Il principio di funzionamento dei granulatori a tamburo miscelatore si basa sulla granulazione a umido (nota anche come tumble-growth, agitazione o agglomerazione senza pressione), che utilizza il movimento combinato con il legante liquido per promuovere la formazione di granuli.

Funzionamento meccanico

Il granulatore a tamburo funziona attraverso un sistema di trasmissione meccanica in cui il motore principale aziona cinghia e pulegge, trasmettendo la potenza attraverso un riduttore all'albero di trasmissione. Gli ingranaggi divisi installati sull'albero di trasmissione si innestano con ingranaggi di grandi dimensioni fissati sul corpo del tamburo, facendo ruotare il tamburo cilindrico. Il tamburo è posizionato con una leggera angolazione (in genere 2-5°) per facilitare il movimento del materiale e lo scarico dei granuli dall'uscita.

Lavorazione del materiale e formazione di granuli

Alimentazione iniziale del materiale: Le materie prime entrano nel tamburo dall'ingresso attraverso un sistema di trasporto e ottengono migliori effetti di miscelazione e granulazione grazie alla rotazione continua del tamburo.

Azione di ruzzolone: Quando il tamburo ruota, i materiali rotolano all'interno del cilindro, creando un movimento di rotolamento che è essenziale per la granulazione. Questa azione di rotolamento consente alle particelle di rotolare l'una contro l'altra e contro i lati interni del tamburo.

Introduzione al raccoglitore: In punti predeterminati all'interno del tamburo, il legante liquido viene introdotto attraverso un sistema di spruzzatura. Il legante può essere introdotto sotto forma di spruzzo nebulizzato, vapore o gocce, a seconda dei requisiti specifici dell'applicazione.

Sviluppo dei granuli: L'azione di rotolamento, combinata con l'appiccicosità del legante, fa sì che le particelle fini si raccolgano e formino particelle più grandi. Queste particelle continuano a raccogliere altri fini e leganti mentre rotolano nel letto di materiale, causando la densificazione e lo sviluppo di ulteriori strati attraverso un fenomeno noto come coalescenza.

Metodi di granulazione

Granulazione a umidoIl tamburo può funzionare con una granulazione a umido in cui vengono immessi vapore e gas di ammoniaca, oppure vengono aggiunti acido fosforico, soluzione di azoto o fanghi di acido fosforico per completare le reazioni chimiche con l'apporto di calore all'interno del cilindro.

Granulazione a freddo: In alternativa, il tamburo può eseguire la granulazione a freddo di materiali composti utilizzando un'integrazione minima di umidità.

Azione della forza centrifuga: Il cilindro rotante genera una forza centrifuga che aiuta le polveri ad unirsi e a formare pellet. Sotto l'azione della pressione di estrusione e del movimento di rotolamento, i materiali in polvere si trasformano in particelle.

Elementi critici del processo

Movimento rotatorio: La corretta azione di rotolamento nel letto di materiale è fondamentale per un'adeguata granulazione, poiché le particelle devono rotolare con un effetto di stratificazione simile a quello di una palla di neve.

Pressione e temperatura: I materiali vengono agglomerati in sfere attraverso il movimento rotatorio del cilindro, che genera una pressione di estrusione tra le particelle a specifiche condizioni di umidità e temperatura.

Progettazione del sistema di spruzzatura: Il sistema di aggiunta del legante è complesso e influenzato da fattori quali il modo in cui il legante viene introdotto, i punti del tamburo in cui viene aggiunto e la velocità di alimentazione del legante in ciascun punto.

Questo processo continuo di burattatura, applicazione di leganti e coalescenza delle particelle trasforma i materiali in polvere grezzi in granuli uniformi attraverso l'azione meccanica e condizioni di umidità controllate.