Способ стабилизации пирофорных металлических порошков
1. СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ПИРОФОРНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ, включаниций их обработку жчдкоотью и последующее измеххьчение, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью улучшения качества защитной пленки и повьшения пожаровзрывобезопасности перерабатываемых порошков, в качестве жидкости используют смесь растворимого стекпа и глицерина - в количестве 1, мас.%. 2. CnocQ6 по п. 1, отличаю-, щ и и с я тем, что в смеси растворимое стекло и глицерин берут в соотношении 1:
СОЮЗ СООЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„,80„„11158
3Ш) В 22 F 1/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ. ф 1ъ ° о
i) ьчФ t (21) 3593370/22-02 (22) 23,05.83 (46) 30.09.84. Бюл. ¹ 36
{72) В.В. Серебрякова, H .Â. Бабайцев, А.А. Савин, А.А. Гридин и А.К. Толешов (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по очистке технологических газов, сточных воД и использованию вторичных энер-! горесурсов предприятий черной металлургии "ВНИПИчерметэ нергоочистка" и Московский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного
Знамени институт стали и сплавов (53) 621.762.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 425732, кл. В 22 F 1/00, 1965.
2. Заявка ФРГ ¹ 2524517, кл. В 22 F 1/00, опублик, 1979. (54) (57) 1. СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ
ПИРОФОРНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ, включающий их обработку жидкостью и последующее измельчение, о т л и» ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества защитной пленки и повышения пожаровзрывобезопасности перерабатываемых порошков, в качестве. жидкости используют смесь растворимого стекпа и глицерина в количестве 1,5-2,0 мас.X.
2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю-, шийся тем, что в смеси растворимое стекло и глицерин берут в соотношении 1:(1-3).
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению мелкодисперсных порошков металлов и сплавов с защитной оболочкой, снижающей их пожаровзрывоопасность.
Такие порошки могут быть использованы в различных отраслях народного хозяйства: в цветной и черной металлургии в качестве легирующих добавок, при производстве экзотермических смесей, сварочных электро. дов, порошковой проволоки, флюсов, в строительной промышленности при производстве изделий из ячеистого бетона, в пиротехнике и др.
Известен способ обработки металлических порошков раствором иода в водйом растворе иодида калия, заключающийся в том, что, с целью снижения пирофорности, готовые порошки обрабатывают 10 мин 0,01 Н раствором иода в водном растворе йодида при 40 С и затем высушивают на вакуумном фильтре путем просасывания воздуха 1 ).
Недостатками способа являются высокая стоимость реагентов и слож ность технологического процесса, вязанная с обработкой порошка иэытком жидкости при определенной температуре, а также с введением дополнительных операций фильтрации и сушки порошка.
При этом способе обрабатываются готовые порошки, а следовательно, не предусматривается устранение аварийных условий при измельчении и транспортировании порошков.
Наиболее близким к предлагаемому является способ стабилизации пирофорных порошков железа, в котором предусматривается обработка пожарогзрывоопасных порошков жидкими органическими соединениями и измельчение f2).
Это дает возможность повысить технологичность процесса, снизить расход обрабатывающей жидкости.
Недостатком способа является использование органических соединений, которые, как правило, имеют низкую температуру воспламенения, их применение требует дополнительных мер по технике безопасности.
Цель изобретения — улучшение качества защитной пленки и повышение пожаровэрывобеэопасности перерабатываемых порошков.
15852!
20
30
40
2
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу стабилизации пирофорных металлических порошков, включающему их обработку жид" костью и последующее измельчение, в качестве жидкости используют смесь растворимого стекла и глицерина в количестве 1,5-2,0 мас ° X.
При этом в смеси растворимое стекло и глицерин берут в соотношении
1:(1-3).
Способ осуществляют следующим об- разом.
В специальной емкости смешивают растворимое стекло (плотность р = з
1,15 г/см ) и глицерин (плотность . у = 1,26 г/см ) в соотношении
1: (1-3) и полученную однородную жидкость в количестве 1,5-2,0 мас.X вводят в подлежащий измельчению материал фракции минус 10 мм. После. тщательного перемешивания, при котором достигается равномерное распре-. деление жидкости на поверхности твердого материала, последний подают на операцию измельчения, Режим измельчения подбирают из условия получения порошка фракции минус 0,4 мм.
П р и м e p, Жидкие составы, предназначенные для стабилизации пирофорных порошков, получают при перемешивании растворимого стекла, предварительно разбавленного водой до 1,15 г/см, с глицерином (плотность 1,26 г/смз). Растворимое стекло и глицерин взяты в количествах, указанных в табл. 1.
Для обработки 3-килограммовых партий ферромарганца берут 30, 45, 60 и 70 г жидкой смеси (соответственно 1,0, 1,5, 2,0 и 2,3 мас.X).
Жидкость разбрызгивают на поверхности твердого материала фракции минус 10 мм, который после тщательного перемешивания загружают в шаровую мельницу и измельчают до фракции минус 0,4 мм. Эксперименi тально подтверждено, что верхний предел количества обрабатывающей жидкости составляет 2,0 мас. . При дальнейшем увеличении количества жидкости наблюдается налипание измельчаемого материала на шары и. стенки мельницы.
Нижний предел необходимого количества обрабатывающей жидкости установлен по отсутствию пыли в рабочем объеме мельницы во время измельчения металлов и их сплавов.
1115852
Та блица 1
Та блица 2 ез добавки жидкости
0,5
Как видно из приведенных в табл. 2 данных, этот предел составляет
1,5 мас.7.
В табл. 2 представлена зависимость концентрации пыли при измельчении металлов и их сплавов от количества обрабатывающей жидкости.
Пробы пылегазовой смеси из рабочего объема мельницы отбирают методом внешней фильтрации. По расходу !О смеси и,весу осевшей на фильтрах пыпи расчитывают ее концентрацию.
Для оценки качества защитной пленки и пожаровзрывобезопасности порошков, полученных предлагаемым способом, образцы этих порошков подвергаются испытаниям, результаты которых приведены в табл. 3. В одних и тех же условиях испытывались порошки, полученные известным спо- 2О ,собом.
В табл. 3 представлены результаты сопоставительного анализа пожаровзрывоопасности порошков и качества защитной пленки. 25
Нижний ко нцентр ационный пр едел взрываемости (НКПВ) и температуру самовоспламенениЯ IIGPolIIEGB Тсп опРеделяют по методикам Московского института стали и сплавов. Прочность ЭО гранул определяют методом ситового анализа по отсутствию фракции минус
0,05 мм после механической обработки порошков на виброустановке.
Компоненты обрабатывающего раствора
Растворимое стекло (M = 2,8; =. 1,15 г/см ), г
Глицерин (11 = 1,26 г/см ), r
Отсутствие пыли при испытании ,образцов 3-5 объясняется тем, что частицы фракции минус 0,05 мм связаны смесью растворимого стекла и глицерина в прочные гранулы, а на поверхности более крупных частиц образуется достаточно прочная эластичная пленка. После механической обработки образцов 1 и 2 пылевипная фракция появляется в результате разрушения защитной пленки. Как показывают эксперименты, при содержании растворимого стекла в обрабатывающей жидкости, превьппающем
50Х, защитная пленка после отвержцения становится хрупкой.
Таким образом, предложенный способ позволяет улучшить качество защитной пленки, выражающееся в повышении ее прочности, в результате чего при последующей переработке порошков: фракционировании, пересыпке, перемешивании, а также транспортировке и хранении не образуется аэровзвеси со взрывоопасной концентрацией частиц.
В процессе механической переработки исходных материалов сохраняется дисперсный состав порошков.
Применяемая органическая жидкость на основе растворимого жидкого стекЪ ла и глицерина не снижает температуру воспламенения порошков на воздухе.
Соотношение компонентов
)1 1 I
1 2 Э 4 5
210 170 120 80
30 70 120 160 180
1115852
Продолжение табл, 2
1,2
1,5
2,0
Таблица 3
Способ получения порошков
Показатели
Известный
2 3 4 5
НКПВ
450
450 450 450 500 450
38,0
0,5 0 8 Отсутствует
Составитель Л. Родина
Редактор Н. Горват. Техред Л.Коцюбняк - Корректор В. йюрняк
Заказ б823/10 Тираж 774 Подписное
ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5, Филиал ППП "Патент", г. Ужгород., ул. Проектная, 4
Температура самовоспламенения порошков ферромарганца, Т, С
Прочность гранул (содержание фракции минус 0,05 мм после механической обработки порошков), 7
Отсутствует
Отсутствует
Предложенный! 11) Взрывается Азровзвесь не образуется
