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应用超声波对受料传送带上或受料 滚筒上的熔体或过饱和溶液 进行固化处理
    本发明涉及的领域是对存在于一熔体中的或作为过饱和溶液存在的固态物质的固化和/或析出处理。

    为熔体或过饱和溶液的冷却和固化处理所用的设备和方法是人们早已熟知的。在处理时，将熔体和过饱和溶液置于一个尽可能冷却的受料滚筒或一条受料传送带上，使得在受料滚筒上或传送带上固化的物质析出而成具有合适厚度的轨状物，这时，已固化的物质的这种轨状物可根据需要分割成具有适合大小的块。为此较为理想的做法是：按一份一份的形式，向受料滚筒或受料传送带上给料，使之形成团块，以便于处理。也可以向受料滚筒或传送带进行带形给料，以使固化的物质形成条带，而后可以容易地按合适合长度将它们加以切割。这些方法和所用的设备例如在专利DE 2941802 C2、DE 3421625 C2和DE 3813756 C1中都有所介绍。

    此外，专利US-A-3 513 212和专利EP-O 054 328 A1也公开过采用超声技术来引发和/或加速熔体或溶液中结晶化过程的方法。

    但是，就已知的应用于过冷熔体或过饱和溶液的结晶化和/或固化的方法来说，存在一个问题，就是要按照所希望和所要求的准确时间点在受料滚筒上或受料传送带上实现上述结晶化或固化，或者要在很短的时间间隔内使在受料滚筒上或受料传送带上所供给的熔体或溶液达到充分进展的或完全的结晶化或固化。

    因此，本发明的课题是克服上面指出的缺点，并使待处理的不同熔体或溶液能实现一种时间上和量上精确相配的结晶化或固化。

    为了解决上述课题，可利用本发明提出的超声波应用方法，这个方法涉及到：通过超声波对过冷熔体或过饱和溶液的作用以引发和/或加速和/或引导固态物质的过冷熔体或过饱和溶液中的结晶过程或固态物质析出，这一方法在向带式传送设备的传送带上给料之前或在传送设备的传送带受料时实施；或者在向受料滚筒给料之前或在受料滚筒受料时实施。

    可以应用本发明来处理的熔体或溶液例如有：CaCl₂溶液、MgCl₂溶液和Al₂(SO₄)₃溶液；蜡熔体或硫磺熔体。这些熔体或溶液还可能附带含有浮悬物。熔体或溶液也可以是多成分系。这些熔体或溶液的最高温度最好为500℃，尤以350℃最合适。

    对于这里所使用的说法“在向一传送设备的传送带上或向受料滚筒上给料之前”，应如此理解：让超声波在过冷熔体或过饱和溶液从上述带式传送设备或滚筒设备总是配有的给料装置排出之前，作用于该熔体或溶液，这就是说，通常在熔体或溶液快要进入给料装置和传送带或受料滚筒之间存在空隙中时才作用。

    对于这里所用的说法“在传送带或受料滚筒受料时”应如此理解：让超声波作用于传送带或受料滚筒。这一点例如可以将已知的商业上通用的超声波源适配地联接在传送带上或受料滚筒上的办法来加以实现。同样，很自然的是，所用的这种超声波源的功率应适配现有电力或熔体或溶液生产量以及它们的物质成分。这一点可以根据简单的预试验做到，不会特别费钱费事。

    现参照附图对本发明做较详细的说明，图中：

    图1是固化设备的总图，它配有作为受料装置的传送带，以超声波作用于熔体及溶液；

    图2是与图1相应的总图，但这里只有熔体或溶液的一个分流处于超声波作用之下；

    图3是固化设备的总图，它配有作为受料装置的受料滚筒，并且超声波作用于熔体及溶液；

    图4是受料装置的分解详图，在此超声波只作用于一个分流；

    图5是安装在一管道系统中的超声波源的截面图；

    图6是超声波源在传送带上的联接局部视图；

    图7是超声波多重作用示意图；

    图8在应用超声波反射器条件下超声波源的配置示意图；

    图9从几个方向实施超声波作用的配置的示意图。

    图1所示是总设备，用于熔体或溶液中的固态物质的结晶化或固化。图中以1表示一个可以加热和冷却的并可按要求配备一搅拌器的容器，熔体或溶液盛在该容器中，这时的熔体可按所希望的方式在此已经加以冷却。以2表示调节-输送装置，用于控制从容器1中给出的给料量。利用过冷却器3可将熔体或溶液进一步冷却到所希望和所要求的温度。以4表示产生超声波作用的装置，这里指的可以是一个商业上通用的超声波源安装在连接管道5的一个管段中。这类超声波源已知道地例如有商品名称为“SONOPULS”(“超声脉冲”)的，它们具有不同功率，从几瓦至千瓦不等，其频率范围也各异，可达几千赫兹到几百千赫兹。在图1所示的设备上，还装有一反馈导管6，它的作用是在向传送带8上供给熔体或溶液之前可以导致实现温度平衡状态。

    由给料装置7将熔体或溶液供给到带式传送设备A的传送带8上，供料过程可以借助给料装置7的适当设计，以一份一份的形式或者以料带形式或料层形式加以实现。带式传送设备A包括：传送带8所用的导辊和传动辊9、9′；脱料装置10，用以脱去传送带8上所加的并在此固化的熔体或溶液；一个根据实际需要设置的装置，用来将抗粘附剂涂敷在传送带8上；以及用于冷却传送带8的装置，它由一个或冷却液的槽11、一个冷却装置12和一个循环泵装置13组成。

    图2所示是与图1相应的总设备，这里只有从容器1中出来的熔体或溶液的一个分流用超声波施加作用。为此在管道5上设置一旁通管14，冷却器3和超声波源4就安置在该旁通管中。

    按照本发明的技术应用，对熔体或溶液只是部分地应用超声波施加作用，因此可以更加精确地对结晶化或固化的时间点或程度进行调节。

    图3所示，是与图1相应的总设备，不过在这里用一受料滚筒代替带式传送设备来承接由给料装置7供给的熔体或溶液。此外，所用数字代号的意义与图1和图2中所用的相当。受料滚筒15在此情况下接受熔体或溶液，也是通过一个与图1相当的装置加以冷却的。当然，如果采用受料滚筒，能只对一个分流以超声波施加作用，如图2中所示。

    图4更为详细地示明旁通管段的安装情况，以便只对一个分流以超声波施加作用。超声波源也用4表示，在超声波源上游安置一过冷却管段16，它与图1中的过冷却器3相当。此外，本图所示的配置还包括阀17、17′和17″。

    图5所示是一个超声波源4的截面图，该超声波源安置在图中示示出的管道系统中。借助弯管17，特别是玻璃弯管。以18和19分别表示超声波源4的连接法兰和连接部件。

    图6示明按照本发明的实施例，据此，只有当熔体或溶液出现在传送带8上之后才用超声波进行施加作用。在这里，传送带8正如图1和2中所示的情况一样，是利用槽11中的液体加以冷却的，这时传送带8必须接触槽11中的冷却液表面。这一点可简单的通过下述办法来实现：使用合适的加压装置，或者将冷却液从下方喷射到传送带8上。在此情况下，超声波源4安置在槽11所盛冷却液中，这就保证了完善的联接。

    图7是一种配置的示意图，按此，超声波不仅作用在一个点上，而且利用超声波发送器20和21依次作用于两个点上。这样就可依一定时间间隔形成晶核。

    图8所示是安装在一管道系统中超声波源4的布置截面图，与图5中所示的相当，但在这里一个超声波反射器22与超声波发送器头23处于彼此相对的位置。这样一来，可以实现超声波反射，从而可以获得所用超声波较高的利用率。

    图9中简单示明一种配置，依此，在一个点上用三个超声波源24、25和26来实现多重超声波作用。这种做法有这样一个优点：可以用小功率超声波发送器进行工作，并可在一确定的比较小的空间内提高其效应。这样一来就能够在一个小的空间或容积内实现超声波功率的集束或聚焦。

    按照本发明的方法的应用，在某些情况下，还可向受料传送带或受料滚筒不供给过冷熔体，而是(尤其对快速结晶化熔体)供给一种刚好冷却到略高于凝固点的熔体，这种熔体在出现在传送带上或受料滚筒上时即在这上面快速加以过冷却，并同时用超声波施加作用。这样就可以有把握避免熔体从给料装置出来之前出现过早的不符合要求的固化。