Способ производства пиротехнической алюминиевой пудры

 

Изобретение относится к порошковой металлургии. Способ производства пиротехнической алюминиевой пудры включает сухой размол алюминиевой заготовки (алюминиевого порошка, полученного распылением жидкого металла, измельченных отходов алюминиевой фольги, стружки) в шаровой мельнице. Измельчение осуществляется в атмосфере инертного газа азота с контролируемым содержанием кислорода (2 - 10 об.%). Перед размолом в шихту добавляется жировая добавка - синтетические жирные кислоты группы C₁₂ - C₁₆ или высшие жирные спирты группы C₁₆ - C₂₀, представляющие собой продукты переработки нефти. Использование в качестве жировой добавки вышеупомянутых компонентов вместо дефицитного (в связи с прекращением производства на предприятиях России) и дорогостоящего стеарина, с одной стороны, делает предлагаемый способ общедоступным, с другой - удешевляет его по сравнению со способом-прототипом. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к группе производств, выпускаемых алюминиевую пудру для пиротехники.

Известен способ получения алюминиевой пудры (в т.ч. пиротехнической) путем мокрого измельчения алюминиевой заготовки в жидкой среде [1]. В качестве последней используется уйат-спирит. Недостаток способа - в его дороговизне, обусловленной наличием в нем такого дорогого компонента, как уайт-спирит.

Известен также способ получения алюминиевой пудры (в т.ч. и пиротехнической) путем сухого измельчения алюминиевой заготовки в атмосфере инертного газа азота, содержащего некоторое количество кислорода в присутствии жировых добавок [2] . Количество кислорода в газовой смеси строго контролируется и составляет 2-8%, т. к. при содержании его менее 2% наблюдается интенсивное доокисление готового продукта при его выгрузке из мельницы и возможны загорания пудры, а при содержании кислорода в газовой смеси более 8% возможны загорания или взрыв внутри размольной системы. В качестве жировой добавки при размоле используют стеарин по ГОСТ 6434-64, который равномерно покрывает алюминиевые частицы в процессе размола тончайшей пленкой, предотвращающей "сваривание" частиц. Измельченные частицы алюминия потоком азота выносятся в сепаратор с возвратом крупных чешуек в мельницу, а газопылевая смесь поступает в классифицирующую систему с выделением в ней кондиционной по размерам частиц пудры.

Недостаток способа в том, что стеарин в настоящее время является дефицитным продуктом в связи с прекращением его производства на предприятиях Российской Федерации.

Задача изобретения - замена дефицитной жировой добавки - стеарина, используемой в производстве пиротехнической алюминиевой пудры, на недефицитную и, кроме того, более дешевую жировую добавку.

Технический результат изобретения - общедоступность способа производства пиротехнической алюминиевой пудры путем исключения при сухом размоле шихты дефицитного компонента-стеарина. Дополнительный технический результат - удешевление способа путем использования более дешевой (по сравнению со стеарином) жировой добавки.

Технический результат достигается следующим. В способе производства пиротехнической алюминиевой пудры, включающей сухой размол алюминиевой заготовки в атмосфере инертного газа азота с контролируемым содержанием кислорода в присутствии жировых добавок, - в качестве последних используют синтетические жирные кислоты группы C_12-16 или высшие жирные спирты группы C_16-20 - продукты, получаемые при переработке нефти.

Способ осуществляется следующим образом. Алюминиевую заготовку, например, алюминиевый пульверизатор - порошок, получаемый распылением жидкого алюминия, загружают в шаровую мельницу. Измельчение ведут в атмосфере азота с контролируемым содержанием кислорода (2 - 8%). В качестве жировой добавки для предупреждения "сваривания" алюминиевых частиц в мельницу загружают синтетические жирные кислоты группы C_12-16 или высшие жирные спирты группы C_16-20. Измельченные в мельнице частицы алюминия потоком азота выносятся в сепаратор и циклон. В сепараторе происходит отделение кондиционного продукта от крупных частиц, которые через трубопровод возврата направляются в мельницу на доизмельчение. В циклоне происходит осаждение готового продукта из пылегазовой смеси, откуда он выгружается в товарную тару.

Оптимальное содержание синтетических жирных кислот, высших жирных кислот при производстве пиротехнической алюминиевой пудры составляет 0,25 - 0,38%. При снижении содержания их в пудре менее 0,25% происходит процесс наклепа ("сварка") алюминиевых частиц, что приводит к увеличению гранулометрического состава пудры, т.е. к снижению эффективности измельчения.

При увеличении содержания их в пудре более 0,38% наблюдается слипание частиц в конгломераты как в самой мельнице, так и в сепараторе, что ведет к резкому снижению эффективности измельчения: затрудняется выдувание пудры из мельницы, увеличивается количество слипшихся комочков пудры, вновь возвращаемых из сепаратора в мельницу, теряется сыпучесть пудры.

Заявитель освоил производство пиротехнической алюминиевой пудры из шихты следующего состава: Состав шихты N 1 (%): Алюминиевый порошок - 99,7 Синтетические жирные кислоты группы C_12-16 ТУ 38.507-63-285-92 - 0,3 Состав шихты N 2 (%): Алюминиевый порошок - 99,7 Высшие жирные спирты группы C_16-20 ТУ 38.107-119-85 - 0,3.

Таким образом, замена дефицитного и дорогостоящего компонента на дефицитный и более дешевый компонент - синтетические жирные кислоты либо высшие жирные спирты (продукты переработки нефти) - с одной стороны, делает предлагаемый способ производства пиротехнической алюминиевой пудры путем сухого измельчения алюминиевой заготовки общедоступным, с другой стороны - удешевляет и сам способ (цена 1 т стеарина - 10,5 млн руб., цена 1 т синтетических жирных кислот и высших жирных спиртов - 8 млн руб.).

Источники информации.

1. Гопиенко В.Г. и др. Производство и применение алюминиевых порошков и пудр. - М.: Металлургия, 1980, с. 38.

2. То же, с. 38-41, 44.

Формула изобретения

1. Способ производства пиротехнической алюминиевой пудры, включающий сухой размол алюминиевой заготовки, преимущественно алюминиевого порошка, в атмосфере инертного газа с контролируемым содержанием кислорода в присутствии жировых добавок, отличающийся тем, что в качестве жировых добавок используют продукты, получаемые при переработке нефти - синтетические жирные кислоты группы С₁₂ - С₁₆ или высшие жирные спирты группы С₁₆ - С₂₀.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что синтетические жирные кислоты группы С₁₂ - С₁₆ или высшие жирные спирты группы С₁₆ - С₂₀ используют в количестве 0,25-0,38% от массы алюминиевой заготовки.