Способ повышения взрывобезопасности порошкообразных материалов из алюминия, магния и их сплавов

 

Использование: в области порошковой металлургии, в производстве и применении алюминиевых порошков и пудр. Сущность изобретения: в емкость с порошком вводят инертные материалы, в качестве которого используют жидкие углеводороды, например уайт-спирит, в количестве от 10 до 50% от массы материала. Порошкообразный материал с добавкой подвергают сушке. Техническим результатом является повышение взрывобезопасности порошков и пудр из алюминия, магния и их сплавов. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к производству и потреблению порошков и пудр взрывоопасных металлов, в частности алюминия, магния и их сплавов.

Порошки алюминия, магния и их сплавов затариваются, хранятся и поставляются в стальных барабанах [1] При затаривании, пересыпании и других операциях с порошком возникает опасность воспламенения и взрыва, связанная с пылением порошков и образованием взрывоопасных аэровзвесей.

Известен способ повышения взрывобезопасности алюминиевых пудр путем агрегирования тонких частиц при добавке в них политетрафторэтилена, способствующего слипанию и комкованию частиц [2] Известен способ микрокапсулирования алюминиевых порошков, в котором порошок обрабатывается специальными составами, способствующими агрегированию пылевидных фракций и тем самым снижающими возможность образования аэрозолей и опасность взрыва [3] Недостатками известных способов является необходимость специальной достаточно сложной обработки порошко- образных материалов во взвешенном состоянии, чтобы покрыть жидкостью каждую частицу порошка. Кроме того, в ряде случаев наличие посторонних добавок изменяет качество продукции, потому нежелательно или недопустимо.

Известно изготовление экзотермических смесей, в которые вводят порошок марки АПВ (из вторичного алюминия) в пастообразном состоянии, благодаря чему подавляется пыление порошка и устраняется возможность образования взрывоопасных аэровзвесей. Пастообразное состояние достигается смешением алюминиевого порошка с насыщенным раствором силиката натрия в воде [4] Недостатком этого способа является добавление к алюминиевому порошку вещества, загрязняющего порошок практически неудаляемыми примесями (Na₂O, SiO₂, H₂O), поэтому данный способ применим лишь для конкретных условий, где к чистоте порошка не предъявляются какие-либо требования, а добавляемые вещества не нарушают принятой технологии.

Известен способ [5] повышения взрывобезопасности порошков при транспортировке путем вакуумирования тары с порошком и последующим ее заполнением инертным газом, предотвращающим попадание в тару окислителя (О₂) через неплотности тары и при ее разгерметизации, а также при растаривании.

Недостатком этого способа является его ограниченность лишь периодом хранения и транспортировки тары. При пересыпке порошка и других операциях обращения с ним взрывоопасность порошка возрастает и является практически такой же, как и у незащищенного порошка.

Известен способ [5] в котором с целью повышения взрывобезопасности алюминиевых порошков при их хранении и транспортировке, в тару дополнительно вводят инертный газ.

Кроме ограниченности действия указанного способа, он имеет недостатки, связанные с необходимостью вакуумирования тары, устройством специальных вводов газа, а также не обеспечивает абсолютной взрывобезопасности при разгерметизации тары.

В предлагаемом способе повышение взрывобезопасности достигается тем, что в порошкообразные материалы (порошки, пудры) из алюминия, магния и их сплавов добавляют жидкие углеводороды в количестве от 10 до 50% от массы материала.

Такой способ обеспечивает полное обеспыливание порошка, защиту его от пыления и взрыва в случае разгерметизации тары и в процессе дальнейшего обращения с ним.

Порошок, смоченный жидкими углеводородами, может быть использован непосредственно или высушен при простом хранении на воздухе в открытой таре или известными методами.

Наиболее выгодно использовать смоченный углеводородами порошок при его переработке на алюминиевую пудру, пасту, краску или при производстве ячеистого бетона. В первом случае смоченный уайт-спиритом порошок (или пудра) направляют непосредственно в процесс, обеспечивая безопасность обращения с ним и экономя уайт-спирит, являющийся обязательным компонентом шихты. При производстве ячеистого бетона помимо безопасности обращения с алюминиевой пудрой достигается эффект повышения качества бетона.

Еще одним преимуществом предлагаемого способа является получение пудр с более высокой насыпной плотностью. Так, стандартная алюминиевая пудра марок ПАП-1 и ПАП-2 имеет насыпную плотность порядка 0,2 г/см³, в то время как получаемая по предложенному способу от 0,5 до 1,0 г/см³, что позволяет снизить расход тары и транспортные затраты.

В таблице приведены сравнительные испытания свойств порошков и пудры, полученных известным и предлагаемым способами.

Количество вводимой добавки жидкой фазы зависит от вида порошка и его крупности, но должно быть не менее 10% веса материала. Так, для порошков крупностью менее 20 мкм для полного смачивания порошка требуется добавка ≈30% жидкости, крупностью <50 мкм 15-20% крупностью <100 мкм 10-15% Для пудр с удельной поверхностью >1 м²/г добавка жидкой фазы может составлять от 20 до 50% Повышение доли жидкой фазы более 50% нежелательно как с экономической точки зрения (снижение доли алюминия в продукте), так и из-за необходимости использования более герметичной и прочной тары, применяемой обычно для хранения и транспортировки жидкотекучих веществ.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТИ ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ АЛЮМИНИЯ, МАГНИЯ И ИХ СПЛАВОВ, включающий введение добавки к ним инертного вещества, отличающийся тем, что в качестве инертного вещества используют жидкие углеводороды в количестве 10 50% от массы материала.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что порошкообразный материал после введения добавки подвергают сушке.

РИСУНКИ

Рисунок 1