuación en la operación, se debe principalmente a un bajo contenido de humedad. La fluctuación en la operación provoca una disminución en el rendimiento de la peletización, un aumento en la circulación del material y otros obstáculos a la tasa de crecimiento de los aglomerados, ya que la mayoría de las materias primas frescas se utilizan para engrosar el tamaño de partícula de los materiales reciclados. Debido a la disminución de la tasa de crecimiento nuclear, el proceso de esferoidización tiende a ser una producción intermitente, es decir, el engrosamiento de las partículas esféricas circulantes en realidad impide la formación de núcleos de aglomerados hasta que el tamaño de partícula esférica circulante alcanza el nivel requerido. Cuando la mayoría de las partículas cumplen con los requisitos de tamaño de partícula y se descargan del sistema de esferoidización, el núcleo de aglomerado se forma nuevamente. Se rehará todo el proceso.
Se puede observar que un aumento en la tasa de crecimiento nuclear puede mejorar significativamente la estabilidad del funcionamiento del sistema. La reposición de agua mediante pulverización en el tambor giratorio puede reducir la cantidad de circulación de material y reducir la fluctuación en el proceso. Sin embargo, los grumos formados pueden tener poca resistencia y forma irregular. Por lo tanto, cuando se requiere que la circulación de material sea significativamente mayor, se deben evitar las fluctuaciones y la operación debe ser estable, de lo contrario, la calidad del producto puede tener problemas. Hay muchas formas de mantener la estabilidad, y lo más importante es diseñar cuidadosamente de acuerdo con los requisitos operativos. Debido a que el contenido de humedad de las materias primas, la tasa de entrada, la velocidad del tambor giratorio y los cambios en la superficie interna del tambor giratorio pueden afectar la estabilidad de la operación, es necesario un diseño cuidadoso.
El uso de equipos cíclicos multisistema ayuda a mitigar el fenómeno de las fluctuaciones operativas, donde el alto valor de las fluctuaciones generadas por un sistema puede compensar el bajo valor de las fluctuaciones generadas por otro sistema. Para mantener la operación estable, también se puede adoptar un proceso de doble tambor, con un control apropiado de las condiciones de operación. En primer lugar, se genera un núcleo que se ajusta a la proporción y forma grumos en el primer tambor, y luego se transportan más materias primas al segundo tambor. En este tambor, las semillas se convierten en productos con un tamaño de partícula calificado mediante un método de recubrimiento.